Реакторная антинейтринная аномалия
0
82
С 2011 г. известна проблема, называемая реакторной антинейтринной аномалией: измеренный спектр антинейтрино, производимых ядерными реакторами, в области энергий 3-4 МэВ идет на 6 % ниже спектра, полученного в теоретических расчётах. Это расхождение, подтверждённое в нескольких независимых экспериментах, не удаётся объяснить в рамках Стандартной модели с учётом осцилляций между тремя обычными типами нейтрино. Выдвигалась гипотеза, что количество антинейтрино уменьшилось в результате их осцилляций в четвёртый тип нейтрино – в стерильные нейтрино с массами ≈1 эВ. Новые измерения спектра и проверка гипотезы стерильных нейтрино выполнены в эксперименте STEREO в Институте Лауэ – Ланжевена (г. Гренобль, Франция) [1]. Шесть детекторов на основе жидкого сцинтиллятора, содержащего гадолиний, были расположенных в ряд на расстояниях от 9 до 11 м от ядерного реактора. Различие измеряемых ими спектров позволило бы выявить эффект осцилляций. За три года зарегистрировано 105 антинейтрино. Измеренный коллаборацией STEREO спектр реакторных антинейтрино от распадов 235U является наиболее точным на сегодняшний день. Полученные данные подтверждают наличие антинейтринной аномалии: расхождение измеренного спектра с теоретическим составляет 5,5 ± 2,1 %. В то же время, эксперимент STEREO не выявил эффект осцилляций, поэтому причина реакторной антинейтринной аномалии, скорее всего, не связана со стерильными нейтрино. Недавние результаты эксперимента BEST, выполняемого в Баксанской нейтринной обсерватории ИЯИ РАН [2], подтвердили наличие галлиевой аномалии, указывающей на существование стерильного нейтрино. Но чувствительность детекторов STEREO в области энергий галлиевой аномалии мала, и данные STEREO не могут быть напрямую сопоставлены с результатами BEST. Об осцилляциях нейтрино см. [3-5].
[1] Almazan H et al. Nature 613 257 (2023)
[2] Barinov V V et al. Physical Review C 105 065502 (2022)
[3] Куденко Ю Г ФН 188 821 (2018); Kudenko Yu G Phys. Usp. 61 739 (2018)
[4] Шимковиц Ф УФН 191 1307 (2021); Simkovic F Phys. Usp. 64 1238 (2021)
[5] Колупаева Л Д и др. УФН, принята к публикации; Kolupaeva L D et al. Phys. Usp., accepted