Реакторная антинейтринная аномалия

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