Chooz (deney) - Chooz (experiment)

Chooz (Fransızca:[ʃo])[1] kısa bir temeldi nötrino salınımı denemek Chooz, Fransa. Başlıca sonucu, nötrino salınım parametrelerinde değişiklikten sorumlu sınırlar belirlemekti. elektron nötrinoları diğer nötrinolara. Özellikle şunu buldu: günah2(2θ13 ) < 0.17 büyük δm için2 ve δm2 > 8×10−4 eV2 maksimum karıştırma için.[2] Sonuçlar 1999'da yayınlandı.

Çift Chooz deney aynı laboratuvar alanını kullanarak veri almaya devam ediyor.

Nötrino kaynağı

Chooz iki nötrino kullandı basınçlı su reaktörleri,>% 99,999 sağlayan
ν
e kaynak. Ortalama nötrino enerjisi yaklaşık 3'tü MeV ve dedektör, reaktörden yaklaşık 1000 m uzaktaydı. Yoğunluk, reaktörün hem ısı dengesi hem de nötron çıkışı kullanılarak ölçüldü ve% 2'den daha iyi olduğu biliniyordu. Nötrinoların hem yoğunluğunu hem de enerji spektrumunu zamanın bir fonksiyonu olarak tahmin etmek için reaktör çekirdeklerinin detaylı modellemesi kullanıldı. Nötrinolar, ters beta bozunması reaksiyon (
p
 +
ν
e →
n
 +
e+
).[2]

Dedektör

Chooz dedektörü yer altındaydı, 300 metre su eşdeğeri kozmik ışın arka planlarını azaltmak için aşırı yük. Detektörün kendisi 5.5 m çapında ve 5.5 m yüksekliğinde bir silindirdi. Dedektör üç bölgeden oluşuyordu. En içteki bölge (bölge I) 5 ton sintilatör içeriyordu. gadolinyum bir pleksiglas kap içinde. Gadolinyum, ters beta bozunmasında üretilen nötronları hızla yakaladı. İkinci bölge (bölge II), ters beta bozunumundan gelen elektromanyetik enerjiyi (-% 99) ve Gd'deki nötron yakalamasından gelen fotonları (>% 95) yakalamak için 17 ton katkısız sintilatör içeriyordu. Bölge II'nin dış yüzeyi 192 içe dönük fotoçoğaltıcı opak bir plastik yapıda tutulan tüpler (PMT).

En dıştaki bölge (bölge III), bölge II ile aynı katkısız sintilatörden doksan ton içeriyordu ve 48 PMT kullanarak kozmik ışın olaylarını veto etti.

Bölge I'den gelen sintilasyon ışığının bölge II'deki PMT'ler tarafından gözlemlenmesine izin vermek için bölgeler I ve II arasındaki pleksiglas tabakası berraktı. Bölge II kabının iç yüzeyi, konum ölçümlerini bozacak yansımaları önlemek için siyaha boyandı. Bölge II kabının dış yüzeyi ve bölge III kabının iç yüzeyi, veto sinyallerini en üst düzeye çıkarmak için beyaza boyandı.

Veri örneği

Toplam 8210 saat için toplanan verileri seçin: reaktör çalışmadan 3420 saat, bir reaktör çalışırken 3250 saat ve her iki reaktör çalışırken 1540 saat. Bu dönemde toplam 2991 nötrino adayı gözlemlendi, 287 aday reaktörün kapalı olduğu dönemlerde ortaya çıktı. İlişkili arka plan, günde 1.01 olaydı ve ilişkisiz arka plan, günde 0.42 olaydı. Nötrino verimi ayrıca reaktör gücünün, yakıt yanmasının bir fonksiyonu olarak ve her reaktör için ayrı ayrı incelenmiştir.

Pozitronların enerji spektrumu ve gelen nötrinonun hesaplanan yönü de hesaplandı. Tüm dağılımlar tahminlerle uyumluydu.

Nötrino salınım aramaları

Nötrino salınımlarını aramak için üç analiz tekniği kullanıldı. En güçlü yöntem küresel bir χ2 Her reaktör için yedi pozitron enerji kutusu, toplam on dört kutu için uygun. χ2 çeşitli için hesaplandı (θ, δm2) kombinasyonlar. Dolu 14 × 14 Kutular arasındaki korelasyonları hesaba katmak için kovaryans matrisi kullanıldı. χ2 istatistik ayrıca genel nötrino normalizasyonu için bir terim (% 2,7 belirsizlikle) ve enerji kalibrasyonu için bir terim (% 1,1 belirsizlikle) içerir. Küresel minimum, χ2 % 96 olasılık, karşılık gelir günah2(2θ) = 0.23, δm2 = 8.1×10−4 eV2, genel nötrino normalizasyonu = 1.012 ve enerji ölçeği = 1.006. Salınımsızlık hipotezi de yüksek χ2 % 93 olasılık, genel nötrino normalizasyonu = 1.008 ve enerji ölçeği = 1.011'e karşılık gelir.

Sonuçların yorumlanması

Chooz sonuçları, PMNS matrisi element Ue32. İki olasılık vardır, Ue32 < 0.03 veya Ue32 > 0.97. güneş nötrino problemi ikinci eşitsizliği dışlar, bu nedenle Ue32 küçük değerlerle sınırlıdır. CHOOZ verileri aynı zamanda güçlü bir tercihe işaret etmektedir.
ν
μ →
ν
τ maksimum karışım hipotezi.

Adlandırma ile ilgili not

Chooz işbirliği, büyük harf kullanımı açısından tutarlı değildir. Deney bazen şu şekilde görünür: Chooz ve bazen CHOOZ. Ancak, bu bir kısaltma.

Referanslar

  1. ^ Pierret, Jean-Marie (1994). Phonétique historique du français et nosyonlar de phonétique générale (PDF) (Fransızcada). Louvain-la-Neuve: Peeters. s. 104. ISBN  90-6831-608-7. Arşivlenen orijinal (PDF) 2015-01-22 tarihinde. Alındı 2016-11-15.
  2. ^ a b M. Apollonio vd. (CHOOZ İşbirliği) (2003). "CHOOZ nükleer güç istasyonunda uzun bir üs hattında nötrino salınımlarını arayın". Avrupa Fiziksel Dergisi C. 27 (3): 331–374. arXiv:hep-ex / 0301017. Bibcode:2003EPJC ... 27..331A. doi:10.1140 / epjc / s2002-01127-9.

Dış bağlantılar