大亜湾原子炉ニュートリノ実験

北緯22°35′43″ 東経114°32′35″ / 北緯22.5953° 東経114.5431° / 22.5953; 114.5431

大亜湾原子炉ニュートリノ実験は、ニュートリノ、特にニュートリノ振動を研究する中国を拠点とする多国籍の素粒子物理学プロジェクトです。この多国籍共同プロジェクトには、中国、チリ、米国、台湾（中華民国）、ロシア、チェコ共和国の研究者が参加しています。このプロジェクトの米国側は、米国エネルギー省の高エネルギー物理学局から資金提供を受けています。

大亜湾に位置し、香港の北東約52キロ、深圳の東約45キロにある。香港のアバディーントンネル地下研究所には関連プロジェクトがある。アバディーン研究所は、大亜湾原子炉ニュートリノ実験に影響を及ぼす可能性のある宇宙ミューオンによって生成される中性子を測定している。

この実験は、原子炉6基から1.9km以内の3か所に集まった8つの反ニュートリノ検出器で構成されています。各検出器は、光電子増倍管と遮蔽物に囲まれた20トンの液体シンチレーター（ガドリニウムを添加した直鎖アルキルベンゼン）で構成されています。 ^[1]

より大規模な後継機として、開平市の江門地下ニュートリノ観測所（JUNO）^[2]が開発中である。この観測所では、2万トンの液体シンチレータを充填したアクリル球を使用して原子炉反ニュートリノを検出する予定である。2015年1月10日に着工し、2020年に運用開始予定である。^[3]

この実験はニュートリノ振動を研究するもので、大亜湾原子力発電所と嶺澳原子力発電所の原子炉で生成された反ニュートリノを使用して混合角θ ₁₃を測定するように設計されています。科学者たちは、ニュートリノが電荷パリティ保存則に違反するかどうかにも興味を持っています。

2012年3月8日、大亜湾共同研究グループは[ ^{4] [5] [6]} θ _{13 ≠ 0の}5.2σの発見を発表した。

${\displaystyle \sin ^{2}(2\ \theta _{13})=0.092\pm 0.016\,\mathrm {(stat)} \pm 0.005\,\mathrm {(syst)} .}$

この重要な結果は新しいタイプの振動を表しており、驚くほど大きい。^[7]これは、T2K、MINOS、Double Choozによる以前のそれほど重要ではない結果と一致している。θ _13が非常に大きいため、NOνAがニュートリノ質量階層に敏感である確率は約50％です。実験では、ニュートリノ間のCP対称性の破れを調べることもできるかもしれません。

共同研究チームは2014年に結果の最新分析を発表し^[8]、エネルギースペクトルを使用して混合角の境界を改善しました。

${\displaystyle \sin^{2}(2\ \theta _{13})=0.090_{-0.009}^{+0.008}}$

水素に捕獲された中性子からのイベントを使用した独立した測定も発表されました：^[9]

${\displaystyle \sin^{2}(2\ \theta _{13})=0.083\pm 0.018}$。

ダヤベイは軽いステライルニュートリノの信号を探すためにデータを使用し、その結果、これまで未探索だった質量領域のいくつかが除外されました。^[10]

2015年のモリオンド物理学会議では、混合角と質量差の新たな最適値が発表された。^[11]

${\displaystyle \sin^{2}(2\ \theta _{13})=0.084\pm 0.005,\qquad |\Delta m_{ee}^{2}|=2.44_{-0.11}^{+0.10}\times 10^{-3}{\rm {eV}}^{2}}$

2023年4月21日（公開）、Daya Bayは以下の精度測定を報告しました。

${\displaystyle \sin^{2}(2\ \theta _{13})=0.0851\pm 0.0024,\qquad \Delta m_{32}^{2}=(2.466\pm 0.060)\times 10^{-3}{\rm {eV}}^{2}}$通常の質量順序の場合は、反転した質量順序の場合は です。^[12] Daya Bay共同研究チームは、「報告された は、近い将来におけるの最も正確な測定値であり、ニュートリノ振動における質量階層とCP対称性の破れの調査に非常に重要になる可能性が高い」と述べています。 ${\displaystyle \Delta m_{32}^{2}=-(2.571\pm 0.060)\times 10^{-3}{\rm {eV}}^{2}}$${\displaystyle \sin^{2}(2\ \theta _{13})}$${\displaystyle \theta _{13}}$

大亜湾共同研究グループは反ニュートリノエネルギースペクトルを測定し、約5MeVのエネルギーの反ニュートリノが理論上の予想よりも過剰であることを発見した。この予想外の観測と予測の不一致は、素粒子物理学の標準モデルに改善が必要であることを示唆している。^[13]

• ニュートリノ
• ステライルニュートリノ
• 弱い相互作用

• 「大亜湾ホームページ」
• 「中国でニュートリノを捕らえる」Symmetry Magazine。2007年9月27日時点のオリジナルよりアーカイブ。2006年11月15日閲覧。
• 「大亜湾θ13原子炉ニュートリノ実験とアバディーン宇宙線ミューオン誘起中性子実験」。香港中文大学物理学部。2007年5月10日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2007年4月27日閲覧。