Немецкие физики смогли обнаружить сигнал от упругого когерентного рассеяния реакторных антинейтрино на ядрах атомов при помощи германиевого детектора CONUS+. Статистическая значимость обнаружения составила 3,7 стандартного отклонения. Результаты работы доступны на сайте препринтов arXiv.org.
Увидеть процесс упругого когерентного рассеяния реакторных антинейтрино — сложная задача из-за крайне малых энергий отдачи ядер регистрирующего вещества. Недавно мы писали о том, что этого пока не удалось сделать при помощи детектора на жидком ксеноне. Однако ученые уже научились регистрировать этот процесс для нейтрино от ускорителя, а в прошлом году увидели его для солнечных нейтрино. В регистрации этого процесса для реакторных антинейтрино ближе всего подобрался эксперимент CONUS, но не успел набрать достаточное количество данных до полной остановки работы Брокдорфской атомной электростанции.
Группе ученых из коллаборации CONUS под руководством Манфреда Линднера (M. Lindner) из Института ядерной физики Общества Макса Планка удалось зарегистрировать упругое когерентное рассеяние реакторных антинейтрино на ядрах германия (Ge). Для этого они перевезли детектор CONUS на атомную электростанцию в Лайбштадт (Швейцария), а также провели его модификацию, что позволило понизить порог регистрации событий по энергии. CONUS+ располагался в 21 метре от ядерного реактора, что обеспечило поток 1,5 × 1013 антинейтрино в квадратном сантиметре в секунду. Ученые набирали данные в течение 119 дней работы реактора.
В результате анализа данных физики обнаружили 395 ± 106 событий, превалирующих над фоном. Это согласуется, по словам авторов, с предсказанием Стандартной модели, согласно которой ожидалось 347 ± 34 событий. Статистическая значимость обнаружения составила 3,7 стандартного отклонения.
Более подробно об упругом когерентном рассеянии нейтрино на атомных ядрах читайте в нашем интервью с Дмитрием Акимовым — участником первого эксперимента, в котором был зарегистрирован этот процесс.