Niemieccy fizycy byli w stanie wykryć sygnał pochodzący z elastycznego, spójnego rozpraszania antyneutrin reaktorowych na jądrach atomowych za pomocą detektora germanu CONUS+. Istotność statystyczna wykrycia wyniosła 3,7 odchylenia standardowego. Wyniki prac dostępne są na stronie przedruków arXiv.org.
Obserwowanie procesu elastycznego, spójnego rozpraszania antyneutrin reaktorowych jest zadaniem trudnym ze względu na niezwykle małe energie odrzutu jąder substancji rejestrującej. Niedawno pisaliśmy, że nie można tego zrobić za pomocą detektora ciekłego ksenonu. Naukowcy nauczyli się jednak już rejestrować ten proces dla neutrin pochodzących z akceleratora, a w zeszłym roku zaobserwowali go w przypadku neutrin słonecznych. Eksperyment CONUS był najbliższy zarejestrowaniu tego procesu dla antyneutrin reaktorowych, jednak nie udało mu się zebrać wystarczającej ilości danych przed całkowitym wyłączeniem elektrowni jądrowej Brockdorff.
Grupie naukowców ze współpracy CONUS pod przewodnictwem Manfreda Lindnera (M. Lindnera) z Instytutu Fizyki Jądrowej Towarzystwa Maxa Plancka udało się zarejestrować elastyczne, spójne rozpraszanie antyneutrin reaktorowych na jądrach germanu (Ge). W tym celu przewieźli detektor CONUS do elektrowni jądrowej w Leibstadt (Szwajcaria), a także przeprowadzili jego modyfikację, która umożliwiła obniżenie progu rejestracji zdarzeń energetycznych. CONUS+ znajdował się 21 metrów od reaktora jądrowego, który zapewniał strumień 1,5 × 1013 antyneutrin na centymetr kwadratowy na sekundę. Naukowcy zebrali dane podczas 119 dni pracy reaktora.
W wyniku analizy danych fizycy odkryli, że nad tłem dominuje 395 ± 106 zdarzeń. Jest to zdaniem autorów zgodne z przewidywaniami Modelu Standardowego, według których oczekiwano 347 ± 34 zdarzeń. Istotność statystyczna wykrycia wyniosła 3,7 odchylenia standardowego.
Więcej o sprężystym, koherentnym rozpraszaniu neutrin przez jądra atomowe przeczytasz w naszym wywiadzie z Dmitrijem Akimowem, uczestnikiem pierwszego eksperymentu, w którym zarejestrowano ten proces.