uzluga.ru
добавить свой файл
1









“Graded shielding” (слоистая защита)





геонейтрино- антинейтрино от β- распадов долгоживущих изотопов (уран-238 , торий-232 и др.), присутствующих в коре и мантии Земли, ожидамый поток нейтрино на поверхности Земли ~106 с-1см-2.

  • геонейтрино- антинейтрино от β- распадов долгоживущих изотопов (уран-238 , торий-232 и др.), присутствующих в коре и мантии Земли, ожидамый поток нейтрино на поверхности Земли ~106 с-1см-2.

  • Полный тепловой поток от Земли составляет 30-45 ТВт (по результатам измерений). Считается, что основной вклад в тепло Земли дают именно распады радиоактивных элементов.

  • Радиогенное тепло связано с количеством антинейтрино. Общепринятые модели (основанные на изучении состава метеоритов и измерении состава земной коры) предсказывают радиогенный вклад в полное тепло Земли около 19 ТВт (сопоставимо с годовым производством энергии человечеством).

  • Высказывалост также предположение о существовании в центре Земли естественного ядерного реактора с мощностью 3-6 TВт. Такой реактор обеспечивал бы энергией источник магнитного поля Земли, давал недостающее тепло, и объяснял “высокое” отношение потоков 3He/4He у земли.

  • Детектор Borexino с достоверностью 99,997% зарегистрировал геонейтрино (общим числом около 10 событий). Характеристики нейтринного сигнала исключают наличие в ядре Земли природного ядерного реактора мощностью более 3 ТВт с достоверностью 90%.





Borexino: 300 т ЖС (3500 м.в.э.)

  • Borexino: 300 т ЖС (3500 м.в.э.)



1)Реакторные антинейтрино (81% полного потока нейтрино в геонейтринном окне KamLAND [0.9-2.6 MeV] и только ~36% для Borexino): отношение Geo/Reactor 0.23 для KL vs 1.8 для Borexino;

  • 1)Реакторные антинейтрино (81% полного потока нейтрино в геонейтринном окне KamLAND [0.9-2.6 MeV] и только ~36% для Borexino): отношение Geo/Reactor 0.23 для KL vs 1.8 для Borexino;

  • 2)Космические мюоны космогенные (βn)-изотопы (в LNGS мюонный поток в 7 раз меньше, чем в Kamioka) и др.

  • 3)Внутренняя радиоактивность ЖС: случайные совпадения, (αn) реакции (в Borexino чистота сцинтиллятора на 3-4 порядка лучше; KamLAND пытается очистить ЖС – фактор 20 по (αn) уже достигнут);









Borexino установил верхний предел на мощность геореактра в предположении геонейтриноого спектра от ядерного реактора с композицией 235U : 238U 0.75 : 0.25:

  • Borexino установил верхний предел на мощность геореактра в предположении геонейтриноого спектра от ядерного реактора с композицией 235U : 238U 0.75 : 0.25:

  • Pgeo<3 TW at 95% C.L.

  • сравнивая число ожидаемых (reactors + geo-reactor и фон) и наблюдаемых событий measured в реакторном окне энергий.

  • KamLAND

  • Pgeo<6.2 TW at 90% C.L.

  • Независимый анализ E.Lisi et al. (hep-ph/1006.1113) 95% C.L.:







Экспериментальный спектр Борексино









  • на 192 днях статистики получен новый предел на м.м. солнечных нейтрино:

  • µeff<5.4·10-11 µB 90% у.д.

  • Полученный предел не зависит ни от точности определения активного объема сцинтиллятора, ни от параметров осцилляций, ни от абсолютной величины потока солнечных нейтрино, так как результат определяется исключительно формой спектра.

  • Лучший предел предел для м.м. электронного антинейтрино получен в измерениях с 1.5 кг Ge детектором на Калининской АЭС, в эксперименте GEMMA (arXiv:0906.1926):

  • µ<3.2·10-11 µB

  • Для флэйворных компонент можно записать [D.Montanino et al. PRD 77, 093011 (2008)]:



  • Существующие пределы на м.м.:

  • μe < 3.2×10-11 μB by GEMMA (elastic scattering)

  • μμ < 68×10-11 μB by LSND (elastic scattering)

  • μτ < 39000×10-11 μB by DONUT (elastic scattering)









Солнечная модель (High Z) в отсутствие осцилляций: 74±5 cpd/100 t

  • Солнечная модель (High Z) в отсутствие осцилляций: 74±5 cpd/100 t

  • φ(7Be) = (5.00±0.35)109 см-2с-1.

  • В сценарии МСВ-LMA: 47.3 ± 3.4 cpd/100 t

  • Соответствующий наблюдаемый поток при этом

  • φ(7Be) = (4.87 ± 0.24)109 см-2с-1 (f(7Be) = 1.008 +0.003-0.016)

  • Гипотеза отсутствия осцилляций (Pee=1) отвергается на у.д. 4.9 σ

  • В предположении ограничений на светимость солнца получены потоки:

  • φ(pp)=(6.02 + 0.02 – 0.09) 1010 см-2с-1 (f(pp) = 0.97 ± 0.05)

  • и

  • φ (CNO)<2.3109 см-2с-1 (95% у.д.)  <3.0% (95% у.д.). СМС предсказывает вклад CNO около 0.7%.







МСВ с параметрами LMA для 8B нейтрино предсказывает ~2% асимметрию счета днем и ночью

  • МСВ с параметрами LMA для 8B нейтрино предсказывает ~2% асимметрию счета днем и ночью

  • SNO : 0.037±0.040

  • SKI: 0.021±0.020 (+0.013 -0.012)

  • SKII: 0.014±0.049 (+0.025 -0.024)















Для параметров, выбранных для подгонки в статье P. C. de Holanda, JCAP 0907, 024 (2009), отсутствие асимметрии день/ночь исключает этот механизм на у.д. > 20 σ

  • Для параметров, выбранных для подгонки в статье P. C. de Holanda, JCAP 0907, 024 (2009), отсутствие асимметрии день/ночь исключает этот механизм на у.д. > 20 σ





1.Продемонстрирована возможность глубокой очистки жидкого органического сцинтиллятора в масштабе сотен тонн

  • 1.Продемонстрирована возможность глубокой очистки жидкого органического сцинтиллятора в масштабе сотен тонн

  • 2.Измерен поток солнечных 7Be нейтрино с точностью 4.8% (цель-5%). Таким образом, Борексино впервые протестировал нейтринные осцилляции в до сих пор не исследованном вакуумном режиме, подтвердив механизм нейтиринных осцилляций МСВ с параметрами LMA

  • 3.Установлено отсутствие суточных вариаций потока 7Be нейтрино на уровне 1%. Область параметров LOW исключена на у.д. >8.5σ без использования антинейтринных данных детектора Kamland, то есть в отсутствие предположения CPT инвариантности в нейтринном секторе.

  • 4.Установлены новые пределы на эффективний магнитный момент солнечных нейтрино

  • 5.Продемонстрирована возможность использования жидкого органического сцинтиллятора для детектирования 8B нейтрино. Определен поток нейтрино от 8B (15%)

  • 6.Подтверждено существование геонейтрино на уровне 4.2σ (99.997%); Точность измерений сигнала U+Th пока что невысока: ~40% , и для свободного отношения U/Th точность измерения R(U) и R(Th) еще хуже

  • 7.С помощью CTF и Борексино установлен ряд пределов на редкие процессы (время жизни электрона по отношению к распаду νe+γ;



7Be достигнута 5% точность измерения, но желательная 3% точность (для калибровки при измерения потока “pp”, для улучшения точности солнечных моделей). Для этого требуется доочистка сцинтиллятора от 85Kr и 210Bi. Сейчас проводится отработка новых методик.

  • 7Be достигнута 5% точность измерения, но желательная 3% точность (для калибровки при измерения потока “pp”, для улучшения точности солнечных моделей). Для этого требуется доочистка сцинтиллятора от 85Kr и 210Bi. Сейчас проводится отработка новых методик.

  • 8B – результат может быть улучшен в 2 раза при наборе большей статистики. Другая возможность – использование большего доверительного объема.

  • Сезонные вариации (±3.5%)

  • Изучается возможность измерения (ограничения) потока CNO (зависит от подавления фона, связанного с космическими мюонами)

  • Возможно измерение потока pp-нейтрино с точностью около 15% на годовой статистике (наложение сигналов от 14C )

  • На большей статистике будет улучшено измерение потока геонейтрино и реактрных антинейтрино.





Поиск осцилляций на базе ~1 м (стерильные нейтрино) с искусственным источником нейтрино