El esfuerzo conjunto del grupo de teoría nuclear de la Universidad de Jyvaskyla y el experimento internacional colaborativo EXO-200 allanan el camino para resolver los problemas del flujo de antineutrino del reactor. La colaboración EXO-200 consiste en investigadores de 26 laboratorios y el experimento está diseñado paramida la masa del neutrino. Como un subproducto de los esfuerzos de calibración del experimento, se pudo medir la forma espectral de electrones de la desintegración beta de Xe-137. Esta desintegración particular es óptimamente adecuada para probar una hipótesis teórica para resolver el largoanomalía antineutrino del reactor permanente y persistente. Los resultados de las mediciones de la forma espectral se publicaron en Cartas de revisión física junio 2020
Los reactores nucleares son impulsados por la fisión de uranio y el combustible de plutonio. Los productos de fisión ricos en neutrones se descomponen por desintegración beta hacia la línea de estabilidad beta emitiendo electrones y antineutrinos electrónicos. Cada desintegración beta produce un espectro de energía continua para los electrones y antineutrinos emitidos.hasta una energía máxima energía de punto final beta.
El número de electrones emitidos para cada energía de electrones constituye la forma espectral de los electrones y el complemento de la misma describe la forma espectral de los antineutrinos.
Los reactores nucleares emiten antineutrinos con una distribución de energía que es la suma de las formas espectrales de antineutrinos de todas las desintegraciones beta en el reactor. Esta distribución de energía se ha medido mediante grandes experimentos de oscilación de neutrinos. Por otro lado, esta distribución de energía de antineutrinosse ha creado utilizando los datos nucleares disponibles sobre las desintegraciones beta de los productos de fisión.
La referencia establecida para esta construcción es el modelo de Huber-Mueller HM. La comparación del espectro de energía antineutrino predicho por HM con el medido por los experimentos de oscilación reveló un déficit en el número de antineutrinos medidos y un "golpe" adicional.un aumento adicional en el número medido de antineutrinos entre 4 y 7 MeV de energía antineutrina. El déficit se acuñó como la anomalía del antineutrino del reactor o la anomalía del flujo y se ha asociado con la oscilación de los neutrinos ordinarios a los llamados neutrinos estériles queno interactúan con la materia ordinaria y, por lo tanto, desaparecen del flujo de antineutrino emitido por los reactores. Hasta hace poco, no ha habido una explicación convincente para la aparición de la protuberancia en el flujo de antineutrino medido.
Solo recientemente se ha discutido cuantitativamente una posible explicación de la anomalía de flujo y la protuberancia. El déficit de flujo y la protuberancia podrían estar asociados a la omisión de formas espectrales precisas de las llamadas desintegraciones beta no únicas primero-prohibidas tomadas en cuenta parala primera vez en el llamado modelo de flujo "HKSS" de las primeras letras de los apellidos de los autores, L. Hayen, J. Kostensalo, N. Severijns, J. Suhonen, del artículo relacionado.
¿Cómo verificar que las predicciones de flujo y aumento de HKSS sean confiables?
"Una forma es medir las formas espectrales de las transiciones clave y compararlas con las predicciones de HKSS. Estas mediciones son extremadamente difíciles, pero recientemente se pudo medir un caso de prueba perfecto por la renombrada colaboración EXO-200 y la comparación con las predicciones de nuestro grupo de teoríapodría lograrse en una publicación conjunta [AlKharusi2020]. Se obtuvo una combinación perfecta de la forma espectral medida y predicha por la teoría, apoyando así los cálculos de HKSS y sus conclusiones. Se podrían anticipar mediciones adicionales de formas espectrales de otras transiciones en el cercano futuro ", dice el profesor Jouni Suhonen del Departamento de Física de la Universidad de Jyvaskyla.
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Materiales proporcionado por Universidad de Jyväskylä - Jyväskylän yliopisto . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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