JUNO sensitivity to invisible decay modes of neutrons
Identifikátory výsledku
Kód výsledku v IS VaVaI
<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F00216208%3A11320%2F25%3A10510326" target="_blank" >RIV/00216208:11320/25:10510326 - isvavai.cz</a>
Výsledek na webu
<a href="https://verso.is.cuni.cz/pub/verso.fpl?fname=obd_publikace_handle&handle=3XszzTPLQa" target="_blank" >https://verso.is.cuni.cz/pub/verso.fpl?fname=obd_publikace_handle&handle=3XszzTPLQa</a>
DOI - Digital Object Identifier
<a href="http://dx.doi.org/10.1140/epjc/s10052-024-13638-0" target="_blank" >10.1140/epjc/s10052-024-13638-0</a>
Alternativní jazyky
Jazyk výsledku
angličtina
Název v původním jazyce
JUNO sensitivity to invisible decay modes of neutrons
Popis výsledku v původním jazyce
We explore the decay of bound neutrons in the JUNO liquid scintillator detector into invisible particles (e.g., n -> 3v or nn -> 2v), which do not produce an observable signal. The invisible decay includes two decay modes: n. inv and nn. inv. The invisible decays of s-shell neutrons in (12)Cwill leave a highly excited residual nucleus. Subsequently, some de-excitation modes of the excited residual nuclei can produce a time- and space-correlated triple coincidence signal in the JUNO detector. Based on a full Monte Carlo simulation informed with the latest available data, we estimate all backgrounds, including inverse beta decay events of the reactor antineutrino v(e), natural radioactivity, cosmogenic isotopes and neutral current interactions of atmospheric neutrinos. Pulse shape discrimination and multivariate analysis techniques are employed to further suppress backgrounds. With two years of exposure, JUNO is expected to give an order of magnitude improvement compared to the current best limits. After 10 years of data taking, the JUNO expected sensitivities at a 90% confidence level are tau/B(n -> inv) > 5.0 x 1031 years and tau/ B(nn -> inv) > 1.4 x 10(32) years.
Název v anglickém jazyce
JUNO sensitivity to invisible decay modes of neutrons
Popis výsledku anglicky
We explore the decay of bound neutrons in the JUNO liquid scintillator detector into invisible particles (e.g., n -> 3v or nn -> 2v), which do not produce an observable signal. The invisible decay includes two decay modes: n. inv and nn. inv. The invisible decays of s-shell neutrons in (12)Cwill leave a highly excited residual nucleus. Subsequently, some de-excitation modes of the excited residual nuclei can produce a time- and space-correlated triple coincidence signal in the JUNO detector. Based on a full Monte Carlo simulation informed with the latest available data, we estimate all backgrounds, including inverse beta decay events of the reactor antineutrino v(e), natural radioactivity, cosmogenic isotopes and neutral current interactions of atmospheric neutrinos. Pulse shape discrimination and multivariate analysis techniques are employed to further suppress backgrounds. With two years of exposure, JUNO is expected to give an order of magnitude improvement compared to the current best limits. After 10 years of data taking, the JUNO expected sensitivities at a 90% confidence level are tau/B(n -> inv) > 5.0 x 1031 years and tau/ B(nn -> inv) > 1.4 x 10(32) years.
Klasifikace
Druh
J<sub>imp</sub> - Článek v periodiku v databázi Web of Science
CEP obor
—
OECD FORD obor
10300 - Physical sciences
Návaznosti výsledku
Projekt
<a href="/cs/project/EH22_008%2F0004632" target="_blank" >EH22_008/0004632: Výzkum základních stavebních kamenů hmoty s využitím špičkových technologií</a><br>
Návaznosti
P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)<br>I - Institucionalni podpora na dlouhodoby koncepcni rozvoj vyzkumne organizace
Ostatní
Rok uplatnění
2025
Kód důvěrnosti údajů
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Údaje specifické pro druh výsledku
Název periodika
European Physical Journal C
ISSN
1434-6044
e-ISSN
1434-6052
Svazek periodika
85
Číslo periodika v rámci svazku
1
Stát vydavatele periodika
DE - Spolková republika Německo
Počet stran výsledku
20
Strana od-do
5
Kód UT WoS článku
001410294700001
EID výsledku v databázi Scopus
2-s2.0-85214485519