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日本T2K实验观察到新的中微子转换现象 精选

已有 7482 次阅读 2011-6-16 02:25 |个人分类:我的物理|系统分类:博客资讯|关键词:中微子,日本,T2K| 日本, 中微子, T2K

2011年6月15日,日本的T2K实验发布新闻,首次观察到了中微子转换为电子中微子的现象
 
1998年,日本的Super-Kamiokande(超级神冈)实验以确凿的证据,证实中微子存在振荡现象,即一种中微子在飞行途中会转换为另外类型的中微子。一般认为中微子有三种,分别是电子中微子,中微子,中微子。它们之间应该有三种振荡模式,由三个混合角描述。已分别由大气中微子振荡和太阳中微子振荡测得,比它们小得多,还没有测到具体的数值,但是非常重要,决定了未来中微子实验的发展方向。除了T2K外,还有美国的Nova,法国的Double Chooz,韩国的RENO,以及中国的大亚湾实验准备测量它。
 
T2K实验有来自12个国家的500名研究人员参与。由位于日本东海县的加速器将质子加速到30GeV,打靶产生中微子,并将束流对准295公里外,由5万吨纯水组成的超级神冈探测器。实验自2010年1月开始运行。今年3月日本大地震,加速器设施遭到破坏,被迫停止运行。在此期间,共探测到88个中微子事例,其中6个为电子中微子。由于束流中只有中微子,观察到的电子中微子必然来自振荡。这是首次观察到不为零的迹象。在6个电子中微子事例中,预期的本底事例为1.5个,不为零的概率为99.3%,或者2.5个标准偏差,略低于普遍接受的确认标准——3倍标准偏差。由此确定的的中心值约为0.1,90%的置信区间为0.03-0.28。这个结果比大家预期的要大很多。在此之前,法国的Chooz实验结果已经说明,在90%的置信度下,
 
如果T2K的结果是对的,那么中微子振荡中另外两个极为重要的参数,质量等级和电荷宇称破坏因子,将比较容易测量。T2K是加速器实验,振荡几率中有几个未知参数,因此不能干净地确定的值,只能确定在一个范围内;其统计量还比较小,没有达到确定标准;另外,它观测到的6个电子中微子的位置分布也有点特殊,可能是正常涨落,也可能有问题。T2K计划今年底重新开始运行。
 
大亚湾中微子实验是这些实验中测量精度最高的,计划今年7月开始逐步投入运行,将测量到0.01。
 
 
 


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