Физики из SNO+ первыми увидели реакторные нейтрино с помощью водного детектора

Коллаборация SNO+ отчиталась об первом успешном применении водных черенковских детекторов к регистрации реакторных нейтрино. Обычно эти частицы — речь идет об электронных антинейтрино, рожденных в процессе бета-распада — ловят с помощью детекторов на основе жидких органических сцинтилляторов. Вода, несмотря на свою нетоскичность и дешевизну, хуже подходит для этой цели из-за того, что водные детекторы имеют низкую эффективность регистрации гамма-квантов, испускаемых при захвате нейтронов и сопровождающих обратный бета-распад. Физики из SNO+ смогли преодолеть эту трудность, понизив энергетический порог детектирования. Статья с описанием их работы опубликована в Physical Review Letters.

Эксперимент проходил в 2018 году во время калибровки детектора, представляющего собой акриловую сферу радиусом шесть метров, окруженную фотоумножителями и помещенную в шахту. Цель эксперимента SNO+ — регистрация солнечных нейтрино, для чего его заполняют органическим сцинтиллятором. Но в момент калибровки ученые принимали сигнал от трех ядерных реакторов, расположенных в 240, 340 и 350 километрах. На основе данных, полученных в результате 190-дневого сбора сигнала, физики зарегистрировали антинейтрино с достоверностью в 3,5 сигма.