Поиск стерильных нейтрино в реакторном эксперименте (заключительный)

В 2019 г. продолжено совершенствование алгоритмов обработки данных и выделения событий обратного бета-распада. Все ранее записанные данные вновь обработаны с применением методики фитирования волновых форм сигналов. Процедура энергетической калибровки теперь выполняется по каждому полноценному файлу (20 - 25 мин) для усиления КФЭУ и один раз в двое суток с использованием космических мюонов для всех каналов установки. Такой же обработке подвергаются и вновь поступающие данные. Более жесткие критерии выделения сигналов - подтверждение всех срабатываний КФЭУ, расширение эффективной поверхности вето за счет включения нижних слоев чувствительного объема, требование дополнительного энерговыделения вне позитронных кластеров единичного размера - следов гамма-квантов аннигиляции - позволили дополнительно улучшить выделение событий ОБР над фонами различной природы. Так, количество фона случайных совпадений уменьшилось с 71% до 29% по отношению к счету ОБР в верхнем положении детектора, доля вычитаемого низкоэнергичного космического фона сократилась с 2,8% до 1,9%, а счет быстрых нейтронов в рабочей области 1 - 7 МэВ упал с 22 до 12 событий в день. При столь значительном улучшении выделения потери полезных событий ОБР составляют лишь 15%. Продолжен набор статистического материала. Обработка данных, записанных до ноября текущего года, находится на заключительной стадии. Стабильная работа установки позволяет прогнозировать накопление 2,8 млн. событий ОБР к концу 2019 г., что соответствует 3,2 млн. при применении ранее использовавшихся критериев отбора. Данные, полученные в период выключения реактора в начале года для перегрузки топлива, подтверждают исключительно чистое выделение событий обратного бета-распада после вычитания всех фонов. Этот очень важный материал удваивает фоновую статистику эксперимента, однако по-прежнему не позволяет выполнить непосредственный детальный анализ фоновых условий. При исследовании потоков космических мюонов с восстановлением их треков в чувствительном объеме детектора получены предварительные данные по сезонной зависимости счета мюонов, а также выполнены предварительные оценки барометрического и температурного эффектов, связанных с перераспределением плотности атмосферы при изменениях метеорологических условий. Подобные данные получены для малых глубин расположения установки, подготовка их публикации близится к завершению. Для моделирования фонового вклада быстрых нейтронов космогенного происхождения создана реалистичная модель детектора с детальной проработкой системы активной защиты и отклика на прохождение тяжелых заряженных частиц. Выполнены первые оценки количества сигналоподобных событий от быстрых нейтронов, рожденных космическими мюонами. Моделирование основных процессов, регистрируемых в детекторе ДАНСС, существенно приблизилось к реальности за счет введения поправок на эффекты Биркса и Вавилова - Черенкова, а также новой оценки фактической толщины нечувствительного светоотражающего покрытия сцинтилляционных полосок. Большим шагом вперед стало применение реалистичных каскадных спектров гамма-излучения, возникающего при захвате нейтрона ядрами гадолиния. Это стало возможным благодаря использованию данных программного кода FIFRELIN аналогично методике коллабораци STEREO. Нововведение позволило весьма правдоподобно описать отклик установки при захвате тепловых нейтронов на различных ядрах вещества чувствительного объема. Уточненные данные по изменениям изотопного состава реакторного топлива позволили усовершенствовать применение методики счета антинейтрино для измерения мощности ядерного реактора. Достигнутая статистическая точность одного двухсуточного измерения составляет 1,5%, тогда как стабильная работа установки позволяет оценить систематическую погрешность величиной 0,3% за период топливной кампании. Получены обновленные оценки областей исключения в пространстве параметров гипотетических стерильных нейтрино. Как и ранее, этот результат пока основан только на анализе отношений позитронных спектров в верхнем и нижнем положениях детектора. Подтверждено исключение значительных зон, ранее считавшихся разрешенными для существования таких нейтрино. Статистическая значимость наилучшей разрешенной точки в пространстве параметров имеет тенденцию к уменьшению.