Грант РНФ 22-72-00054. Поиски стерильного нейтрино в эксперименте DANSS с учетом информации об абсолютной скорости счета антинейтринных событий и изучение временного разрешения прототипа детектора SuperFGD для нейтронов

Поиски явлений за рамками Стандартной Модели являются в настоящее время одним из важнейших направлений в физике элементарных частиц. Сейчас есть несколько экспериментальных указаний на такие явления. Наиболее статистически значимыми являются указания о существовании стерильного нейтрино. Поиски стерильного нейтрино являются чрезвычайно актуальной задачей. Над этим работает более 10 экспериментов в различных странах мира. В эксперименте DANSS получены лучшие в мире ограничения на параметры стерильного нейтрино в некоторых областях пространства параметров. В частности исключена большая область параметров, где имеются указания на существование стерильного нейтрино в эксперименте BEST, включая его наилучшую точку. В предлагаемом проекте планируется расширить область чувствительности эксперимента DANSS в область больших значений разностей квадратов масс нейтрино, где имеются указания о существовании стерильного нейтрино в экспериментах BEST и Нейтрино-4. Улучшение в чувствительности предполагается достигнуть путем использования информации об абсолютных скоростях счета антинейтринных событий. Измерения с использованием абсолютных скоростей счета уже проводились, однако детектор DANSS находится на самом близком расстоянии к промышленному реактору и это позволяет надеяться на улучшение результатов в промежуточной области значений параметра разности квадратов масс нейтрино. Мега-проект Hyper Kamiokande станет одним из двух крупнейших проектов по исследованию свойств нейтрино, проведению космологических исследований с помощью нейтрино и поиску распада протона. Изготовленный в ИЯИ РАН детектор SuperFGD, состоящий из примерно 2 млн сцинтилляционных счетчиков, позволит резко улучшить восстановление нейтринных событий, включая конечные состояния с нейтроном. Энергия нейтрона будет измеряться с помощью времени пролета, поэтому методика определения времени пролета и оценка временной точности очень важны. Работа в этом направлении с использованием экспериментальных измерений на прототипе SuperFGD составляет вторую часть данного исследования.