undefined

Feasibility and physics potential of detecting 8B solar neutrinos at JUNO

Julkaisuvuosi

2021

Tekijät

Abusleme, Angel; Adam, Thomas; Ahmad, Shakeel; Aiello, Sebastiano; Akram, Muhammad; Ali, Nawab; An, Fengpeng; An, Guangpeng; An, Qi; Andronico, Giuseppe; Anfimov, Nikolay; Antonelli, Vito; Antoshkina, Tatiana; Asavapibhop, Burin; de André, João Pedro Athayde Marcondes; Auguste, Didier; Babic, Andrej; Baldini, Wander; Barresi, Andrea; Baussan, Eric
Näytä enemmän

Tiivistelmä

The Jiangmen Underground Neutrino Observatory (JUNO) features a 20 kt multi-purpose underground liquid scintillator sphere as its main detector. Some of JUNO's features make it an excellent location for B-8 solar neutrino measurements, such as its low-energy threshold, high energy resolution compared with water Cherenkov detectors, and much larger target mass compared with previous liquid scintillator detectors. In this paper, we present a comprehensive assessment of JUNO's potential for detecting B solar neutrinos via the neutrino-electron elastic scattering process. A reduced 2 MeV threshold for the recoil electron energy is found to be achievable, assuming that the intrinsic radioactive background U-238 and Th-232 in the liquid scintillator can be controlled to 10(-17) g/g. With ten years of data acquisition, approximately 60,000 signal and 30,000 background events are expected. This large sample will enable an examination of the distortion of the recoil electron spectrum that is dominated by the neutrino flavor transformation in the dense solar matter, which will shed new light on the inconsistency between the measured electron spectra and the predictions of the standard three-flavor neutrino oscillation framework. If Delta m(21)(2) = 4.8 x 10(-5) (7.5 x 10(-5)) eV(2), JUNO can provide evidence of neutrino oscillation in the Earth at approximately the 3 sigma(2 sigma) level by measuring the non-zero signal rate variation with respect to the solar zenith angle. Moreover, JUNO can simultaneously measure Delta m(21)(2) using B-8 solar neutrinos to a precision of 20% or better, depending on the central value, and to sub-percent precision using reactor antineutrinos. A comparison of these two measurements from the same detector will help understand the current mild inconsistency between the value of Delta m(21)(2) reported by solar neutrino experiments and the KamLAND experiment.
Näytä enemmän

Organisaatiot ja tekijät

Jyväskylän yliopisto

Slupecki Maciej

Kuusiniemi Pasi

Enqvist Timo

Trzaska Wladyslaw Orcid -palvelun logo

Oulun yliopisto

Joutsenvaara Jari Orcid -palvelun logo

Julkaisutyyppi

Julkaisumuoto

Artikkeli

Emojulkaisun tyyppi

Lehti

Artikkelin tyyppi

Alkuperäisartikkeli

Yleisö

Tieteellinen

Vertaisarvioitu

Vertaisarvioitu

OKM:n julkaisutyyppiluokitus

A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessä

Julkaisukanavan tiedot

Volyymi

45

Numero

2

Artikkelinumero

023004

Julkaisu­foorumi

53430

Julkaisufoorumitaso

1

Avoin saatavuus

Avoin saatavuus kustantajan palvelussa

Kyllä

Julkaisukanavan avoin saatavuus

Osittain avoin julkaisukanava

Rinnakkaistallennettu

Kyllä

Muut tiedot

Tieteenalat

Fysiikka; Avaruustieteet ja tähtitiede

Avainsanat

[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

Julkaisumaa

Yhdistynyt kuningaskunta

Kustantajan kansainvälisyys

Kansainvälinen

Kieli

englanti

Kansainvälinen yhteisjulkaisu

Kyllä

Yhteisjulkaisu yrityksen kanssa

Kyllä

DOI

10.1088/1674-1137/abd92a

Julkaisu kuuluu opetus- ja kulttuuriministeriön tiedonkeruuseen

Kyllä