CONUS+ 探測器示意圖

近日，德國的一組物理學家在探測反應堆反中微子方面取得了重要進展。他們利用CONUS+鍺探測器，在瑞士萊布施塔特核電站成功探測到了原子核上反應堆反中微子的彈性相干散射信號。這一成果標志著科學家們在理解中微子與物質相互作用方面邁出了重要一步。

據了解，觀察反應堆反中微子的彈性相干散射過程是一項極具挑戰性的任務，因為記錄物質的原子核反沖能極低。盡管液氙探測器在此前的研究中尚未實現這一目標，但科學家們已從加速器中記錄中微子的這一過程中積累了寶貴經驗，并在去年成功觀察到了太陽中微子的彈性相干散射過程。然而，CONUS實驗在布羅克多夫核電站完全停止運行之前，未能收集到足夠的數據以記錄反應堆反中微子的這一過程。

為了克服這一難題，由馬克斯·普朗克核物理研究所的曼弗雷德·林德納(M. Lindner)領導的CONUS合作組科學家，將CONUS探測器運送到萊布施塔特核電站，并對其進行了改造，從而降低了記錄能量事件的閾值。改造后的CONUS+探測器距離核反應堆僅21米，提供了每秒每平方厘米1.5 × 10^13的反中微子通量。科學家們在此條件下，收集了反應堆運行119天的數據。

標準模型的預測和 CONUS+ 實驗中獲得的實驗數據

經過深入的數據分析，物理學家們發現了395 ± 106個高于背景的事件。這一結果與標準模型的預測一致，標準模型預計會發生347 ± 34個事件。此次探測的統計顯著性達到了3.7個標準差，充分證明了實驗結果的可靠性。