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核技术 2020年第2期43卷 1-59页

作者：曹须常雷畅宁波陈旭荣陈卓俊崔钫戴凌云邓维天丁明慧龚畅桂龙成郭奉坤韩成栋何军黄虹霞黄银 Kaptari L P 李德民李衡讷李民祥李学潜梁羽铁梁作堂刘国明刘杰刘柳明刘翔罗晓峰吕准马伯强马伏马建平马余刚冒立军 Mezrag C 平加伦秦思学任航 Roberts C D 申国栋史潮宋勤涛孙昊王恩科王凡王倩王荣王睿儒王涛峰王伟王晓玉王晓云吴佳俊吴兴刚肖博文肖国青谢聚军谢亚平邢宏喜徐瑚珊许怒徐书生鄢文标闫文成闫新虎杨建成杨一玻杨智姚德良尹佩林詹文龙张建辉张金龙张鹏鸣张肇西张振宇赵红卫赵光达赵强赵宇翔赵政国郑亮周剑周详周小蓉邹冰松邹丽平中国科学院近代物理研究所兰州730000 中国科学院大学北京100049 南开大学天津300071 信阳师范学院信阳464000 湖南大学长沙410082 南京大学南京210093 华中科技大学武汉430074 European Centre for Theoretical Studies in Nuclear Physics and Related Areas(ECT*)and Fondazione Bruno Kessler Villa TambosiStrada delle Tabarelle 286I-38123 Villazzano(TN)Italy 北京大学物理学院北京100871 湖南师范大学长沙410081 中国科学院理论物理研究所中国科学院理论物理前沿重点实验室北京100190 南京师范大学南京210023 西南交通大学成都610000 Bogoliubov Laboratory of Theoretical Physics Joint Institute for Nuclear ResearchDubna 141980Russia 郑州大学物理学院郑州450001 华南师范大学量子物质研究院广东省核物质科学与技术重点实验室广州510631 兰州大学物理科学与技术学院兰州730000 山东大学粒子物理与粒子辐照教育部重点实验室青岛266237 华中师范大学夸克与轻子教育部重点实验室和粒子物理研究所武汉430079 东南大学物理学院南京211189 复旦大学现代物理研究所核物理与离子束应用教育部重点实验室上海200433 中国科学院上海应用物理研究所上海201800 IRFU CEAUniversitéParis-SaclayF-91191 Gif-sur-YvetteFrance 重庆大学物理系重庆400044 南京航空航天大学核科学与技术系南京211106 大连理工大学大连116024 北京航空航天大学物理学院北京100191 上海交通大学上海200240 兰州理工大学兰州730050 南京邮电大学南京210023 中国科学技术大学合肥230026 黄山学院黄山245021 北京师范大学高等量子研究中心北京100875 Department of Physics and Astronomy Stony Brook UniversityStony BrookNY 11794USA 中山大学物理与天文学院珠海519082 武汉大学物理科学与技术学院武汉430072 中国科学院高能物理研究所中国科学院大科学装置理论中心北京100049 中国地质大学(武汉)数学与物理学院武汉430074

轻子散射实验是探索核子与原子核结构的理想工具。中国电子离子对撞机(Electron Ion Collider in China,EicC)建议书设想在已开建的强流重离子加速器装置(High Intensity heavy ion Accelerator Facility,HIAF)的基础上,升级质子束流为2... 详细信息

轻子散射实验是探索核子与原子核结构的理想工具。中国电子离子对撞机(Electron Ion Collider in China,EicC)建议书设想在已开建的强流重离子加速器装置(High Intensity heavy ion Accelerator Facility,HIAF)的基础上,升级质子束流为20 GeV的极化束流,并建造2.8~5 GeV极化电子束流,从而实现质心系能量为15~20 GeV的双极化电子-离子对撞。EicC设计的亮度为(2~4)×10^33cm^-2·s^-1,质子束流极化率达到70%,电子束流极化率达到80%。该装置除了能提供极化轻离子束流(例如:氦-3)外,也可产生非极化重离子束流(碳-12~铀-238)。EicC将聚焦核子海夸克部分子结构、原子核物质结构与性质、奇特强子态三个方面的物理研究。高亮度、高精度的对撞机有助于精确地测量核子结构函数并对核子进行三维成像,揭示强相互作用的动力学规律;原子核部分子分布包括核子短程关联以及原子核介质效应同样是该提案的重要科学目标;EicC能区接近重味夸克产生阈值,在研究重味强子谱方面拥有低背景的独特优势,有助于发现研究新的奇特强子态。质子质量起源问题也可以通过重味矢量介子的产生来研究。为了完成上述物理目标,我们将利用最先进的探测器技术建造接近全立体角覆盖的EicC对撞机谱仪。在准备EicC白皮书的过程中,我们得到世界各国专家的支持。EicC的物理与已有的实验和美国即将建设的EIC中的物理项目相互补充。EicC的建成及运行有望引领前沿的中高能核物理研究,使我国在加速器和探测器先进技术等领域实现跨越式发展,为我国核物理与强子物理以及相关科学领域提供大型综合实验平台与人才培养基地。

关键词：电子离子对撞机核子结构核子质量奇特强子态量子色动力学螺旋度横动量依赖部分子分布广义部分子分布深度虚康普顿散射深度虚介子散射能量回收型直线加速器极化度自旋旋转器三维成像

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

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Chinese Physics C 2021年第2期45卷 93-110页

作者： Angel Abusleme Thomas Adam Shakeel Ahmad Sebastiano Aiello Muhammad Akram Nawab Ali Fengpeng An Guangpeng An Qi An Giuseppe Andronico Nikolay Anfimov Vito Antonelli Tatiana Antoshkina Burin Asavapibhop João Pedro Athayde Marcondes de André Didier Auguste Andrej Babic Wander Baldini Andrea Barresi Eric Baussan Marco Bellato Antonio Bergnoli Enrico Bernieri David Biare Thilo Birkenfeld Sylvie Blin David Blum Simon Blyth Anastasia Bolshakova Mathieu Bongrand Clément Bordereau Dominique Breton Augusto Brigatti Riccardo Brugnera Riccardo Bruno Antonio Budano Max Buesken Mario Buscemi Jose Busto Ilya Butorov Anatael Cabrera Hao Cai Xiao Cai Yanke Cai Zhiyan Cai Antonio Cammi Agustin Campeny Chuanya Cao Guofu Cao Jun Cao Rossella Caruso Cédric Cerna Jinfan Chang Yun Chang Pingping Chen Po-An Chen Shaomin Chen Shenjian Chen Xurong Chen Yi-Wen Chen Yixue Chen Yu Chen Zhang Chen Jie Cheng Yaping Cheng Alexander Chepurnov Davide Chiesa Pietro Chimenti Artem Chukanov Anna Chuvashova Gérard Claverie Catia Clementi Barbara Clerbaux Selma Conforti Di Lorenzo Daniele Corti Salvatore Costa Flavio Dal Corso Christophe De La Taille Jiawei Deng Zhi Deng Ziyan Deng Wilfried Depnering Marco Diaz Xuefeng Ding Yayun Ding Bayu Dirgantara Sergey Dmitrievsky Tadeas Dohnal Georgy Donchenko Jianmeng Dong Damien Dornic Evgeny Doroshkevich Marcos Dracos Frédéric Druillole Shuxian Du Stefano Dusini Martin Dvorak Timo Enqvist Heike Enzmann Andrea Fabbri Lukas Fajt Donghua Fan Lei Fan Can Fang Jian Fang Marco Fargetta Anna Fatkina Dmitry Fedoseev Vladko Fekete Li-Cheng Feng Qichun Feng Richard Ford Andrey Formozov Amélie Fournier Haonan Gan Feng Gao Alberto Garfagnini Alexandre Göttel Christoph Genster Marco Giammarchi Agnese Giaz Nunzio Giudice Franco Giuliani Maxim Gonchar Guanghua Gong Hui Gong Oleg Gorchakov Yuri Gornushkin Marco Grassi Christian Grewing Maxim Gromov Vasily Gromov Minghao Gu Xiaofei Gu Yu Gu Mengyun Guan Nunzio Guardone Maria Gul Cong Guo Jingyuan Guo Wanlei Guo Xinheng Guo Yuhang Guo Paul Hackspacher Caren Hagner Ran Han Yan Yerevan Physics Institute YerevanArmenia UniversitéLibre de Bruxelles BrusselsBelgium Universidade Estadual de Londrina LondrinaBrazil Pontificia Universidade Catolica do Rio de Janeiro RioBrazil Pontificia Universidad Católica de Chile SantiagoChile Universidad Tecnica Federico Santa Maria ValparaisoChile Beijing Institute of Spacecraft Environment Engineering BeijingChina Beijing Normal University BeijingChina China Institute of Atomic Energy BeijingChina Institute of High Energy Physics BeijingChina North China Electric Power University BeijingChina School of Physics Peking UniversityBeijingChina Tsinghua University BeijingChina University of Chinese Academy of Sciences BeijingChina Jilin University ChangchunChina College of Electronic Science and Engineering National University of Defense TechnologyChangshaChina Chongqing University ChongqingChina Dongguan University of Technology DongguanChina Jinan University GuangzhouChina Sun Yat-Sen University GuangzhouChina Harbin Institute of Technology HarbinChina University of Science and Technology of China HefeiChina The Radiochemistry and Nuclear Chemistry Group in University of South China HengyangChina Wuyi University JiangmenChina Shandong University JinanChina Institute of Modern Physics Chinese Academy of SciencesLanzhouChina Nanjing University NanjingChina Guangxi University NanningChina East China University of Science and Technology ShanghaiChina School of Physics and Astronomy Shanghai Jiao Tong UniversityShanghaiChina Tsung-Dao Lee Institute Shanghai Jiao Tong UniversityShanghaiChina Institute of Hydrogeology and Environmental Geology Chinese Academy of Geological SciencesShijiazhuangChina Nankai University TianjinChina Wuhan University WuhanChina Xi’an Jiaotong University Xi’anChina Xiamen University XiamenChina School of Physics and Microelectronics Zhengzhou UniversityZhengzhouChina Institute of Physics National Chiao-Tung University Hsinchu National United University Miao-Li Department of Physics National T

The Jiangmen Underground Neutrino Observatory(JUNO)features a 20 kt multi-purpose underground liquid scintillator sphere as its main *** of JUNO's features make it an excellent location for^8B 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 *** this paper,we present a comprehensive assessment of JUNO's potential for detecting^8B 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^(238)U and^(232)Th in the liquid scintillator can be controlled to 10^(-17)g/*** ten years of data acquisition,approximately 60,000 signal and 30,000 background events are *** 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 *** m^(2)_(21)=4.8times10^(-5);(7.5times10^(-5))eV^(2),JUNO can provide evidence of neutrino oscillation in the Earth at approximately the 3sigma(2sigma)level by measuring the non-zero signal rate variation with respect to the solar zenith ***,JUNO can simultaneously measureDelta m^2_(21)using^8B 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^2_(21)reported by solar neutrino experiments and the KamLAND experiment.

关键词： neutrino oscillation solar neutrino JUNO

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