Measurement of the neutrino-oxygen neutral-current quasielastic cross section using atmospheric neutrinos in the SK-Gd experiment
Notice bibliographique
Résumé
We report the first measurement of the atmospheric neutrino-oxygen neutral-current quasielastic (NCQE) cross section in the gadolinium-loaded Super-Kamiokande (SK) water Cherenkov detector. In June 2020, SK began a new experimental phase, named SK-Gd, by loading 0.011% by mass of gadolinium into the ultrapure water of the SK detector. The introduction of gadolinium to ultrapure water has the effect of improving the neutron-tagging efficiency. Using a 552.2 day dataset from August 2020 to June 2022, we measure the NCQE cross section to be <a:math xmlns:a="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><a:mrow><a:mn>0.74</a:mn><a:mo>±</a:mo><a:mn>0.22</a:mn><a:mo stretchy="false">(</a:mo><a:mtext>stat</a:mtext><a:msubsup><a:mrow><a:mo stretchy="false">)</a:mo></a:mrow><a:mrow><a:mrow><a:mo>−</a:mo><a:mn>0.15</a:mn></a:mrow></a:mrow><a:mrow><a:mo>+</a:mo><a:mn>0.85</a:mn></a:mrow></a:msubsup><a:mo stretchy="false">(</a:mo><a:mtext>syst</a:mtext><a:mo stretchy="false">)</a:mo><a:mo>×</a:mo><a:mrow><a:msup><a:mrow><a:mn>10</a:mn></a:mrow><a:mrow><a:mo>−</a:mo><a:mn>38</a:mn></a:mrow></a:msup><a:mtext> </a:mtext><a:mtext> </a:mtext><a:msup><a:mrow><a:mi>cm</a:mi></a:mrow><a:mrow><a:mn>2</a:mn></a:mrow></a:msup><a:mo>/</a:mo></a:mrow><a:mtext>oxygen</a:mtext><a:mtext> </a:mtext></a:mrow></a:math> in the energy range from 160 MeV to 10 GeV, which is consistent with the atmospheric neutrino-flux-averaged theoretical NCQE cross section and the measurement in the SK pure-water phase within the uncertainties. Furthermore, we compare the models of the nucleon-nucleus interactions in water and find that the binary cascade model and the Liège intranuclear cascade model provide a somewhat better fit to the observed data than the Bertini cascade model. Since the atmospheric neutrino-oxygen NCQE reactions are one of the main backgrounds in the search for diffuse supernova neutrino background (DSNB), these new results will contribute to future studies—and the potential discovery—of the DSNB in SK. Published by the American Physical Society 2024
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,002 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,003 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».