Analysis of the Po-210 Alpha-Decay Peak to Support the Search for Neutrinoless Double Beta Decay
Notice bibliographique
Résumé
Neutrinos are among the most mysterious particles in physics, and one of the most important open questions is whether they are their own antiparticles. The discovery of a process called neutrinoless double beta decay would answer this question and provide direct insight into the origin of neutrino mass. The SNO+ experiment is designed to search for this process by observing rare signals in a large volume of liquid scintillator deep underground. For such a search to be successful, the detector’s energy calibration must be extremely precise, since even small instabilities can obscure or mimic the rare signals of interest. One key calibration point comes from the natural alpha decay of polonium-210 (Po-210), which produces a peak in the energy spectrum. By carefully studying this peak under different conditions, we can test the stability of the detector response and improve background modelling. In my work, I analyzed data from the scintillator phase of SNO+, focusing on how consistently the Po-210 peak could be reconstructed. Candidate neutrino interactions known as inverse beta decays were used as reference points, and distance cuts of 2.5 m around events were applied to probe spatial uniformity across the detector. The resulting energy distributions were then fit with Gaussian functions to extract the peak position, width, and uncertainties under varying selections. I found that the Po-210 peak was consistently reconstructed at 0.455 +/- 0.005 MeV across different regions and data-taking periods, confirming the stability of the analysis method. At later times, however, the peak shifted toward higher energy (~0.75 MeV), suggesting potential changes in the detector environment following the bis-MSB fill period. This work demonstrates a reliable framework for monitoring natural radioactivity in SNO+. Analysis of the Po-210 peak directly strengthens the sensitivity of the experiment to neutrinoless double beta decay, helping SNO+ probe fundamental questions in particle physics.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,001 |
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 source (Gemma direct ou Codex distillé), 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 ».