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Calculation of low-energy electron antineutrino spectra emitted from nuclear reactors with consideration of fuel burn-up

原子炉の燃料燃焼を考慮した低エネルギーニュートリノスペクトルの計算

Riyana, E. S.*; 須田 翔哉*; 石橋 健二*; 松浦 秀明*; 片倉 純一*; Sun, G. M.*; 片野 好章

Riyana, E. S.*; Suda, Shoya*; Ishibashi, Kenji*; Matsuura, Hideaki*; Katakura, Junichi*; Sun, G. M.*; Katano, Yoshiaki

原子炉は主に核分裂片のベータ崩壊チェインから多数の反電子ニュートリノを生成し、それらのニュートリノは主にMeV程度のエネルギーを有することが知られている。一方、エネルギーkeV程度の低エネルギーニュートリノは燃料の燃焼の情報を含むと考えられ、その低エネルギーニュートリノは計測技術の進歩により将来的に測定可能になる可能性がある。そこで、著者らはkeV領域の低エネルギーニュートリノの生成に注目した。本研究では、典型的なPWRとその他の型の原子炉について低エネルギーニュートリノスペクトルを示し、それらは燃料の燃焼に従って低Q値をもつ核種が蓄積されるにつれて生成が増えることを示した。

Nuclear reactors produce a great number of electron antineutrinos mainly from beta-decay chains of fission products. Such neutrinos have energies mostly in MeV range. We are interested in neutrinos in a region of keV, since they may have information on fuel burn-up and may be detected in future with advanced measurement technology. We calculate reactor antineutrino spectra especially in the low energy region. In this work we present neutrino spectra from various reactors such as typical PWR reactor and others types of reactors for comparison. Our result shows the electron antineutrino flux in the low energy region increases with burn-up of nuclear fuel by accumulated nuclides with low Q values in beta decay.

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