Выпуски

 / 

2021

 / 

Декабрь

  

К 50-летию Института ядерных исследований РАН. Обзоры актуальных проблем


Нейтрино: массы, взаимодействия и лабораторные эксперименты

 а, б, в
а Department of Nuclear Physics and Biophysics, Comenius University, Mlynská dolina F1, SK–842 15, Bratislava, Slovakia
б Объединенный институт ядерных исследований, Лаборатория теоретической физики им. Н.Н. Боголюбова, Дубна, Московская обл., Российская Федерация
в Czech Technical University in Prague, Jugoslávských partyzánů 1580/3, Prague, CZ-12800, Czech Republic

Атомное ядро открывает уникальные возможности для изучения фундаментальных свойств и взаимодействий нейтрино. В центре исследований лежат природа нейтрино (дираковская или майорановская), иерархия масс, абсолютный масштаб масс нейтрино и возможное существование дополнительных стерильных нейтрино. В обзоре кратко рассматривается прогресс в области лабораторных измерений фундаментальных свойств нейтрино, достигнутый за последнее время.

Текст pdf (1,1 Мб)
English fulltext is available at DOI: 10.3367/UFNe.2021.08.039036
Ключевые слова: несохранение лептонного числа, дираковское и майорановское нейтрино, массы нейтрино и смешивание, нейтринные осцилляции, бета-распад трития, двухнейтринный и безнейтринный бета-распад, ядерные матричные элементы, аксиальная константа связи
PACS: 14.60.Pq, 14.60.St, 23.40.−s (все)
DOI: 10.3367/UFNr.2021.08.039036
URL: https://ufn.ru/ru/articles/2021/12/d/
Цитата: Шимковиц Ф "Нейтрино: массы, взаимодействия и лабораторные эксперименты" УФН 191 1307–1332 (2021)
BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks

Поступила: 11 июня 2021, доработана: 3 августа 2021, 4 августа 2021

English citation: Šimkovic F “Neutrino masses and interactions and neutrino experiments in the laboratoryPhys. Usp. 64 1238–1260 (2021); DOI: 10.3367/UFNe.2021.08.039036

Список литературы (208) ↓ Похожие статьи (2)

  1. Fukuda Y et al (Super-Kamiokande Collab.) Phys. Rev. Lett. 81 1562 (1998)
  2. Ahmad Q R et al (SNO Collab.) Phys. Rev. Lett. 89 011301 (2002)
  3. Weinberg S Phys. Rev. Lett. 43 1566 (1979)
  4. Minkowski P Phys. Lett. B 67 421 (1977)
  5. Mohapatra R N, Senjanović G Phys. Rev. Lett. 44 912 (1980)
  6. Yanagida T Conf. Proc. C 7902131 95 (1979)
  7. Gell-Mann M, Ramond P, Slansky R Conf. Proc. C 790927 315 (1979)
  8. Magg M, Wetterich Ch Phys. Lett. B 94 61 (1980)
  9. Schechter J, Valle J W F Phys. Rev. D 22 2227 (1980)
  10. Wetterich C Nucl. Phys. B 187 343 (1981)
  11. Mohapatra R N, Senjanović G Phys. Rev. D 23 165 (1981)
  12. Cheng T P, Li L-F Phys. Rev. D 22 2860 (1980)
  13. Foot R et al Z. Phys. C 44 441 (1989)
  14. Ma E Phys. Rev. Lett. 81 1171 (1998)
  15. Ma E, Roy D P Nucl. Phys. B 644 290 (2002)
  16. Bajc B, Senjanović G J. High Energy Phys. 2007 (08) 014 (2007)
  17. Ma E, Popov O Phys. Lett. B 764 142 (2017)
  18. Yao C-Y, Ding G-J Phys. Rev. D 96 095004 (2017)
  19. Yao C-Y, Ding G-J Phys. Rev. D 98 039901 (2018)
  20. Centelles Chuliá S, Srivastava R, Valle J W F Phys. Rev. D 98 035009 (2018)
  21. Centelles Chuliá S et al J. High Energy Phys. 2019 (10) 93 (2019)
  22. Arbeláez C et al Phys. Rev. D 100 115021 (2019)
  23. Arbeláez C et al J. High Energy Phys. 2020 (06) 043 (2020)
  24. Babu K S et al J. High Energy Phys. 2020 (03) 006 (2020)
  25. Bonnet F et al J. High Energy Phys. 2009 (10) 076 (2009)
  26. Babu K, Nandi S Phys. Rev. D 62 033002 (2000)
  27. Chen M-C, de Gouvêa A, Dobrescu B A Phys. Rev. D 75 055009 (2007)
  28. Babič A, Kovalenko S, Krivoruchenko M I, Šimkovic F Phys. Rev. D 103 015007 (2021)
  29. Päs H et al Phys. Lett. B 453 194 (1999)
  30. Deppisch F F, Hirsch M, Päs H J. Phys. G 39 124007 (2012)
  31. Arbeláez C et al Phys. Rev. D 94 096014 (2016)
  32. Arbeláez C et al Phys. Rev. D 97 099904 (2018)
  33. Cirigliano V et al J. High Energy Phys. 2017 (12) 082 (2017)
  34. Thomas S D, Xu R-M Phys. Lett. B 284 341 (1992)
  35. McNeile C et al Phys. Rev. D 87 034503 (2013)
  36. Capozzi F et al Phys. Rev. D 101 116013 (2020)
  37. Aghanim N et al (Planck Collab.) Astron. Astrophys. 641 A6 (2020)
  38. Chacko Z et al J. High Energy Phys. 2020 (04) 020 (2020)
  39. Drexlin G et al Adv. High Energy Phys. 2013 293986 (2013)
  40. Kovalenko S, Krivoruchenko M I, Šimkovic F Phys. Rev. Lett. 112 142503 (2014)
  41. Giunti C et al Phys. Rev. D 86 113014 (2012)
  42. Aguilar A et al (LSND Collab.) Phys. Rev. D 64 112007 (2001)
  43. Aguilar-Arevalo A A et al (MiniBooNE Collab.) Phys. Rev. Lett. 121 221801 (2018)
  44. Серебров А П и др Письма в ЖЭТФ 109 209 (2019); Serebrov A P et al JETP Lett. 109 213 (2019)
  45. Hampel W et al (GALLEX Collab.) Phys. Lett. B 420 114 (1998)
  46. Abdurashitov J et al (SAGE Collab.) Phys. Rev. C 80 015807 (2009)
  47. Mention G et al Phys. Rev. D 83 073006 (2011)
  48. Watson C R, Li Z, Polley N K JCAP 2012 (03) 018 (2012)
  49. Boyarsky A et al Mon. Not. R. Astron. Soc. 387 1361 (2008)
  50. Xing Z Phys. Rev. D 85 013008 (2012)
  51. Babič A, Kovalenko S, Krivoruchenko M I, Šimkovic F Phys. Rev. D 98 015003 (2018)
  52. Petcov S T Phys. Lett. B 110 245 (1982)
  53. Valle J W F Phys. Rev. D 27 1672 (1983)
  54. de Gouvêa A, Huang W-C, Jenkins J Phys. Rev. D 80 073007 (2009)
  55. Anamiati G, Fonseca R M, Hirsch M Phys. Rev. D 97 095008 (2018)
  56. Anamiati G et al Phys. Rev. D 100 035032 (2019)
  57. Khatun A, Smetana A, Šimkovic F Symmetry 12 1310 (2020)
  58. Fermi E Z. Phys. 88 161 (1934)
  59. Alichanian A I, Alichanow A I, Dželepow B S Phys. Rev. 53 766 (1938)
  60. Šimkovic F, Dvornický R, Faessler A Phys. Rev. C 77 055502 (2008)
  61. Kim C W, Primakoff H Phys. Rev. 139 B1447 (1965)
  62. Kim C W, Primakoff H Phys. Rev. 140 B566 (1965)
  63. Kim C W Phys. Rev. 146 691 (1966)
  64. Hanna G C, Pontecorvo B Phys. Rev. 75 983 (1949)
  65. Bergkvist K-E Nucl. Phys. 39 317 (1972)
  66. Lobashev V M, Spivak P E Nucl. Instrum. Meth. Phys. Res. A 240 305 (1985)
  67. Picard A et al Nucl. Instrum. Meth. Phys. Res. B 63 345 (1992)
  68. Lobashev V M Nucl. Phys. A 719 C153 (2003)
  69. Aseev V N et al Phys. Rev. D 84 112003 (2011)
  70. Kraus Ch et al Eur. Phys. J. C 40 447 (2005)
  71. Aker M et al (KATRCollab.) Phys. Rev. Lett. 123 221802 (2019)
  72. Asner D M et al (Project 8 Collab.) Phys. Rev. Lett. 114 162501 (2015)
  73. Betts S et al arXiv:1307.4738
  74. Guigue M (Project 8 Collab.) J. Phys. Conf. Ser. 1342 012025 (2020)
  75. Belesev A I et al Письма в ЖЭТФ 97 73 (2013); Belesev A I et al JETP Lett. 97 67 (2013)
  76. Kraus Ch et al Eur. Phys. J. C 73 2323 (2013)
  77. Aker M et al (KATRCollab.) Phys. Rev. Lett. 126 091803 (2021)
  78. Abdurashitov J N et al Письма в ЖЭТФ 105 723 (2017); Abdurashitov J N et al JETP Lett. 105 753 (2017)
  79. Watson C R, Li Z, Polley N K JCAP 2012 (03) 018 (2012)
  80. Boyarsky A et al Prog. Part. Nucl. Phys. 104 1 (2019)
  81. Brunst T J. Phys. Conf. Ser. 1468 012195 (2020)
  82. Mertens S et al J. Phys. G 48 015008 (2020)
  83. Dvornický R, Muto K, Šimkovic F, Faessler A Phys. Rev. C 83 045502 (2011)
  84. Arnaboldi C et al Phys. Rev. Lett. 96 042503 (2006)
  85. Doi M, Kotani T, Takasugi E Prog. Theor. Phys. Suppl. 83 1 (1985)
  86. Gatti F Nucl. Phys. B Proc. Suppl. 91 293 (2001)
  87. Sisti M et al Nucl. Instrum. Meth. Phys. Res. A 520 125 (2004)
  88. Andreotti E et al (MARE Collab.) Nucl. Instrum. Meth. Phys. Res. A 572 208 (2007)
  89. Eliseev S et al Phys. Rev. Lett. 115 062501 (2015)
  90. De Rújula A, Lusignoli M Phys. Lett. B 118 429 (1982)
  91. Faessler A, Gastaldo L, Šimkovic F J. Phys. G 42 015108 (2015)
  92. Ranitzsch P C-O et al Phys. Rev. Lett. 119 122501 (2017)
  93. Robertson R G H Phys. Rev. C 91 035504 (2015)
  94. Faessler A, Šimkovic F Phys. Rev. C 91 045505 (2015)
  95. Faessler A, Enss C, Gastaldo L, Šimkovic F Phys. Rev. C 91 064302 (2015)
  96. Faessler A, Gastaldo L, Šimkovic F Phys. Rev. C 95 045502 (2017)
  97. Braß M et al Phys. Rev. C 97 054620 (2018)
  98. Gastaldo L et al Eur. Phys. J. Spec. Top. 226 1623 (2017)
  99. Alpert B et al Eur. Phys. J. C 75 112 (2015)
  100. Croce M P et al J. Low Temp. Phys. 184 938 (2016)
  101. Vergados J D, Ejiri H, Šimkovic F Rep. Prog. Phys. 75 106301 (2012)
  102. Vergados J D, Ejiri H, Šimkovic F Int. J. Mod. Phys. E 25 1630007 (2016)
  103. Agostini M, Benato G, Detwiler J A Phys. Rev. D 96 053001 (2017)
  104. Barabash A S Front. Phys. 6 160 (2019)
  105. Gando A et al (KamLAND-Zen Collab.) Phys. Rev. Lett. 117 082503 (2016)
  106. Anton G et al (EXO Collab.) Phys. Rev. Lett. 123 161802 (2019)
  107. Adams D Q et al (CUORE Collab.) Phys. Rev. Lett. 124 122501 (2020)
  108. Agostini M et al (GERDA Collab.) Phys. Rev. Lett. 125 252502 (2020)
  109. Alvis S I et al (Majorana Collab.) Phys. Rev. C 100 025501 (2019)
  110. Umehara S et al Phys. Rev. C 78 058501 (2008)
  111. Azzolini O et al Phys. Rev. Lett. 123 032501 (2019)
  112. Arnold R et al (NEMO-3 Collab.) Phys. Rev. D 92 072011 (2015)
  113. Armengaud E et al (CUPID-Mo Collab.) Phys. Rev. Lett. 126 181802 (2021)
  114. Danevich F A et al Nucl. Phys. B Proc. Suppl. 138 230 (2005)
  115. Arnold R et al (NEMO-3 Collab.) Phys. Rev. D 95 012007 (2017)
  116. Barabash A S et al Phys. Rev. D 98 092007 (2018)
  117. Arnold R et al (NEMO-3 Collab.) Phys. Rev. D 94 072003 (2016)
  118. Abgrall N et al (LEGEND Collab.) AIP Conf. Proc. 1894 020027 (2017)
  119. Cascella M et al (SuperNEMO Collab.) J. Phys. Conf. Ser. 888 012249 (2017)
  120. Wang G et al. (CUPID Interest Group) arXiv:1504.03599
  121. Armstrong W R et al. (CUPID Interest Group) arXiv:1907.09376
  122. Seo K (AMoRE Collab.) J. Phys. Conf. Ser. 1468 012130 (2020)
  123. Leming E J (SNO+ Collab.) PoS NOW2018 027 (2019)
  124. Albert J B et al (nEXO Collab.) Phys. Rev. C 97 065503 (2018)
  125. Shirai J (KamLAND-Zen Collab.) J. Phys. Conf. Ser. 888 012031 (2017)
  126. Adams C et al. (NEXT) arXiv:2005.06467
  127. Chen X et al Sci. China Phys. Mech. Astron. 60 061011 (2017)
  128. Dell'Oro S et al Adv. High Energy Phys. 2016 2162659 (2016)
  129. Engel J, Menéndez J Rep. Prog. Phys. 80 046301 (2017)
  130. Kotilla J, Iachello F Phys. Rev. C 85 034316 (2012)
  131. Mirea M, Rahomi T, Stoica S Rom. Rep. Phys. 67 872 (2015)
  132. Atre A et al J. High Energy Phys. 2009 (05) 030 (2009)
  133. Helo J C, Kovalenko S, Schmidt I Nucl. Phys. B 853 80 (2011)
  134. Abazajian K N et al arXiv:1204.5379
  135. Adhikari R et al JCAP 2017 (01) 025 (2017)
  136. Beneš P, Faessler A, Kovalenko S, Šimkovic F Phys. Rev. D 71 077901 (2005)
  137. Mitra M, Senjanović G, Vissani F Nucl. Phys. B 856 26 (2012)
  138. Faessler A, González M, Kovalenko S, Šimkovic F Phys. Rev. D 90 096010 (2014)
  139. Kovalenko S, Lu Z, Schmidt I Phys. Rev. D 80 073014 (2009)
  140. Abada A, De Romeri V, Teixeira A M J. High Energy Phys. 2014 (09) 074 (2014)
  141. Babič A, Kovalenko S, Krivoruchenko M I, Šimkovic F Phys. Rev. D 98 015003 (2018)
  142. Menéndez J et al Nucl. Phys. A 818 139 (2009)
  143. Horoi M, Neacsu A Phys. Rev. C 93 024308 (2016)
  144. Barea J, Kotila J, Iachello F Phys. Rev. C 91 034304 (2015)
  145. Šimkovic F et al Phys. Rev. C 87 045501 (2013)
  146. Fang D-L, Faessler A, Šimkovic F Phys. Rev. C 92 044301 (2015)
  147. Hyvärinen J, Suhonen J Phys. Rev. C 91 024613 (2015)
  148. Rath P K et al Phys. Rev. C 85 014308 (2012)
  149. Song L S et al Phys. Rev. C 95 024305 (2017)
  150. Bolton P D, Deppisch F F, Gráf L, Šimkovic F Phys. Rev. D 103 055019 (2021)
  151. Bolton P D, Deppisch F F, Bhupal Dev P S J. High Energy Phys. 2020 (03) 170 (2020)
  152. Pati J C, Salam A Phys. Rev. D 10 275 (1974)
  153. Mohapatra R, Pati J C Phys. Rev. D 11 2558 (1975)
  154. Babič A, Kovalenko S, Krivoruchenko M I, Šimkovic F Phys. Rev. D 98 015003 (2018)
  155. Bhupal Dev P S, Goswami S, Mitra M Phys. Rev. D 91 113004 (2015)
  156. de Salas P F et al Phys. Lett. B 782 633 (2018)
  157. Šimkovic F et al Phys. Rev. C 77 045503 (2008)
  158. Šimkovic F, Smetana A, Vogel P Phys. Rev. C 98 064325 (2018)
  159. Fang D-L, Faessler A, Šimkovic F Phys. Rev. C 97 045503 (2018)
  160. Mustonen M T, Engel J Phys. Rev. C 87 064302 (2013)
  161. Rath P K et al Phys. Rev. C 88 064322 (2013)
  162. Vaquero N L, Rodríguez T R, Egido J L Phys. Rev. Lett. 111 142501 (2013)
  163. Yao J M et al Phys. Rev. C 91 024316 (2015)
  164. Yao J M, Engel J Phys. Rev. C 94 014306 (2016)
  165. Cappuzzello F et al Eur. Phys. J. A 54 72 (2018)
  166. Agodi C et al (NUMEN Collab.) Universe 7 72 (2021)
  167. Lenske H et al Universe 7 98 (2021)
  168. Šimkovic F et al Phys. Rev. C 79 055501 (2009)
  169. Šimkovic F et al Phys. Rev. C 83 015502 (2011)
  170. Caurier E et al Rev. Mod. Phys. 77 427 (2005)
  171. Faessler A et al J. Phys. G 35 075104 (2008)
  172. Barea J, Kotila J, Iachello F Phys. Rev. C 87 014315 (2013)
  173. Suhonen J, Civitarese O Phys. Lett. B 725 153 (2013)
  174. Deppisch F F, Suhonen J Phys. Rev. C 94 055501 (2016)
  175. Gysbers P et al Nat. Phys. 15 428 (2019)
  176. Menéndez J, Gazit D, Schwenk A Phys. Rev. Lett. 107 062501 (2011)
  177. Engel J, Šimkovic F, Vogel P Phys. Rev. C 89 064308 (2014)
  178. Zinatulina D et al Phys. Rev. C 99 024327 (2019)
  179. Jokiniemi L, Suhonen J Phys. Rev. C 100 014619 (2019)
  180. Šimkovic F, Dvornický R, Vogel P Phys. Rev. C 102 034301 (2020)
  181. Zinner N T, Langanke K, Vogel P Phys. Rev. C 74 024326 (2006)
  182. Kolbe E, Langanke K, Vogel P Phys. Rev. C 62 055502 (2000)
  183. Marketin T et al Phys. Rev. C 79 054323 (2009)
  184. Elliott S R, Hahn A A, Moe M K Phys. Rev. Lett. 59 2020 (1987)
  185. Barabash A Universe 6 (10) 159 (2020)
  186. Štefánik D, Šimkovic F, Faessler A Phys. Rev. C 91 064311 (2015)
  187. Rodin V A, Faessler A, Šimkovic F, Vogel P Phys. Rev. C 68 044302 (2003)
  188. Rodin V A, Faessler A, Šimkovic F, Vogel P Nucl. Phys. A 766 107 (2006)
  189. Rodin V A, Faessler A, Šimkovic F, Vogel P Nucl. Phys. A 793 213 (2007)
  190. Caurier E et al Phys. Rev. Lett. 77 1954 (1996)
  191. Muto K, Bender E, Klapdor-Kleingrothaus H V Z. Phys. A 339 435 (1991)
  192. Deppisch F F, Graf L, Šimkovic F Phys. Rev. Lett. 125 171801 (2020)
  193. Deppisch F F et al Phys. Rev. D 102 051701 (2020)
  194. Bolton P, Deppisch F F, Gráf L, Šimkovic F Phys. Rev. D 103 055019 (2021)
  195. Barabash A S et al Nucl. Phys. B 783 90 (2007)
  196. Albert J B et al (EXO-200 Collab.) Phys. Rev. D 93 072001 (2016)
  197. Azzolini O et al Phys. Rev. D 100 092002 (2019)
  198. Nitescu O, Ghinescu S, Stoica S J. Phys. G 47 055112 (2020)
  199. Nitescu O V et al Phys. Rev. D 031701 (2021)
  200. Arnold R et al (NEMO Collab.) Nucl. Phys. A 765 483 (2006)
  201. Arnold R et al Eur. Phys. J. C 79 440 (2019)
  202. Arnold R et al (NEMO-3 Collab.) Phys. Rev. Lett. 119 041801 (2017)
  203. Šimkovic F, Domin P, Semenov S V J. Phys. G 27 2233 (2001)
  204. Domin P, Kovalenko S, Šimkovic F, Semenov S V Nucl. Phys. A 753 337 (2005)
  205. Arnold R et al Eur. Phys. J. C 79 440 (2019)
  206. Azzolini O et al Phys. Rev. Lett. 123 262501 (2019)
  207. Šimkovic F et al Phys. Rev. C 97 034315 (2018)
  208. Gando A et al (KamLAND-Zen Collab.) Phys. Rev. Lett. 122 192501 (2019)

© Успехи физических наук, 1918–2022
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение