Осцилляции нейтрино: статус и перспективы определения порядка нейтринных масс и фазы нарушения лептонной <i>CP</i>-инвариантности

Л.Д. Колупаева^†, М.О. Гончар^‡, А.Г. Ольшевский^§, О.Б. Самойлов^*
Объединенный институт ядерных исследований, ул. Жолио-Кюри, 6 , Дубна, Московская обл., 141980, Российская Федерация

Обзор посящается 110-летию со дня рождения Бруно Понтекорво — выдающегося физика, внёсшего неоценимый вклад в становление и развитие современной физики нейтрино, в частности в предсказание ненулевых нейтринных масс, смешивания и осцилляций, экспериментально подтверждённых на рубеже 2000-х годов. За 20 лет экспериментальной истории был достигнут существенный прогресс в определении параметров осцилляций нейтрино в рамках модели с тремя типами нейтрино. Неизвестными свободными параметрами теории на данный момент остаются порядок нейтринных масс и фаза нарушения CP-инвариантности в лептонном секторе (δ_CP). Обсуждаются статус и перспективы измерения этих параметров. Ожидается, что такое измерение возможно в экспериментах с длинной пролётной базой нейтрино в ближайшее десятилетие. Детально описываются действующие ускорительные эксперименты NOvA и T2K, наиболее чувствительные на данный момент к порядку масс нейтрино и δ_CP. Для удобства сравнения описание методов и результатов NOvA и T2K приводится поочерёдно в поэтапном сопоставлении всех компонентов набора и анализа данных. Обсуждаются возможные причины расхождения NOvA и T2K в результатах измерения δ_CP. Рассматриваются будущие ускорительные (DUNE и Hyper-Kamiokande) и реакторные (JUNO) мегапроекты, а также эксперименты, планирующие работу с атмосферными нейтрино: IceCube Upgrade, KM3NeT (ORCA) и ICAL в INO, способные измерить неизвестные и уточнить уже определённые параметры осцилляций.

Ключевые слова: нейтрино, осцилляции нейтрино, иерархия масс, нарушение CP-инвариантности в лептонном секторе, ускорительные нейтрино, реакторные нейтрино, атмосферные нейтрино, солнечные нейтрино
PACS: 14.60.Lm, 14.60.Pq (все)
DOI: 10.3367/UFNr.2022.05.039191
URL: https://ufn.ru/ru/articles/2023/8/a/
Web of Science

001112646900001
Scopus

2-s2.0-85180122709
ADS NASA

2023PhyU...66..753K
Цитата: Колупаева Л Д, Гончар М О, Ольшевский А Г, Самойлов О Б "Осцилляции нейтрино: статус и перспективы определения порядка нейтринных масс и фазы нарушения лептонной CP-инвариантности" УФН 193 801–824 (2023)

BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks

Русский

English

@article{Kolupaeva:2023,
	author = {Л. Д. Колупаева and М. О. Гончар and А. Г. Ольшевский and О. Б. Самойлов},
	title = {Осцилляции нейтрино: статус и перспективы определения порядка нейтринных масс и фазы нарушения лептонной CP-инвариантности},
	publisher = {Успехи физических наук},
	year = {2023},
	journal = {Усп. физ. наук},
	volume = {193},
	number = {8},
	pages = {801-824},
	url = {https://ufn.ru/ru/articles/2023/8/a/},
	doi = {10.3367/UFNr.2022.05.039191}
}

Поступила: 17 января 2022, доработана: 5 мая 2022, одобрена в печать: 16 мая 2022

English citation: Kolupaeva L D, Gonchar M O, Ol’shevskii A G, Samoylov O B “Neutrino oscillations: status and prospects for the determination of neutrino mass ordering and the leptonic CP-violation phase” Phys. Usp. 66 753–774 (2023); DOI: 10.3367/UFNe.2022.05.039191