Abstract
The Jiangmen Underground Neutrino Observatory (JUNO) is a multi-purpose neutrino experiment under construction in South China. This paper presents an updated estimate of JUNO’s sensitivity to neutrino mass ordering using the reactor antineutrinos emitted from eight nuclear reactor cores in the Taishan and Yangjiang nuclear power plants. This measurement is planned by studying the fine interference pattern caused by quasi-vacuum oscillations in the oscillated antineutrino spectrum at a baseline of 52.5 km and is completely independent of the CP violating phase and neutrino mixing angle θ 23. The sensitivity is obtained through a joint analysis of JUNO and Taishan Antineutrino Observatory (TAO) detectors utilizing the best available knowledge to date about the location and overburden of the JUNO experimental site, local and global nuclear reactors, JUNO and TAO detector responses, expected event rates and spectra of signals and backgrounds, and systematic uncertainties of analysis inputs. We find that a 3σ median sensitivity to reject the wrong mass ordering hypothesis can be reached with an exposure of about 6.5 years × 26.6 GW thermal power.
| Original language | English |
|---|---|
| Article number | 033104 |
| Journal | Chinese Physics C |
| Volume | 49 |
| Issue number | 3 |
| DOIs | |
| State | Published - Mar 1 2025 |
Keywords
- JUNO
- neutrino
- neutrino mass ordering
Fingerprint
Dive into the research topics of 'Potential to identify neutrino mass ordering with reactor antineutrinos at JUNO'. Together they form a unique fingerprint.Cite this
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In: Chinese Physics C, Vol. 49, No. 3, 033104, 01.03.2025.
Research output: Contribution to journal › Article › peer-review
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N1 - Publisher Copyright: © 2025 Chinese Physical Society and the Institute of High Energy Physics of the Chinese Academy of Sciences and the Institute of Modern Physics of the Chinese Academy of Sciences and IOP Publishing Ltd.
PY - 2025/3/1
Y1 - 2025/3/1
N2 - The Jiangmen Underground Neutrino Observatory (JUNO) is a multi-purpose neutrino experiment under construction in South China. This paper presents an updated estimate of JUNO’s sensitivity to neutrino mass ordering using the reactor antineutrinos emitted from eight nuclear reactor cores in the Taishan and Yangjiang nuclear power plants. This measurement is planned by studying the fine interference pattern caused by quasi-vacuum oscillations in the oscillated antineutrino spectrum at a baseline of 52.5 km and is completely independent of the CP violating phase and neutrino mixing angle θ 23. The sensitivity is obtained through a joint analysis of JUNO and Taishan Antineutrino Observatory (TAO) detectors utilizing the best available knowledge to date about the location and overburden of the JUNO experimental site, local and global nuclear reactors, JUNO and TAO detector responses, expected event rates and spectra of signals and backgrounds, and systematic uncertainties of analysis inputs. We find that a 3σ median sensitivity to reject the wrong mass ordering hypothesis can be reached with an exposure of about 6.5 years × 26.6 GW thermal power.
AB - The Jiangmen Underground Neutrino Observatory (JUNO) is a multi-purpose neutrino experiment under construction in South China. This paper presents an updated estimate of JUNO’s sensitivity to neutrino mass ordering using the reactor antineutrinos emitted from eight nuclear reactor cores in the Taishan and Yangjiang nuclear power plants. This measurement is planned by studying the fine interference pattern caused by quasi-vacuum oscillations in the oscillated antineutrino spectrum at a baseline of 52.5 km and is completely independent of the CP violating phase and neutrino mixing angle θ 23. The sensitivity is obtained through a joint analysis of JUNO and Taishan Antineutrino Observatory (TAO) detectors utilizing the best available knowledge to date about the location and overburden of the JUNO experimental site, local and global nuclear reactors, JUNO and TAO detector responses, expected event rates and spectra of signals and backgrounds, and systematic uncertainties of analysis inputs. We find that a 3σ median sensitivity to reject the wrong mass ordering hypothesis can be reached with an exposure of about 6.5 years × 26.6 GW thermal power.
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