중성미자 진동실험과 비활성 중성미자 (Neutrino Oscillation Experiments to Search for Sterile Neutrinos)

서지정보

· 발행기관 : 한국물리학회
· 수록지 정보 : 새물리 / 66권 / 8호 / 1023 ~ 1027페이지
· 저자명 : 김시연

초록

약한상호작용을 하지 않는 비활성 중성미자는 몇몇 비정상현상을 보인 실험결과에 근거하여 존재할 것이라고 소개된 새로운 페르미온이다. 비활성 중성미자의 상호작용은 전혀 알려져 있지 않기 때문에, 여전히 암흑물질의 범위에 속한다. 한편, 약한상호작용의 활성 중성미자와 혼합할 수 있고, 그것들보다 더 큰 질량을 가질 것으로 예측되므로, 활성 중성미자와의 확률진동의 형태로 그 존재가 드러날 수 밖에 없다. 비활성 중성미자의 존재를 검증할 수 있는 중성미자 진동실험의 원리와 실례를 원자로중성미자 실험과 가속기중성미자 실험의 차이와 보완적 역할을 비교하여 검토한다. 비활성 중성미자의 개수가 하나보다 많을 수 있지만, 이 리뷰에서는 기본적인 접근방법으로 활성 세 개와 비활성 한 개의 모델만 채택하여 향후 실험의 예측을 이끌어 낼 것이다.

영어초록

Sterile neutrinos, which are neutral under the weak interaction, are new fermions beyond the standard model. Although experimental anomalies hinted at their existence, their interactions are still completely unknown, and they belong to the class of dark matter. On the other hand, they can mix with weak-interaction-active neutrinos, and their masses are assumed to be heavier than three generations of neutrinos, so their presence should be revealed in the form of probability oscillations with active neutrinos. We review various neutrino oscillation experiments that can verify the existence of light sterile neutrinos, focusing on the differences and the similarities between reactor neutrino experiments and accelerator neutrino experiments. The number of sterile neutrinos can be more than one. As a canonical approach, in this review, only the three-plus-one scheme is adopted to make prediction for future experiments.

참고자료

· 없음