Физики из эксперимента JUNO проанализировали первые данные нового 20-килотонного нейтринного детектора и уточнили параметры осцилляций реакторных антинейтрино. За 59 дней наблюдений установка зарегистрировала 2379 событий, связанных с электронными антинейтрино, и измерила солнечные параметры осцилляций: sin²θ₁₂ = 0,3092 ± 0,0087 и Δm²₂₁ = (7,50 ± 0,12) × 10^-5 эВ². Результаты опубликованы в журнале Nature, отмечает издание N+1.

Нейтрино существуют в трёх видах — электронном, мюонном и тау-нейтрино — и распространяются как суперпозиции с разными массами. Из-за этого частицы могут переключаться между состояниями, а вероятность перехода зависит от расстояния, энергии и параметров смешивания. Изучение этих явлений помогает проверить модель стандартной физики, определить порядок масс нейтрино и искать возможные отклонения. За открытие осцилляций нейтрино в 2015 году была присуждена Нобелевская премия.

Эксперимент JUNO использует детектор в провинции Гуандун, расположенный в 53 километрах от ядерных реакторов АЭС Янцзян и Тайшань. Эта подземная установка весом 20 килотонн жидкого сцинтиллятора оснащена почти 46 тысячами фотоумножителей и находится на глубине 700 метров. Сигналы антинейтрино регистрируются через обратный бета-распад, при котором электронное антинейтрино взаимодействует с протоном, создавая позитрон и нейтрон. Последовательность сигналов позволяет отделить события нейтрино от фоновых шумов.

Ученые проанализировали данные, собранные с 26 августа по 2 ноября 2025 года. В выборке после всех отборов осталось 2379 кандидатов, а эффективность регистрации составила около 70%. Для уменьшения неопределённости в спектре антинейтрино физики использовали дополнительно данные с эксперимента Daya Bay.

В результате сделанные измерения солнечных параметров осцилляций нейтрино улучшили точность предыдущих результатов примерно в 1,6 раза. Однако объём собранной статистики пока недостаточен для решения главной задачи JUNO — определения порядка масс нейтрино. Тем не менее, первые данные подтвердили правильность работы детектора и методики анализа, что позволит в дальнейшем продвинуться к основной цели эксперимента.

Другие исследования продолжают уточнять свойства нейтрино. Например, недавно эксперимент KATRIN установил новое прямое ограничение на массу нейтрино, а также были получены данные о минимальном размере волнового пакета этих частиц.

Эксперимент JUNO уточнил параметры нейтринных осцилляций • Опубликовано на FiNE NEWS