Image de couverture de livre

Measurement of neutron production in atmospheric neutrino interactions at Super-Kamiokande

Fuente: arXiv

Enregistré dans:

Détails bibliographiques
Auteurs principaux:	Kamiokande collaboration, Han, S., Abe, K., Abe, S., Asaoka, Y., Bronner, C., Harada, M., Hayato, Y., Hiraide, K., Hosokawa, K., Ieki, K., Ikeda, M., Kameda, J., Kanemura, Y., Kaneshima, R., Kashiwagi, Y., Kataoka, Y., Miki, S., Mine, S., Miura, M., Moriyama, S., Nakahata, M., Nakayama, S., Noguchi, Y., Pronost, G., Sato, K., Okamoto, K., Sekiya, H., Shiba, H., Shimizu, K., Shinoda, R., Shiozawa, M., Sonoda, Y., Suzuki, Y., Takeda, A., Takemoto, Y., Takenaka, A., Tanaka, H., Yano, T., Kajita, T., Okumura, K., Nishijima, R., Tashiro, T., Tomiya, T., Wang, X., Yoshida, S., Fernandez, P., Labarga, L., Ospina, N., Samudio, D., Zaldivar, B., Pointon, B. W., Yanagisawa, C., Kearns, E., Raaf, J. L., Wan, L., Wester, T., Bian, J., Cortez, B., Griskevich, N. J., Smy, M. B., Sobel, H. W., Takhistov, V., Yankelevich, A., Hill, J., Jang, M. C., Lee, S. H., Moon, D. H., Park, R. G., Yang, B. S., Bodur, B., Scholberg, K., Walter, C. W., Beauchêne, A., Drapier, O., Giampaolo, A., Ershova, A., Mueller, Th. A., Santos, A. D., Paganini, P., Quach, C., Rogly, R., Nakamura, T., Jang, J. S., Machado, L. N., Soler, F. P., Learned, J. G., Choi, K., Iovine, N., Cao, S., Anthony, L. H. V., Martin, D., Prouse, N. W., Scott, M., Uchida, Y., Sztuc, A. A., Berardi, V., Calabria, N. F., Catanesi, M. G., Radicioni, E., Langella, A., De Rosa, G., Collazuol, G., Feltre, M., Iacob, F., Mattiazzi, M., Ludovici, L., Gonin, M., Périssé, L., Quilain, 23 B., Fujisawa, C., Horiuchi, S., Kawabata, A., Kobayashi, M., Liu, Y. M., Maekawa, Y., Nishimura, Y., Okazaki, R., Akutsu, R., Friend, M., Hasegawa, T., Ishida, T., Kobayashi, T., Jakkapu, M., Matsubara, T., Nakadaira, T., Nakamura, K., Oyama, Y., Yrey, A. Portocarrero, Sakashita, K., Sekiguchi, T., Tsukamoto, T., Bhuiyan, N., Burton, G. T., Di Lodovico, F., Gao, J., Goldsack, A., Katori, T., Migenda, J., Ramsden, R. M., Xie, Z., Zsoldos, S., Sone, T., Suzuki, A. T., Takagi, Y., Takeuchi, Y., Wada, S., Zhong, H., Feng, J., Feng, L., Hikida, J., Hu, J. R., Hu, Z., Kawaue, M., Kikawa, T., Mori, M., Nakaya, T., Ngoc, T. V., Wendell, R. A., Yasutome, K., Jenkins, S. J., McCauley, N., Tarrant, A., Mehta, P., Fanì, M., Wilking, M. J., Fukuda, Y., Itow, Y., Menjo, H., Yoshioka, Y., Ninomiya, K., Lagoda, J., Lakshmi, S. M., Mandal, M., Mijakowski, P., Prabhu, Y. S., Zalipska, J., Jia, M., Jiang, J., Jung, C. K., Shi, W., Hamaguchi, K., Hino, Y., Ishino, H., Koshio, Y., Nakanishi, F., Sakai, S., Tada, T., Tano, T., Ishizuka, T., Barr, G., Barrow, D., Cook, L., Samani, S., Wark, D., Holin, A., Nova, F., Jung, S., Yang, J. Y., Yoo, J., Fannon, J. E. P., Kneale, L., Malek, M., McElwee, J. M., Peacock, T., Stowell, P., Thiesse, M. D., Thompson, L. F., Wilson, S. T., Okazawa, H., Kim, S. B., Kwon, E., Lee, M. W., Seo, J. W., Yu, I., Ichikawa, A. K., Nakamura, K. D., Tairafune, S., Nishijima, K., Eguchi, A., Goto, S., Kodama, S., Mizuno, Y., Muro, T., Nakagiri, K., Nakajima, Y., Shima, S., Taniuchi, N., Watanabe, E., Yokoyama, M., de Perio, P., Fujita, S., Jesús-Valls, C., Martens, K., Marti, Ll., Tsui, K. M., Vagins, M. R., Xia, J., Kuze, M., Izumiyama, S., Matsumoto, R., Terada, K., Asaka, R., Ishitsuka, M., Ito, H., Ommura, Y., Shigeta, N., Shinoki, M., Sugo, M., Wako, M., Yamauchi, K., Yoshida, T., Nakano, Y., Cormier, F., Gaur, R., Gousy-Leblanc, V., Hartz, M., Konaka, A., Li, X., Smithers, B. R., Chen, S., Wu, Y., Xu, B. D., Zhang, A. Q., Zhang, B., Girgus, M., Govindaraj, P., Posiadala-Zezula, M., Boyd, S. B., Edwards, R., Hadley, D., Nicholson, M., O'Flaherty, M., Richards, B., Ali, A., Jamieson, B., Amanai, S., Hamaguchi, D., Minamino, A., Sasaki, Y., Shibayama, R., Shimamura, R., Suzuki, S.
Format:	Preprint
Publié:	2025
Sujets:	High Energy Physics - Experiment
Accès en ligne:	Acceder al recurso
Tags:	Ajouter un tag Pas de tags, Soyez le premier à ajouter un tag!

_version_	1866908414434607104
author	Kamiokande collaboration Han, S. Abe, K. Abe, S. Asaoka, Y. Bronner, C. Harada, M. Hayato, Y. Hiraide, K. Hosokawa, K. Ieki, K. Ikeda, M. Kameda, J. Kanemura, Y. Kaneshima, R. Kashiwagi, Y. Kataoka, Y. Miki, S. Mine, S. Miura, M. Moriyama, S. Nakahata, M. Nakayama, S. Noguchi, Y. Pronost, G. Sato, K. Okamoto, K. Sekiya, H. Shiba, H. Shimizu, K. Shinoda, R. Shiozawa, M. Sonoda, Y. Suzuki, Y. Takeda, A. Takemoto, Y. Takenaka, A. Tanaka, H. Yano, T. Kajita, T. Okumura, K. Nishijima, R. Tashiro, T. Tomiya, T. Wang, X. Yoshida, S. Fernandez, P. Labarga, L. Ospina, N. Samudio, D. Zaldivar, B. Pointon, B. W. Yanagisawa, C. Kearns, E. Raaf, J. L. Wan, L. Wester, T. Bian, J. Cortez, B. Griskevich, N. J. Smy, M. B. Sobel, H. W. Takhistov, V. Yankelevich, A. Hill, J. Jang, M. C. Lee, S. H. Moon, D. H. Park, R. G. Yang, B. S. Bodur, B. Scholberg, K. Walter, C. W. Beauchêne, A. Drapier, O. Giampaolo, A. Ershova, A. Mueller, Th. A. Santos, A. D. Paganini, P. Quach, C. Rogly, R. Nakamura, T. Jang, J. S. Machado, L. N. Soler, F. P. Learned, J. G. Choi, K. Iovine, N. Cao, S. Anthony, L. H. V. Martin, D. Prouse, N. W. Scott, M. Uchida, Y. Sztuc, A. A. Berardi, V. Calabria, N. F. Catanesi, M. G. Radicioni, E. Langella, A. De Rosa, G. Collazuol, G. Feltre, M. Iacob, F. Mattiazzi, M. Ludovici, L. Gonin, M. Périssé, L. Quilain, 23 B. Fujisawa, C. Horiuchi, S. Kawabata, A. Kobayashi, M. Liu, Y. M. Maekawa, Y. Nishimura, Y. Okazaki, R. Akutsu, R. Friend, M. Hasegawa, T. Ishida, T. Kobayashi, T. Jakkapu, M. Matsubara, T. Nakadaira, T. Nakamura, K. Oyama, Y. Yrey, A. Portocarrero Sakashita, K. Sekiguchi, T. Tsukamoto, T. Bhuiyan, N. Burton, G. T. Di Lodovico, F. Gao, J. Goldsack, A. Katori, T. Migenda, J. Ramsden, R. M. Xie, Z. Zsoldos, S. Sone, T. Suzuki, A. T. Takagi, Y. Takeuchi, Y. Wada, S. Zhong, H. Feng, J. Feng, L. Hikida, J. Hu, J. R. Hu, Z. Kawaue, M. Kikawa, T. Mori, M. Nakaya, T. Ngoc, T. V. Wendell, R. A. Yasutome, K. Jenkins, S. J. McCauley, N. Tarrant, A. Mehta, P. Fanì, M. Wilking, M. J. Fukuda, Y. Itow, Y. Menjo, H. Yoshioka, Y. Ninomiya, K. Lagoda, J. Lakshmi, S. M. Mandal, M. Mijakowski, P. Prabhu, Y. S. Zalipska, J. Jia, M. Jiang, J. Jung, C. K. Shi, W. Hamaguchi, K. Hino, Y. Ishino, H. Koshio, Y. Nakanishi, F. Sakai, S. Tada, T. Tano, T. Ishizuka, T. Barr, G. Barrow, D. Cook, L. Samani, S. Wark, D. Holin, A. Nova, F. Jung, S. Yang, J. Y. Yoo, J. Fannon, J. E. P. Kneale, L. Malek, M. McElwee, J. M. Peacock, T. Stowell, P. Thiesse, M. D. Thompson, L. F. Wilson, S. T. Okazawa, H. Lakshmi, S. M. Kim, S. B. Kwon, E. Lee, M. W. Seo, J. W. Yu, I. Ichikawa, A. K. Nakamura, K. D. Tairafune, S. Nishijima, K. Eguchi, A. Goto, S. Kodama, S. Mizuno, Y. Muro, T. Nakagiri, K. Nakajima, Y. Shima, S. Taniuchi, N. Watanabe, E. Yokoyama, M. de Perio, P. Fujita, S. Jesús-Valls, C. Martens, K. Marti, Ll. Tsui, K. M. Vagins, M. R. Xia, J. Kuze, M. Izumiyama, S. Matsumoto, R. Terada, K. Asaka, R. Ishitsuka, M. Ito, H. Ommura, Y. Shigeta, N. Shinoki, M. Sugo, M. Wako, M. Yamauchi, K. Yoshida, T. Nakano, Y. Cormier, F. Gaur, R. Gousy-Leblanc, V. Hartz, M. Konaka, A. Li, X. Smithers, B. R. Chen, S. Wu, Y. Xu, B. D. Zhang, A. Q. Zhang, B. Girgus, M. Govindaraj, P. Posiadala-Zezula, M. Boyd, S. B. Edwards, R. Hadley, D. Nicholson, M. O'Flaherty, M. Richards, B. Ali, A. Jamieson, B. Amanai, S. Hamaguchi, D. Minamino, A. Sasaki, Y. Shibayama, R. Shimamura, R. Suzuki, S.
author_facet	Kamiokande collaboration Han, S. Abe, K. Abe, S. Asaoka, Y. Bronner, C. Harada, M. Hayato, Y. Hiraide, K. Hosokawa, K. Ieki, K. Ikeda, M. Kameda, J. Kanemura, Y. Kaneshima, R. Kashiwagi, Y. Kataoka, Y. Miki, S. Mine, S. Miura, M. Moriyama, S. Nakahata, M. Nakayama, S. Noguchi, Y. Pronost, G. Sato, K. Okamoto, K. Sekiya, H. Shiba, H. Shimizu, K. Shinoda, R. Shiozawa, M. Sonoda, Y. Suzuki, Y. Takeda, A. Takemoto, Y. Takenaka, A. Tanaka, H. Yano, T. Kajita, T. Okumura, K. Nishijima, R. Tashiro, T. Tomiya, T. Wang, X. Yoshida, S. Fernandez, P. Labarga, L. Ospina, N. Samudio, D. Zaldivar, B. Pointon, B. W. Yanagisawa, C. Kearns, E. Raaf, J. L. Wan, L. Wester, T. Bian, J. Cortez, B. Griskevich, N. J. Smy, M. B. Sobel, H. W. Takhistov, V. Yankelevich, A. Hill, J. Jang, M. C. Lee, S. H. Moon, D. H. Park, R. G. Yang, B. S. Bodur, B. Scholberg, K. Walter, C. W. Beauchêne, A. Drapier, O. Giampaolo, A. Ershova, A. Mueller, Th. A. Santos, A. D. Paganini, P. Quach, C. Rogly, R. Nakamura, T. Jang, J. S. Machado, L. N. Soler, F. P. Learned, J. G. Choi, K. Iovine, N. Cao, S. Anthony, L. H. V. Martin, D. Prouse, N. W. Scott, M. Uchida, Y. Sztuc, A. A. Berardi, V. Calabria, N. F. Catanesi, M. G. Radicioni, E. Langella, A. De Rosa, G. Collazuol, G. Feltre, M. Iacob, F. Mattiazzi, M. Ludovici, L. Gonin, M. Périssé, L. Quilain, 23 B. Fujisawa, C. Horiuchi, S. Kawabata, A. Kobayashi, M. Liu, Y. M. Maekawa, Y. Nishimura, Y. Okazaki, R. Akutsu, R. Friend, M. Hasegawa, T. Ishida, T. Kobayashi, T. Jakkapu, M. Matsubara, T. Nakadaira, T. Nakamura, K. Oyama, Y. Yrey, A. Portocarrero Sakashita, K. Sekiguchi, T. Tsukamoto, T. Bhuiyan, N. Burton, G. T. Di Lodovico, F. Gao, J. Goldsack, A. Katori, T. Migenda, J. Ramsden, R. M. Xie, Z. Zsoldos, S. Sone, T. Suzuki, A. T. Takagi, Y. Takeuchi, Y. Wada, S. Zhong, H. Feng, J. Feng, L. Hikida, J. Hu, J. R. Hu, Z. Kawaue, M. Kikawa, T. Mori, M. Nakaya, T. Ngoc, T. V. Wendell, R. A. Yasutome, K. Jenkins, S. J. McCauley, N. Tarrant, A. Mehta, P. Fanì, M. Wilking, M. J. Fukuda, Y. Itow, Y. Menjo, H. Yoshioka, Y. Ninomiya, K. Lagoda, J. Lakshmi, S. M. Mandal, M. Mijakowski, P. Prabhu, Y. S. Zalipska, J. Jia, M. Jiang, J. Jung, C. K. Shi, W. Hamaguchi, K. Hino, Y. Ishino, H. Koshio, Y. Nakanishi, F. Sakai, S. Tada, T. Tano, T. Ishizuka, T. Barr, G. Barrow, D. Cook, L. Samani, S. Wark, D. Holin, A. Nova, F. Jung, S. Yang, J. Y. Yoo, J. Fannon, J. E. P. Kneale, L. Malek, M. McElwee, J. M. Peacock, T. Stowell, P. Thiesse, M. D. Thompson, L. F. Wilson, S. T. Okazawa, H. Lakshmi, S. M. Kim, S. B. Kwon, E. Lee, M. W. Seo, J. W. Yu, I. Ichikawa, A. K. Nakamura, K. D. Tairafune, S. Nishijima, K. Eguchi, A. Goto, S. Kodama, S. Mizuno, Y. Muro, T. Nakagiri, K. Nakajima, Y. Shima, S. Taniuchi, N. Watanabe, E. Yokoyama, M. de Perio, P. Fujita, S. Jesús-Valls, C. Martens, K. Marti, Ll. Tsui, K. M. Vagins, M. R. Xia, J. Kuze, M. Izumiyama, S. Matsumoto, R. Terada, K. Asaka, R. Ishitsuka, M. Ito, H. Ommura, Y. Shigeta, N. Shinoki, M. Sugo, M. Wako, M. Yamauchi, K. Yoshida, T. Nakano, Y. Cormier, F. Gaur, R. Gousy-Leblanc, V. Hartz, M. Konaka, A. Li, X. Smithers, B. R. Chen, S. Wu, Y. Xu, B. D. Zhang, A. Q. Zhang, B. Girgus, M. Govindaraj, P. Posiadala-Zezula, M. Boyd, S. B. Edwards, R. Hadley, D. Nicholson, M. O'Flaherty, M. Richards, B. Ali, A. Jamieson, B. Amanai, S. Hamaguchi, D. Minamino, A. Sasaki, Y. Shibayama, R. Shimamura, R. Suzuki, S.
contents	We present measurements of total neutron production from atmospheric neutrino interactions in water, analyzed as a function of electron-equivalent visible energy over a range of 30 MeV to 10 GeV. These results are based on 4,270 days of data collected by Super-Kamiokande, including 564 days with 0.011 wt\% gadolinium added to enhance neutron detection. Neutron signal selection is based on a neural network trained on simulation, with its performance validated using an Am/Be neutron point source. The measurements are compared to predictions from neutrino event generators combined with various hadron-nucleus interaction models, which include an intranuclear cascade model and a nuclear de-excitation model. We observe significant variations in the predictions depending on the choice of hadron-nucleus interaction model. We discuss key factors that contribute to describing our data, such as in-medium effects in the intranuclear cascade and the accuracy of statistical evaporation modeling.
format	Preprint
id	arxiv_https___arxiv_org_abs_2505_04409
institution	arXiv
publishDate	2025
record_format	arxiv
spellingShingle	Measurement of neutron production in atmospheric neutrino interactions at Super-Kamiokande Kamiokande collaboration Han, S. Abe, K. Abe, S. Asaoka, Y. Bronner, C. Harada, M. Hayato, Y. Hiraide, K. Hosokawa, K. Ieki, K. Ikeda, M. Kameda, J. Kanemura, Y. Kaneshima, R. Kashiwagi, Y. Kataoka, Y. Miki, S. Mine, S. Miura, M. Moriyama, S. Nakahata, M. Nakayama, S. Noguchi, Y. Pronost, G. Sato, K. Okamoto, K. Sekiya, H. Shiba, H. Shimizu, K. Shinoda, R. Shiozawa, M. Sonoda, Y. Suzuki, Y. Takeda, A. Takemoto, Y. Takenaka, A. Tanaka, H. Yano, T. Kajita, T. Okumura, K. Nishijima, R. Tashiro, T. Tomiya, T. Wang, X. Yoshida, S. Fernandez, P. Labarga, L. Ospina, N. Samudio, D. Zaldivar, B. Pointon, B. W. Yanagisawa, C. Kearns, E. Raaf, J. L. Wan, L. Wester, T. Bian, J. Cortez, B. Griskevich, N. J. Smy, M. B. Sobel, H. W. Takhistov, V. Yankelevich, A. Hill, J. Jang, M. C. Lee, S. H. Moon, D. H. Park, R. G. Yang, B. S. Bodur, B. Scholberg, K. Walter, C. W. Beauchêne, A. Drapier, O. Giampaolo, A. Ershova, A. Mueller, Th. A. Santos, A. D. Paganini, P. Quach, C. Rogly, R. Nakamura, T. Jang, J. S. Machado, L. N. Soler, F. P. Learned, J. G. Choi, K. Iovine, N. Cao, S. Anthony, L. H. V. Martin, D. Prouse, N. W. Scott, M. Uchida, Y. Sztuc, A. A. Berardi, V. Calabria, N. F. Catanesi, M. G. Radicioni, E. Langella, A. De Rosa, G. Collazuol, G. Feltre, M. Iacob, F. Mattiazzi, M. Ludovici, L. Gonin, M. Périssé, L. Quilain, 23 B. Fujisawa, C. Horiuchi, S. Kawabata, A. Kobayashi, M. Liu, Y. M. Maekawa, Y. Nishimura, Y. Okazaki, R. Akutsu, R. Friend, M. Hasegawa, T. Ishida, T. Kobayashi, T. Jakkapu, M. Matsubara, T. Nakadaira, T. Nakamura, K. Oyama, Y. Yrey, A. Portocarrero Sakashita, K. Sekiguchi, T. Tsukamoto, T. Bhuiyan, N. Burton, G. T. Di Lodovico, F. Gao, J. Goldsack, A. Katori, T. Migenda, J. Ramsden, R. M. Xie, Z. Zsoldos, S. Sone, T. Suzuki, A. T. Takagi, Y. Takeuchi, Y. Wada, S. Zhong, H. Feng, J. Feng, L. Hikida, J. Hu, J. R. Hu, Z. Kawaue, M. Kikawa, T. Mori, M. Nakaya, T. Ngoc, T. V. Wendell, R. A. Yasutome, K. Jenkins, S. J. McCauley, N. Tarrant, A. Mehta, P. Fanì, M. Wilking, M. J. Fukuda, Y. Itow, Y. Menjo, H. Yoshioka, Y. Ninomiya, K. Lagoda, J. Lakshmi, S. M. Mandal, M. Mijakowski, P. Prabhu, Y. S. Zalipska, J. Jia, M. Jiang, J. Jung, C. K. Shi, W. Hamaguchi, K. Hino, Y. Ishino, H. Koshio, Y. Nakanishi, F. Sakai, S. Tada, T. Tano, T. Ishizuka, T. Barr, G. Barrow, D. Cook, L. Samani, S. Wark, D. Holin, A. Nova, F. Jung, S. Yang, J. Y. Yoo, J. Fannon, J. E. P. Kneale, L. Malek, M. McElwee, J. M. Peacock, T. Stowell, P. Thiesse, M. D. Thompson, L. F. Wilson, S. T. Okazawa, H. Lakshmi, S. M. Kim, S. B. Kwon, E. Lee, M. W. Seo, J. W. Yu, I. Ichikawa, A. K. Nakamura, K. D. Tairafune, S. Nishijima, K. Eguchi, A. Goto, S. Kodama, S. Mizuno, Y. Muro, T. Nakagiri, K. Nakajima, Y. Shima, S. Taniuchi, N. Watanabe, E. Yokoyama, M. de Perio, P. Fujita, S. Jesús-Valls, C. Martens, K. Marti, Ll. Tsui, K. M. Vagins, M. R. Xia, J. Kuze, M. Izumiyama, S. Matsumoto, R. Terada, K. Asaka, R. Ishitsuka, M. Ito, H. Ommura, Y. Shigeta, N. Shinoki, M. Sugo, M. Wako, M. Yamauchi, K. Yoshida, T. Nakano, Y. Cormier, F. Gaur, R. Gousy-Leblanc, V. Hartz, M. Konaka, A. Li, X. Smithers, B. R. Chen, S. Wu, Y. Xu, B. D. Zhang, A. Q. Zhang, B. Girgus, M. Govindaraj, P. Posiadala-Zezula, M. Boyd, S. B. Edwards, R. Hadley, D. Nicholson, M. O'Flaherty, M. Richards, B. Ali, A. Jamieson, B. Amanai, S. Hamaguchi, D. Minamino, A. Sasaki, Y. Shibayama, R. Shimamura, R. Suzuki, S. High Energy Physics - Experiment We present measurements of total neutron production from atmospheric neutrino interactions in water, analyzed as a function of electron-equivalent visible energy over a range of 30 MeV to 10 GeV. These results are based on 4,270 days of data collected by Super-Kamiokande, including 564 days with 0.011 wt\% gadolinium added to enhance neutron detection. Neutron signal selection is based on a neural network trained on simulation, with its performance validated using an Am/Be neutron point source. The measurements are compared to predictions from neutrino event generators combined with various hadron-nucleus interaction models, which include an intranuclear cascade model and a nuclear de-excitation model. We observe significant variations in the predictions depending on the choice of hadron-nucleus interaction model. We discuss key factors that contribute to describing our data, such as in-medium effects in the intranuclear cascade and the accuracy of statistical evaporation modeling.
title	Measurement of neutron production in atmospheric neutrino interactions at Super-Kamiokande
topic	High Energy Physics - Experiment
url	https://arxiv.org/abs/2505.04409