Abstract

The Coherent Neutrino-Nucleus Interaction Experiment (CONNIE) is taking data at the Angra 2 nuclear reactor with the aim of detecting the coherent elastic scattering of reactor antineutrinos with silicon nuclei using charge-coupled devices (CCDs). In 2019 the experiment operated with a hardware binning applied to the readout stage, leading to lower levels of readout noise and improving the detection threshold down to 50 eV. The results of the analysis of 2019 data are reported here, corresponding to the detector array of 8 CCDs with a fiducial mass of 36.2 g and a total exposure of 2.2 kg-days. The difference between the reactor-on and reactor-off spectra shows no excess at low energies and yields upper limits at 95% confidence level for the neutrino interaction rates. In the lowest-energy range, 50 − 180 eV, the expected limit stands at 34 (39) times the standard model prediction, while the observed limit is 66 (75) times the standard model prediction with Sarkis (Chavarria) quenching factors.

Details

Title
Search for coherent elastic neutrino-nucleus scattering at a nuclear reactor with CONNIE 2019 data
Author
Aguilar-Arevalo, Alexis 1 ; Bernal, Javier 2 ; Bertou, Xavier 3 ; Bonifazi, Carla 4 ; Cancelo, Gustavo 5 ; de Carvalho, Victor G. P. B. 6 ; Cervantes-Vergara, Brenda A. 1 ; Chavez, Claudio 2 ; Corrêa, Gustavo Coelho 7 ; D’Olivo, Juan C. 1 ; dos Anjos, João C. 8 ; Estrada, Juan 5 ; Fernandes Neto, Aldo R. 9 ; Fernandez Moroni, Guillermo 10 ; Foguel, Ana 6 ; Ford, Richard 5 ; Gasanego Barbuscio, Julián 11 ; Gonzalez Cuevas, Juan 2 ; Hernandez, Susana 5 ; Izraelevitch, Federico 12 ; Kilminster, Ben 13 ; Kuk, Kevin 5 ; Lima, Herman P. 8 ; Makler, Martin 14 ; Martinez Montero, Mauricio 1 ; Mendes, Larissa Helena 6 ; Molina, Jorge 2 ; Mota, Philipe 8 ; Nasteva, Irina 6   VIAFID ORCID Logo  ; Paolini, Eduardo 15 ; Rodrigues, Dario 16 ; Sarkis, Y. 1 ; Sofo Haro, Miguel 17 ; Stalder, Diego 2 ; Tiffenberg, Javier 5 

1  Universidad Nacional Autónoma de México, Instituto de Ciencais Nucleares, CDMX, México (GRID:grid.9486.3) (ISNI:0000 0001 2159 0001) 
2  Universidad Nacional de Asunción, Facultad de Ingeniería, San Lorenzo, Paraguay (GRID:grid.412213.7) (ISNI:0000 0001 2289 5077) 
3  Centro Atómico Bariloche and Instituto Balseiro, Comisión Nacional de Energía Atómica (CNEA), Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET), Universidad Nacional de Cuyo (UNCUYO), San Carlos de Bariloche, Argentina (GRID:grid.423606.5) (ISNI:0000 0001 1945 2152) 
4  Universidade Federal do Rio de Janeiro, Instituto de Física, Rio de Janeiro, Brazil (GRID:grid.8536.8) (ISNI:0000 0001 2294 473X); International Center for Advanced Studies & Instituto de Ciencias Físicas, ECyT-UNSAM and CONICET, Buenos Aires, Argentina (GRID:grid.511222.7) 
5  Fermi National Accelerator Laboratory, Batavia, United States (GRID:grid.417851.e) (ISNI:0000 0001 0675 0679) 
6  Universidade Federal do Rio de Janeiro, Instituto de Física, Rio de Janeiro, Brazil (GRID:grid.8536.8) (ISNI:0000 0001 2294 473X) 
7  Eletronuclear, Angra dos Reis, Brazil (GRID:grid.412213.7) 
8  Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas, Rio de Janeiro, Brazil (GRID:grid.418228.5) (ISNI:0000 0004 0643 8134) 
9  Centro Federal de Educação Tecnológica Celso Suckow da Fonseca, Angra dos Reis, Brazil (GRID:grid.457073.2) (ISNI:0000 0000 9001 3008) 
10  Fermi National Accelerator Laboratory, Batavia, United States (GRID:grid.417851.e) (ISNI:0000 0001 0675 0679); Instituto de Inv. en Ing. Eléctrica “Alfredo Desages” (IIIE), Dpto. de Ing. Eléctrica y de Computadoras, CONICET and Universidad Nacional del Sur (UNS), Bahía Blanca, Argentina (GRID:grid.412236.0) (ISNI:0000 0001 2167 9444) 
11  Universidad de Buenos Aires, Departamento de Física, FCEN, Buenos Aires, Argentina (GRID:grid.7345.5) (ISNI:0000 0001 0056 1981) 
12  Instituto Dan Beninson, Universidad Nacional de San Martín (UNSAM), CNEA and CONICET, Ezeiza, Argentina (GRID:grid.108365.9) (ISNI:0000 0001 2105 0048) 
13  Universität Zürich, Physik Institut, Zurich, Switzerland (GRID:grid.7400.3) (ISNI:0000 0004 1937 0650) 
14  Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas, Rio de Janeiro, Brazil (GRID:grid.418228.5) (ISNI:0000 0004 0643 8134); International Center for Advanced Studies & Instituto de Ciencias Físicas, ECyT-UNSAM and CONICET, Buenos Aires, Argentina (GRID:grid.511222.7) 
15  Instituto de Inv. en Ing. Eléctrica “Alfredo Desages” (IIIE), Dpto. de Ing. Eléctrica y de Computadoras, CONICET and Universidad Nacional del Sur (UNS), Bahía Blanca, Argentina (GRID:grid.412236.0) (ISNI:0000 0001 2167 9444) 
16  Departamento de Física, FCEN, Universidad de Buenos Aires and IFIBA, CONICET, Buenos Aires, Argentina (GRID:grid.423606.5) (ISNI:0000 0001 1945 2152) 
17  Centro Atómico Bariloche and Instituto Balseiro, Comisión Nacional de Energía Atómica (CNEA), Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET), Universidad Nacional de Cuyo (UNCUYO), San Carlos de Bariloche, Argentina (GRID:grid.423606.5) (ISNI:0000 0001 1945 2152); Fermi National Accelerator Laboratory, Batavia, United States (GRID:grid.417851.e) (ISNI:0000 0001 0675 0679) 
Pages
17
Publication year
2022
Publication date
May 2022
Publisher
Springer Nature B.V.
e-ISSN
10298479
Source type
Scholarly Journal
Language of publication
English
DOI
https://doi.org/10.1007/JHEP05(2022)017
ProQuest document ID
2659406109
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