Quick Jump: Vol./No: Page:

Progress of Theoretical Physics
Supplement No.146 (2002) pp. 227-236
URL : http://ptp.ipap.jp/link?PTPS/146/227/
DOI : 10.1143/PTPS.146.227

Overview of Neutrino-Nucleus Interactions

A. B. Balantekin*

Physics Department, University of Wisconsin, Madison, WI 53706, USA

(Received January 10, 2002)

An overview of neutrino-nucleus interactions is presented. After a brief discussion of theory and applications of detector response three examples are discussed: i) Recent work on neutrino-deuteron reactions, ii) probing strangeness content of the nucleon with neutrinos, and iii) the role of neutrino reactions in supernova dynamics and r-process nucleosynthesis.


*E-mail: baha@nucth.physics.wisc.edu


[Full Text PDF(342K)] [Buy This Article]
[Table of Contents] [Next Article] Citation:

References:

  1. S. Fukuda et al. (Super-Kamiokande Collaboration), Phys. Rev. Lett. 86 (2001), 5656, [APS] hep-ex/0103033[e-print arXiv].
  2. S. Fukuda et al. (SuperKamiokande Collaboration), Phys. Rev. Lett. 86 (2001), 5651, [APS] hep-ex/0103032[e-print arXiv].
  3. Q. R. Ahmad et al. (SNO Collaboration), Phys. Rev. Lett. 87 (2001), 071301, [APS] nucl-ex/0106015[e-print arXiv].
  4. S. Fukuda et al. (Super-Kamiokande Collaboration), Phys. Rev. Lett. 85 (2000), 3999, [APS] hep-ex/0009001[e-print arXiv].
  5. A. B. Balantekin and W. C. Haxton, in Frontiers in Nuclear Physics: From Quark - Gluon Plasma to Supernova, ed. S. Kuyucak (World Scientific, Singapore, 1999), nucl-th/9903038[e-print arXiv].
  6. P. Vogel, in Physics Beyond the Standard Model, ed. P. Herczeg, C. M. Hoffman and H. V. Klapdor-Kleingrothaus (World Scientific, Singapore, 1999), nucl-th/9901027[e-print arXiv].
  7. W. C. Haxton, nucl-th/9901037[e-print arXiv].
  8. B. T.  Cleveland et al., Astrophys. J. 496 (1998), 505[IoP STACKS].
  9. J. N. Bahcall, Phys. Rev. Lett. 12 (1964), 300[APS].
  10. R.  Davis, Phys. Rev. Lett. 12 (1964), 303[APS].
  11. J. N. Bahcall, Rev. Mod. Phys. 50 (1978), 881[APS].
  12. T. W. Donnelly and W. C. Haxton, Nucl. Phys. A 287 (1977), 506[CrossRef].
  13. E. G. Adelberger and W. C. Haxton, Phys. Rev. C 36 (1987), 879[APS].
  14. W. Hampel et al. (GALLEX Collaboration), Phys. Lett. B 447 (1999), 127[CrossRef].
  15. M. Altmann et al. (GNO Collaboration), Phys. Lett. B 490 (2000), 16, [CrossRef] hep-ex/0006034[e-print arXiv].
  16. J. N. Abdurashitov et al. (SAGE Collaboration), Phys. Rev. C 60 (1999), 055801, [APS] astro-ph/9907113[e-print arXiv].
  17. V. N. Gavrin (SAGE Collaboration), Nucl. Phys. B (Proc. Suppl.) 91 (2001), 36[CrossRef].
  18. J. N. Bahcall et al., Phys. Rev. Lett. 40 (1978), 1351[APS].
  19. G. J. Mathews, S. D. Bloom, G. M. Fuller and J. N. Bahcall, Phys. Rev. C 32 (1985), 796[APS].
  20. W. C. Haxton, Phys. Rev. Lett. 60 (1988), 768[APS].
  21. J. Engel, S. Pittel and P. Vogel, Phys. Rev. Lett. 67 (1991), 426[APS].
  22. J. Engel, S. Pittel and P. Vogel, Phys. Rev. C 50 (1994), 1702, [APS] nucl-th/9402022[e-print arXiv].
  23. H. Ejiri, J. Engel, R. Hazama, P. Krastev, N. Kudomi and R. G. Robertson, Phys. Rev. Lett. 85 (2000), 2917, [APS] nucl-ex/9911008[e-print arXiv].
  24. R. S. Raghavan, Phys. Rev. Lett. 78 (1997), 3618[APS].
  25. M. Fujiwara et al., Phys. Rev. Lett. 85 (2000), 4442, [APS] nucl-ex/0006006[e-print arXiv].
  26. M. Bhattacharya et al., Phys. Rev. Lett. 85 (2000), 4446, [APS] nucl-ex/0006005[e-print arXiv].
  27. W. C. Haxton and R. G. Robertson, Phys. Rev. C 59 (1999), 515, [APS] nucl-th/9806081[e-print arXiv].
  28. L. B. Auerbach et al. (LSND Collaboration), Phys. Rev. C 64 (2001), 065501, [APS] hep-ex/0105068[e-print arXiv].
  29. B. Armbruster et al. (KARMEN Collaboration), Phys. Lett. B 423 (1998), 15[CrossRef].
  30. W. Kretschmer (KARMEN Collaboration), Nucl. Phys. A 577 (1994), 421[CrossRef].
  31. A. Piepke (KamLAND Collaboration), Nucl. Phys. B (Proc. Suppl.) 91 (2001), 99[CrossRef].
  32. G. Alimonti et al. (Borexino Collaboration), Astropart. Phys. 16 (2002), 205, hep-ex/0012030[e-print arXiv].
  33. E. Kolbe, K. Langanke and S. Krewald, Phys. Rev. C 49 (1994), 1122[APS].
  34. E. Kolbe, F. K. Thielemann, K. Langanke and P. Vogel, Phys. Rev. C 52 (1995), 3437[APS].
  35. J. Engel, E. Kolbe, K. Langanke and P. Vogel, Phys. Rev. C 54 (1996), 2740, [APS] nucl-th/9606031[e-print arXiv].
  36. E. Kolbe, K. Langanke and P. Vogel, Nucl. Phys. A 652 (1999), 91, [CrossRef] nucl-th/9903022[e-print arXiv].
  37. E. Kolbe, K. Langanke and P. Vogel, Nucl. Phys. A 613 (1997), 382[CrossRef].
  38. C. Volpe, N. Auerbach, G. Colo, T. Suzuki and N. Van Giai, Phys. Rev. C 62 (2000), 015501, [APS] nucl-th/0001050[e-print arXiv].
  39. C. Volpe, N. Auerbach, G. Colo, T. Suzuki and N. Van Giai, Phys. Atom. Nucl. 64 (2001), 1165 [Yad. Fiz. 64 (2001), 1242].
  40. A. C. Hayes and I. S. Towner, Phys. Rev. C 61 (2000), 044603, [APS] nucl-th/9907049[e-print arXiv].
  41. W. Haxton and C. Johnson, Phys. Rev. Lett. 65 (1990), 1325[APS].
  42. W. C. Haxton, Phys. Rev. C 37 (1988), 2660[APS].
  43. W. C. Haxton, Phys. Rev. D 36 (1987), 2283[APS].
  44. G. C. McLaughlin and G. M. Fuller, Astrophys. J. 455 (1995), 202[CrossRef].
  45. G. M. Fuller, W. C. Haxton and G. C. McLaughlin, Phys. Rev. D 59 (1999), 085005, [APS] astro-ph/9809164[e-print arXiv].
  46. E. Kolbe and K. Langanke, Phys. Rev. C 63 (2001), 025802, [APS] nucl-th/0003060[e-print arXiv].
  47. S. W. Bruenn and W. C. Haxton, Astrophys. J. 3726 (1991), 678[IoP STACKS].
  48. E. Kolbe, K. Langanke and G. Martinez-Pinedo, Phys. Rev. C 60 (1999), 052801, [APS] nucl-th/9905001[e-print arXiv].
  49. A. Hektor, E. Kolbe, K. Langanke and J. Toivanen, Phys. Rev. C 61 (2000), 055803[APS].
  50. J. M. Sampaio, K. Langanke and G. Martinez-Pinedo, Phys. Lett. B 511 (2001), 11, [CrossRef] nucl-th/0104017[e-print arXiv].
  51. J. Toivanen, E. Kolbe, K. Langanke, G. Martinez-Pinedo and P. Vogel, Nucl. Phys. A 694 (2001), 395[CrossRef].
  52. A. Arima and F. Iachello, Ann. of Phys. 99 (1976), 253[CrossRef].
  53. A. B. Balantekin and N. Takigawa, Rev. Mod. Phys. 70 (1998), 77, [APS] nucl-th/9708036[e-print arXiv].
  54. A. B. Balantekin, J. R. Bennett and N. Takigawa, Phys. Rev. C 44 (1991), 145[APS].
  55. K. Hagino, N. Takigawa and A. B. Balantekin, Phys. Rev. C 56 (1997), 2104, [APS] nucl-th/9706060[e-print arXiv].
  56. E. G. Adelberger et al., Rev. Mod. Phys. 70 (1998), 1265, [APS] astro-ph/9805121[e-print arXiv].
  57. S. E. Willis et al., Phys. Rev. Lett. 44 (1980), 522 [APS][ Errata; 44 (1980), 903[APS]].
  58. S. D. Ellis and J. N. Bahcall, Nucl. Phys. A 294 (1978), 473[CrossRef].
  59. A. B. Balantekin and F. Loreti, Phys. Rev. D 45 (1992), 1059[APS].
  60. A. B. Balantekin and F. Loreti, Intersections between Particle and Nuclear Physics, 4th International Conference held in Tucson, Arizona, May 1991, ed. Willem T. H. van Oers (AIP Conf. Proc. 243, 1992), p. 1143.
  61. J. N. Bahcall, K. Kubodera and S. Nozawa, Phys. Rev. D 38 (1988), 1030[APS].
  62. I. S. Towner, Phys. Rev. C 58 (1998), 1288[APS].
  63. S. Ying, W. C. Haxton and E. M. Henley, Phys. Rev. C 45 (1992), 1982[APS].
  64. S. Ying, W. Haxton and E. M. Henley, Phys. Rev. D 40 (1989), 3211[APS].
  65. K. Kubodera and S. Nozawa, Int. J. Mod. Phys. E 3 (1994), 101, nucl-th/9310014[e-print arXiv].
  66. D. B. Kaplan, M. J. Savage and M. B. Wise, Phys. Lett. B 424 (1998), 390, [CrossRef] nucl-th/9801034[e-print arXiv].
  67. D. B. Kaplan, M. J. Savage and M. B. Wise, Phys. Rev. C 59 (1999), 617, [APS] nucl-th/9804032[e-print arXiv].
  68. M. Butler and J. W. Chen, Nucl. Phys. A 675 (2000), 575, [CrossRef] nucl-th/9905059[e-print arXiv].
  69. M. Butler, J. W. Chen and X. Kong, Phys. Rev. C 63 (2001), 035501, [APS] nucl-th/0008032[e-print arXiv].
  70. T. S. Park, K. Kubodera, D. P. Min and M. Rho, Nucl. Phys. A 646 (1999), 83, [CrossRef] nucl-th/9807054[e-print arXiv].
  71. S. Nakamura, T. Sato, V. Gudkov and K. Kubodera, Phys. Rev. C 63 (2001), 034617, [APS] nucl-th/0009012[e-print arXiv].
  72. X. Kong and F. Ravndal, Phys. Rev. C 64 (2001), 044002, [APS] nucl-th/0004038[e-print arXiv].
  73. P. Vogel and J. F. Beacom, Phys. Rev. D 60 (1999), 053003, [APS] hep-ph/9903554[e-print arXiv].
  74. J. F. Beacom and S. J. Parke, Phys. Rev. D 64 (2001), 091302, [APS] hep-ph/0106128[e-print arXiv].
  75. A. Kurylov, M. J. Ramsey-Musolf and P. Vogel, nucl-th/0110051[e-print arXiv].
  76. G. T. Garvey, S. Krewald, E. Kolbe and K. Langanke, Phys. Lett. B 289 (1992), 249[CrossRef].
  77. M. B. Barbaro, A. De Pace, T. W. Donnelly, A. Molinari and M. J. Musolf, Phys. Rev. C 54 (1996), 1954, [APS] nucl-th/9605020[e-print arXiv].
  78. Y. Fujita, B. A. Brown, H. Ejiri, K. Katori, S. Mizutori and H. Ueno, Phys. Rev. C 62 (2000), 044314[APS].
  79. G. T. Garvey, W. C. Louis and D. H. White, Phys. Rev. C 48 (1993), 761[APS].
  80. D. H. Beck and B. R. Holstein, Int. J. Mod. Phys. E 10 (2001), 1, hep-ph/0102053[e-print arXiv].
  81. B. R. Holstein, hep-ph/0010098[e-print arXiv].
  82. Y. Z. Qian, P. Vogel and G. J. Wasserburg, Astrophys. J. 494 (1998), 285[IoP STACKS].
  83. Y. Z. Qian, P. Vogel and G. J. Wasserburg, Astrophys. J. 506 (1998), 868, [IoP STACKS] astro-ph/9803300[e-print arXiv].
  84. S. E. Woosley, J. R. Wilson, G. J. Mathews, R. D. Hoffman and B. S. Meyer, Astrophys. J. 433 (1994), 229[CrossRef].
  85. K. Takahashi, J. Witti and H.-Th. Janka, Astron. Astrophys. 286 (1994), 857.
  86. Y. Z. Qian, G. M. Fuller, G. J. Mathews, R. Mayle, J. R. Wilson and S. E. Woosley, Phys. Rev. Lett. 71 (1993), 1965[APS].
  87. For discussion of these effects see e.g. A. B. Balantekin, Phys. Rep. 315 (1999), 123, [CrossRef] hep-ph/9808281[e-print arXiv].
  88. Y. Z. Qian and G. M. Fuller, Phys. Rev. D 51 (1995), 1479, [APS] astro-ph/9406073[e-print arXiv].
  89. F. N. Loreti and A. B. Balantekin, Phys. Rev. D 50 (1994), 4762, [APS] nucl-th/9406003[e-print arXiv].
  90. A. B. Balantekin, J. M. Fetter and F. N. Loreti, Phys. Rev. D 54 (1996), 3941, [APS] astro-ph/9604061[e-print arXiv].
  91. A. B. Balantekin, hep-ph/0109163[e-print arXiv].
  92. F. N. Loreti, Y. Z. Qian, G. M. Fuller and A. B. Balantekin, Phys. Rev. D 52 (1995), 6664, [APS] astro-ph/9508106[e-print arXiv].
  93. B. S. Meyer, Astrophys. J. 449 (1995), L55.
  94. G. M. Fuller and B. S. Meyer, Astrophys. J. 453 (1995), 792[CrossRef].
  95. B. S. Meyer, G. C. McLaughlin and G. M. Fuller, Phys. Rev. C 58 (1998), 3696, [APS] astro-ph/9809242[e-print arXiv].
  96. G. C. McLaughlin, J. M. Fetter, A. B. Balantekin and G. M. Fuller, Phys. Rev. C 59 (1999), 2873, [APS] astro-ph/9902106[e-print arXiv].
  97. A. B. Balantekin and G. M. Fuller, Phys. Lett. B 471 (1999), 195, [CrossRef] hep-ph/9908465[e-print arXiv].
  98. D. O. Caldwell, G. M. Fuller and Y. Z. Qian, Phys. Rev. D 61 (2000), 123005, [APS] astro-ph/9910175[e-print arXiv].
  99. M. Patel and G. M. Fuller, hep-ph/0003034[e-print arXiv].
  100. H. Nunokawa, J. T. Peltoniemi, A. Rossi and J. W. Valle, Phys. Rev. D 56 (1997), 1704, [APS] hep-ph/9702372[e-print arXiv].
  101. G. C. McLaughlin, J. M. Fetter, A. B. Balantekin and G. M. Fuller, in preparation.
  102. F. T. Avignone et al., Phys. Atom. Nucl. 63 (2000), 1007 [Yad. Fiz. 63 (2000), 1082].
  103. F. T. Avignone, V. Gudkov, L. Chatterjee, Y. Efremenko and M. Strayer, Nucl. Phys. B (Proc. Suppl.) 91 (2001), 113[CrossRef].
  104. J. N. Bahcall et al., nucl-th/0011014[e-print arXiv].
  105. C. Sneden et al., Astrophys. J. 533 (2000), L139[IoP STACKS].
  106. C. Freiburghaus, S. Rosswog and F.-K. Thielemann, Astrophys. J. 525 (1999), L121[IoP STACKS].
  107. K. Sumiyoshi, M. Terasawa, H. Suzuki, S. Yamada, H. Toki, G. J. Mathews and T. Kajino, Nucl. Phys. A 688 (2001), 478[CrossRef].
  108. F. K. Thielemann et al., Prog. Part. Nucl. Phys. 46 (2001), 5, astro-ph/0101476[e-print arXiv].
  109. C. Athanassopoulos et al. (LSND Collaboration), Phys. Rev. Lett. 81 (1998), 1774, [APS] nucl-ex/9709006[e-print arXiv].
  110. A. Bazarko et al. (MiniBooNE Collaboration), Nucl. Phys. B (Proc. Suppl.) 91 (2000), 210, [CrossRef] hep-ex/0009056[e-print arXiv].
  111. G. M. Fuller, Nucl. Phys. A 688 (2001), 322[CrossRef].
  112. Y. Efremenko, private communication.
  113. M. Sorel and J. Conrad, hep-ph/0112214[e-print arXiv].

Quick Search:

Author: Title/Abstract: Vol./No:
[PTP HOME] [PTP ONLINE] [SEARCH] [REGISTRATION]

Copyright (c) Progress of Theoretical Physics 2002 All rights reserved.
ptp@yukawa.kyoto-u.ac.jp