A nuclear reactor is a powerful tool to study neutrinos and light dark sector particles. Some reactor experiments have already proven to be extremely useful in these searches. Considering the great interest in the power of the Intensity Frontier to search for new light particles, it would be desirable to explore the possibility of exploiting the existing reactor power sources for particle physics research. We suggest a new reactor experiment searching for the dark sector. The dark photon can be produced in a reactor core and decay into a photon and an axion in the presence of the dark axion portal through an axion-photon-dark photon vertex. We investigate the potential to search for this new vertex with a monophoton signature and present the expected sensitivities at some of the existing reactor neutrino experiment detectors.
원자로는 중성미자와 가벼운 암흑세계 입자들을 연구할 수 있는 강력한 도구이다. 일부 원자로 실험들은 이미 이러한 연구에서 매우 유용한 것으로 입증되었다. 새로운 가벼운 입자를 탐색하는 인텐시티 프론티어의 능력에 대한 큰 관심을 고려할 때, 기존의 원자로들을 입자물리학 연구에 활용할 수 있는 가능성을 모색하는 것이 바람직할 것이다. 우리는 암흑세계를 탐색하는 새로운 원자로 실험을 제안한다. 암흑 광자는 원자로 노심에서 생성될 수 있으며, 액시온-광자-암흑 광자 꼭짓점을 통해 암흑 액시온 포털의 존재 하에서 광자와 액시온으로 붕괴할 수 있다. 우리는 단광자 신호를 이용하여 이 새로운 꼭짓점을 탐지할 수 있는 가능성을 조사하고 기존 원자로 중성미자 실험 검출기 중 일부에서 예상되는 민감도를 제시한다.
