This Letter reports a measurement of the flux and energy spectrum of electron antineutrinos from six 2.9~GW$_{th}$ nuclear reactors with six detectors deployed in two near (effective baselines 512~m and 561~m) and one far (1,579~m) underground experimental halls in the Daya Bay experiment. Using 217 days of data, 296,721 and 41,589 inverse beta decay (IBD) candidates were detected in the near and far halls, respectively. The measured IBD yield is (1.55 $\pm$ 0.04) $\times$ 10$^{-18}$~cm$^2$/GW/day or (5.92 $\pm$ 0.14) $\times$ 10$^{-43}$~cm$^2$/fission. This flux measurement is consistent with previous short-baseline reactor antineutrino experiments and is $0.946\pm0.022$ ($0.991\pm0.023$) relative to the flux predicted with the Huber+Mueller (ILL+Vogel) fissile antineutrino model. The measured IBD positron energy spectrum deviates from both spectral predictions by more than 2$\sigma$ over the full energy range with a local significance of up to $\sim$4$\sigma$ between 4-6 MeV. A reactor antineutrino spectrum of IBD reactions is extracted from the measured positron energy spectrum for model-independent predictions.

We report a new measurement of electron antineutrino disappearance using the fully constructed Daya Bay Reactor Neutrino Experiment. The final two of eight antineutrino detectors were installed in the summer of 2012. Including the 404 days of data collected from October 2012 to November 2013 resulted in a total exposure of 6.9×10^{5} GW_{th} ton days, a 3.6 times increase over our previous results. Improvements in energy calibration limited variations between detectors to 0.2%. Removal of six ^{241}Am-^{13}C radioactive calibration sources reduced the background by a factor of 2 for the detectors in the experimental hall furthest from the reactors. Direct prediction of the antineutrino signal in the far detectors based on the measurements in the near detectors explicitly minimized the dependence of the measurement on models of reactor antineutrino emission. The uncertainties in our estimates of sin^{2}2θ_{13} and |Δm_{ee}^{2}| were halved as a result of these improvements. An analysis of the relative antineutrino rates and energy spectra between detectors gave sin^{2}2θ_{13}=0.084±0.005 and |Δm_{ee}^{2}|=(2.42±0.11)×10^{-3} eV^{2} in the three-neutrino framework.

The Daya Bay Collaboration reports precise measurements of the ${\ensuremath{\theta}}_{13}$ neutrino mixing angle and predicts the $\mathrm{\ensuremath{\Delta}}\phantom{\rule{0}{0ex}}{m}_{32}^{2}$ mass difference for both normal and inverted hierarchy scenarios. These values are based on comparing the detection of antineutrinos by ''near'' and ''far'' detectors of more than 2.5 million inverse beta-decay observations.

Abstract We explore the decay of bound neutrons in the JUNO liquid scintillator detector into invisible particles (e.g., $$n\rightarrow 3 \nu $$ n → 3 ν or $$nn \rightarrow 2 \nu $$ n n → 2 ν ), which do not produce an observable signal. The invisible decay includes two decay modes: $$ n \rightarrow { inv} $$ n → inv and $$ nn \rightarrow { inv} $$ n n → inv . The invisible decays of s -shell neutrons in $$^{12}\textrm{C}$$  12  C will leave a highly excited residual nucleus. Subsequently, some de-excitation modes of the excited residual nuclei can produce a time- and space-correlated triple coincidence signal in the JUNO detector. Based on a full Monte Carlo simulation informed with the latest available data, we estimate all backgrounds, including inverse beta decay events of the reactor antineutrino $${\bar{\nu }}_e$$ ν ¯ e , natural radioactivity, cosmogenic isotopes and neutral current interactions of atmospheric neutrinos. Pulse shape discrimination and multivariate analysis techniques are employed to further suppress backgrounds. With two years of exposure, JUNO is expected to give an order of magnitude improvement compared to the current best limits. After 10 years of data taking, the JUNO expected sensitivities at a 90% confidence level are $$\tau /B( n \rightarrow { inv} ) > 5.0 \times 10^{31} \, \textrm{years}$$ τ / B ( n → inv ) > 5.0 ×  10 31   years and $$\tau /B( nn \rightarrow { inv} ) > 1.4 \times 10^{32} \, \textrm{years}$$ τ / B ( n n → inv ) > 1.4 ×  10 32   years .