Жидкостный сцинтилляционный детектор антинейтрино Kamioka

36°25′21″N 137°18′55″E / 36.4225°N 137.3153°E / 36.4225; 137.3153^[1]^: 105 Жидкостный сцинтилляционный детектор антинейтрино Камиока (KamLAND) — электронный детектор антинейтрино в обсерватории Камиока , подземном центре обнаружения нейтрино в Хиде, Гифу , Япония . Устройство расположено в штольне шахты в старой полости КамиокаНДЭ в Японских Альпах . Хотя этот проект расположен в обсерватории Камиока, которая является частью Токийского университета , его осуществляет команда Университета Тохоку . Объект окружен 53 японскими коммерческими ядерными реакторами . Ядерные реакторы производят электронные антинейтрино ( ${\bar {\nu }}_{e}$ ) при распаде радиоактивных продуктов деления ядерного топлива . Подобно интенсивности света лампочки или далекой звезды, изотропно излучаемый ${\bar {\nu }}_{e}$ поток уменьшается при 1/R ² при увеличении расстояния R от реактора. Устройство чувствительно примерно к 25% антинейтрино из ядерных реакторов которых превышает , энергия пороговую величину в 1,8 мегаэлектронвольт (МэВ), и таким образом генерирует сигнал в детекторе.

Если нейтрино имеют массу, они могут излучать ароматы , которые эксперимент не может обнаружить, что приводит к дальнейшему затемнению или «исчезновению» электронных антинейтрино. KamLAND расположен на среднем расстоянии примерно 180 километров от реакторов, что делает его чувствительным к смешиванию нейтрино, связанному с решением проблемы солнечных нейтрино с большим углом смешивания (LMA) .

КамЛАНД Детектор

Внешний слой детектора KamLAND состоит из защитной оболочки из нержавеющей стали диаметром 18 метров с внутренней облицовкой из 1879 фотоумножителей (1325 17-дюймовых и 554 20-дюймовых ФЭУ). ^[2] Заполнение фотокатода составляет 34%. Его второй, внутренний слой состоит из 13 м шара диаметром нейлонового , наполненного жидким сцинтиллятором, состоящим из 1000 метрических тонн минерального масла , бензола и флуоресцентных химикатов. Несверкающее, высокоочищенное масло обеспечивает плавучесть баллона и действует как буфер, предохраняющий баллон от фотоумножителей ; масло также защищает от внешнего излучения. Цилиндрический водный черенковский детектор мощностью 3,2 килотонны окружает защитную оболочку, действуя как счетчик мюонного вето и обеспечивая защиту от космических лучей и радиоактивности окружающей породы.

Электронные антинейтрино (
н
_д ) обнаруживаются посредством обратного бета-распада. реакции ${\bar {\nu }}_{e}+p\to e^{+}+n$ , который имеет энергию 1,8 МэВ ${\bar {\nu }}_{e}$ энергетический порог . Мгновенное мерцание позитрона ( $e^{+}$ ) дает оценку энергии падающего антинейтрино, $E_{\nu }=E_{prompt}+<E_{n}>+0.9MeV$ , где $E_{prompt}$ – энергия мгновенного события, включающая позитрона кинетическую энергию и $e^{+}e^{-}$ аннигиляции энергия . Количество < $E_{n}$ > — средняя энергия отдачи нейтрона , составляющая всего несколько десятков килоэлектронвольт (кэВ). Нейтрон захватывается водородом примерно на 200 микросекунд (мкс) позже, излучая характерную энергию 2,2 МэВ.
с
луч . Эта сигнатура запаздывающего совпадения — очень мощный инструмент для отличия антинейтрино от фона, создаваемого другими частицами.

Чтобы компенсировать потери в ${\bar {\nu }}_{e}$ Из-за длинной базовой линии KamLAND имеет гораздо больший объем обнаружения по сравнению с более ранними устройствами. Детектор KamLAND использует детекторную массу массой 1000 метрических тонн, что более чем в два раза больше, чем у аналогичных детекторов, таких как Borexino . Однако увеличенный объем детектора также требует большей защиты от космических лучей, что требует размещения детектора под землей.

В рамках поиска двойного бета-распада Камланд-Зен в 2011 году в центре детектора был подвешен баллон сцинтиллятора с 320 кг растворенного ксенона. ^[3] Планируется более чистый восстановленный баллон с дополнительным ксеноном. KamLAND-PICO — это запланированный проект, в рамках которого на КамЛэнде будет установлен детектор PICO-LON для поиска темной материи. PICO-LON представляет собой радиочистый кристалл NaI(Tl), в котором наблюдается неупругое рассеяние WIMP-ядра. ^[4] Планируются усовершенствования детектора, добавление светособирающих зеркал и ФЭУ с более высокой квантовой эффективностью.

Результаты

Нейтринные осцилляции

KamLAND начал сбор данных 17 января 2002 года. Первые результаты были получены с использованием данных только за 145 дней. ^[5] Без нейтринных осцилляций ожидалось 86,8 ± 5,6 событий, однако наблюдалось только 54 события. KamLAND подтвердил этот результат на выборке данных за 515 дней. ^[6] В отсутствие колебаний было предсказано 365,2 события, а наблюдалось 258 событий. Эти результаты установили высокую значимость исчезновения антинейтрино.

Детектор KamLAND не только подсчитывает скорость антинейтрино, но и измеряет их энергию. Форма этого энергетического спектра несет дополнительную информацию, которую можно использовать для исследования гипотез о осцилляциях нейтрино. Статистический анализ 2005 года показывает, что искажение спектра несовместимо с гипотезой отсутствия колебаний и двумя альтернативными механизмами исчезновения, а именно моделями распада нейтрино и декогеренции. ^{[ нужна ссылка ]} Это согласуется с осцилляцией 2 нейтрино, и аппроксимация дает значения Δm ² и параметры θ. Поскольку KamLAND измеряет Δm ² наиболее точно, а солнечные эксперименты превосходят возможности KamLAND по измерению θ, наиболее точные параметры колебаний получаются в сочетании с солнечными результатами. Такое комбинированное соответствие дает $\Delta {m^{2}}=7.9_{-0.5}^{+0.6}\cdot 10^{-5}{\text{eV}}^{2}$ и $\tan ^{2}\theta =0.40_{-0.07}^{+0.10}$ , лучшее на тот момент определение параметров нейтринных осцилляций. С тех пор используется трехнейтринная модель.

О прецизионных комбинированных измерениях сообщалось в 2008 году. ^[7] и 2011 год: ^[8]

\Delta m_{21}^{2}=7.59\pm 0.21\cdot 10^{-5}\,{\text{eV}}^{2},\,\,\tan ^{2}\theta _{12}=0.47_{-0.05}^{+0.06}

Геологические антинейтрино (геонейтрино)

KamLAND также опубликовал исследование геологически произведенных антинейтрино (так называемых геонейтрино ) в 2005 году. Эти нейтрино образуются при распаде тория и урана в земной коре и мантии . ^[9] Было обнаружено несколько геонейтрино, и эти ограниченные данные были использованы для ограничения радиомощности U/Th до уровня менее 60 ТВт.

Результаты комбинирования с Борексино были опубликованы в 2011 г. ^[10] измерение теплового потока U/Th.

Новые результаты 2013 года, благодаря снижению фона из-за остановки японского реактора, позволили ограничить выделение U/Th радиогенного тепла до $11.2_{-5.1}^{+7.9}$ ТВ ^[11] используя 116 ${\bar {\nu }}_{e}$ события. Это ограничивает модели состава основной силикатной Земли и согласуется с эталонной моделью Земли.

Поиск двойного бета-распада KamLAND-Zen

KamLAND-Zen использует детектор для изучения бета-распада ¹³⁶Xe из воздушного шара, помещенного в сцинтиллятор летом 2011 года. Наблюдения установили предел периода полураспада безнейтринного двойного бета-распада в 1,9 × 10. ²⁵ . ^[12] Также было измерено время жизни двойного бета-распада: $2.38\pm {0.02(\mathrm {stat} )}\pm {0.14(\mathrm {syst} )}*10^{21}$ год, что согласуется с другими исследованиями ксенона. ^[3] В планах KamLAND-Zen продолжить наблюдения с использованием более обогащенного Xe и улучшенных компонентов детектора.

В августе 2016 года был опубликован улучшенный поиск, в результате которого предел периода полураспада был увеличен до 1,07 × 10. ²⁶ год , с границей массы нейтрино 61–165 мэВ. ^[13]

Первый аппарат KamLAND-Zen, KamLAND-Zen 400 , завершил две исследовательские программы: Фазу I (октябрь 2011 г. – июнь 2012 г.) и Фазу II (декабрь 2013 г. – октябрь 2015 г.). Объединенные данные Фазы I и II подразумевают нижнюю границу $1.07\times 10^{26}$ лет для безнейтринного двойного периода полураспада бета-распада. KamLAND-Zen 400 работал с октября 2011 по октябрь 2015 года, а затем был заменен KamLAND-Zen 800. ^[14]

Второй экспериментальный аппарат KamLAND-Zen, KamLAND-Zen 800 , с большим баллоном ксенона весом около 750 кг был установлен в детекторе KamLAND 10 мая 2018 года. Ожидалось, что операция начнется зимой 2018-2019 годов с ожидаемым сроком эксплуатации 5 лет. ^[15]

Эксперимент KamLAND-Zen 800 начал сбор данных в январе 2019 года, а первые результаты были опубликованы в 2020 году. ^[16] В марте 2022 года коллаборация KamLAND-Zen, использующая KamLAND-Zen 800, опубликовала результаты безнейтринного двойного бета-распада Xe-136 с использованием данных, собранных в период с 5 февраля 2019 года по 8 мая 2021 года. Безнейтринного двойного бета-распада не наблюдалось, и установленная нижняя граница периода полувыведения составила T > $2.3\times 10^{26}$ год, что соответствует верхним пределам эффективной майорановской массы нейтрино 36 – 156 мэВ. ^[17]

коллаборация KamLAND-Zen планирует построить еще один аппарат KamLAND2-Zen В перспективе .

Ссылки

^ Ивамото, Тосиюки (февраль 2003 г.), Измерение исчезновения антинейтрино в реакторе в KamLAND (PDF) (докторская диссертация), Университет Тохоку, заархивировано из оригинала (PDF) 6 октября 2014 г.
^ Сузуки, Ацуто; Сотрудничество, KamLand (1 января 2005 г.). «Результаты обнаружения нейтрино в реакторе KamLAND» . Физика Скрипта . 2005 (Т121): 33. Бибкод : 2005PhST..121...33S . дои : 10.1088/0031-8949/2005/T121/004 . ISSN 1402-4896 . S2CID 250737408 .
^ Jump up to: ^а ^б Гандо, А.; и др. (Сотрудничество KamLAND-Zen) (19 апреля 2012 г.). «Измерение периода полураспада двойного β-распада ¹³⁶Xe с экспериментом KamLAND-Zen». Physical Review C. 85 ( 4): 045504. arXiv : 1201.4664 . Bibcode : 2012PhRvC..85d5504G . doi : 10.1103/PhysRevC.85.045504 . S2CID 123986835 .
^ Фусими, К; и др. (2013). «Поиск темной материи ПИКО-ЛОН» . Физический журнал: серия конференций . 469 (1): 012011. Бибкод : 2013JPhCS.469a2011F . дои : 10.1088/1742-6596/469/1/012011 .
^ Эгучи, К.; и др. (Сотрудничество KamLAND) (2003). «Первые результаты KamLAND: свидетельства исчезновения реакторных антинейтрино». Письма о физических отзывах . 90 (2): 021802–021807. arXiv : hep-ex/0212021 . Бибкод : 2003PhRvL..90b1802E . doi : 10.1103/PhysRevLett.90.021802 . ПМИД 12570536 . S2CID 119344739 .
^ Араки, Т.; и др. (Сотрудничество KamLAND) (2005). «Измерение осцилляций нейтрино с помощью KamLAND: свидетельства спектральных искажений». Письма о физических отзывах . 94 (8): 081801–081806. arXiv : hep-ex/0406035 . Бибкод : 2005PhRvL..94h1801A . doi : 10.1103/PhysRevLett.94.081801 . ПМИД 15783875 . S2CID 119098950 .
^ Абэ, С.; и др. (Сотрудничество KamLAND) (5 июня 2008 г.). «Прецизионное измерение параметров нейтринных колебаний с помощью KamLAND». Письма о физических отзывах . 100 (22): 221803. arXiv : 0801.4589 . Бибкод : 2008PhRvL.100v1803A . doi : 10.1103/PhysRevLett.100.221803 . ПМИД 18643415 . S2CID 119291217 .
^ Гандо, А.; и др. (2011). «Ограничения на θ ₁₃ на основе анализа трехароматических колебаний реакторных антинейтрино в KamLAND». Физический обзор D . 83 (5): 052002. arXiv : 1009.4771 . Бибкод : 2011PhRvD..83e2002G . doi : 10.1103/PhysRevD.83.052002 . S2CID 118444976 .
^ Араки, Т.; и др. (Сотрудничество KamLAND) (2005). «Экспериментальное исследование геологически образовавшихся антинейтрино с помощью KamLAND». Природа . 436 (7050): 499–503. Бибкод : 2005Natur.436..499A . дои : 10.1038/nature03980 . ПМИД 16049478 . S2CID 4367737 .
^ Гандо, А.; и др. (Сотрудничество KamLAND) (17 июля 2011 г.). «Частичная радиогенная тепловая модель Земли, выявленная с помощью измерений геонейтрино» (PDF) . Природа Геонауки . 4 (9): 647–651. Бибкод : 2011NatGe...4..647K . дои : 10.1038/ngeo1205 .
^ А. Гандо и др. (Сотрудничество KamLAND) (2 августа 2013 г.). «Измерение антинейтрино в реакторе с помощью KamLAND». Физический обзор D . 88 (3): 033001. arXiv : 1303.4667 . Бибкод : 2013PhRvD..88c3001G . дои : 10.1103/PhysRevD.88.033001 . S2CID 55754667 .
^ Гандо, А.; и др. (Сотрудничество KamLAND-Zen) (7 февраля 2013 г.). «Предел безнейтринного ββ-распада ¹³⁶Xe из первой фазы KamLAND-Zen и сравнение с положительным утверждением в ⁷⁶Ge". Physical Review Letters . 110 (6): 062502. arXiv : 1211.3863 . Bibcode : 2013PhRvL.110f2502G . doi : 10.1103/PhysRevLett.110.062502 . PMID 23432237. 325. S2CID 41533 .
^ Гандо, А.; и др. (Сотрудничество KamLAND-Zen) (16 августа 2016 г.). «Поиск майорановских нейтрино вблизи области инвертированной иерархии масс с помощью KamLAND-Zen». Письма о физических отзывах . 117 (8): 082503.arXiv : 1605.02889 . Бибкод : 2016PhRvL.117h2503G . doi : 10.1103/PhysRevLett.117.082503 . ПМИД 27588852 . S2CID 204937469 .
^ Абэ, С.; и др. (2022). «Поиск коррелированных низкоэнергетических электронных антинейтрино в KamLAND с гамма-всплесками» . Астрофизический журнал . 927 (1): 69. arXiv : 2112.04918 . Бибкод : 2022ApJ...927...69A . дои : 10.3847/1538-4357/ac4e7e . S2CID 245006046 .
^ Ёшихито, Гандо (14 сентября 2018 г.). «Поиск безнейтринного двойного бета-распада с помощью KamLAND-Zen» (PDF) . web2.ba.infn.it. Проверено 4 ноября 2023 г.
^ Гандо, Ёшихито (2020). «Первые результаты KamLAND-Zen 800» . Физический журнал: серия конференций . 1468 : 012142. дои : 10.1088/1742-6596/1468/1/012142 . S2CID 229257322 .
^ Сотрудничество, КамЛАНД-Дзен (2023). «Поиск майорановской природы нейтрино в области инвертированного упорядочения масс с помощью KamLAND-Zen». Письма о физических отзывах . 130 (5): 051801. arXiv : 2203.02139 . Бибкод : 2023PhRvL.130e1801A . doi : 10.1103/PhysRevLett.130.051801 . ПМИД 36800472 . S2CID 247244665 .

Дальнейшее чтение

Абэ, С; и др. (Сотрудничество KamLAND) (2008). «Прецизионное измерение параметров нейтринных колебаний с помощью KamLAND». Письма о физических отзывах . 100 (22): 221803. arXiv : 0801.4589 . Бибкод : 2008PhRvL.100v1803A . doi : 10.1103/PhysRevLett.100.221803 . ПМИД 18643415 . S2CID 119291217 .
Эгучи, К; и др. (Сотрудничество KamLAND) (2004). «Высокочувствительный поиск
н
_{Электронное} излучение от Солнца и других источников в KamLAND». Physical Review Letters . 92 (7): 071301–071305. arXiv : hep-ex/0310047 . Bibcode : 2004PhRvL..92g1301E . doi : 10.1103/PhysRevLett.92.071301 . идентификатор 14995837 .S2CID . 119360978

Внешние ссылки

[IwamotoToshiyuki-1] Ивамото, Тосиюки (февраль 2003 г.), Измерение исчезновения антинейтрино в реакторе в KamLAND (PDF) (докторская диссертация), Университет Тохоку, заархивировано из оригинала (PDF) 6 октября 2014 г.

[2] Сузуки, Ацуто; Сотрудничество, KamLand (1 января 2005 г.). «Результаты обнаружения нейтрино в реакторе KamLAND» . Физика Скрипта . 2005 (Т121): 33. Бибкод : 2005PhST..121...33S . дои : 10.1088/0031-8949/2005/T121/004 . ISSN 1402-4896 . S2CID 250737408 .

[:0-3] Jump up to: ^а ^б Гандо, А.; и др. (Сотрудничество KamLAND-Zen) (19 апреля 2012 г.). «Измерение периода полураспада двойного β-распада ¹³⁶Xe с экспериментом KamLAND-Zen». Physical Review C. 85 ( 4): 045504. arXiv : 1201.4664 . Bibcode : 2012PhRvC..85d5504G . doi : 10.1103/PhysRevC.85.045504 . S2CID 123986835 .

[4] Фусими, К; и др. (2013). «Поиск темной материи ПИКО-ЛОН» . Физический журнал: серия конференций . 469 (1): 012011. Бибкод : 2013JPhCS.469a2011F . дои : 10.1088/1742-6596/469/1/012011 .

[5] Эгучи, К.; и др. (Сотрудничество KamLAND) (2003). «Первые результаты KamLAND: свидетельства исчезновения реакторных антинейтрино». Письма о физических отзывах . 90 (2): 021802–021807. arXiv : hep-ex/0212021 . Бибкод : 2003PhRvL..90b1802E . doi : 10.1103/PhysRevLett.90.021802 . ПМИД 12570536 . S2CID 119344739 .

[6] Араки, Т.; и др. (Сотрудничество KamLAND) (2005). «Измерение осцилляций нейтрино с помощью KamLAND: свидетельства спектральных искажений». Письма о физических отзывах . 94 (8): 081801–081806. arXiv : hep-ex/0406035 . Бибкод : 2005PhRvL..94h1801A . doi : 10.1103/PhysRevLett.94.081801 . ПМИД 15783875 . S2CID 119098950 .

[7] Абэ, С.; и др. (Сотрудничество KamLAND) (5 июня 2008 г.). «Прецизионное измерение параметров нейтринных колебаний с помощью KamLAND». Письма о физических отзывах . 100 (22): 221803. arXiv : 0801.4589 . Бибкод : 2008PhRvL.100v1803A . doi : 10.1103/PhysRevLett.100.221803 . ПМИД 18643415 . S2CID 119291217 .

[8] Гандо, А.; и др. (2011). «Ограничения на θ ₁₃ на основе анализа трехароматических колебаний реакторных антинейтрино в KamLAND». Физический обзор D . 83 (5): 052002. arXiv : 1009.4771 . Бибкод : 2011PhRvD..83e2002G . doi : 10.1103/PhysRevD.83.052002 . S2CID 118444976 .

[9] Араки, Т.; и др. (Сотрудничество KamLAND) (2005). «Экспериментальное исследование геологически образовавшихся антинейтрино с помощью KamLAND». Природа . 436 (7050): 499–503. Бибкод : 2005Natur.436..499A . дои : 10.1038/nature03980 . ПМИД 16049478 . S2CID 4367737 .

[10] Гандо, А.; и др. (Сотрудничество KamLAND) (17 июля 2011 г.). «Частичная радиогенная тепловая модель Земли, выявленная с помощью измерений геонейтрино» (PDF) . Природа Геонауки . 4 (9): 647–651. Бибкод : 2011NatGe...4..647K . дои : 10.1038/ngeo1205 .

[11] А. Гандо и др. (Сотрудничество KamLAND) (2 августа 2013 г.). «Измерение антинейтрино в реакторе с помощью KamLAND». Физический обзор D . 88 (3): 033001. arXiv : 1303.4667 . Бибкод : 2013PhRvD..88c3001G . дои : 10.1103/PhysRevD.88.033001 . S2CID 55754667 .

[12] Гандо, А.; и др. (Сотрудничество KamLAND-Zen) (7 февраля 2013 г.). «Предел безнейтринного ββ-распада ¹³⁶Xe из первой фазы KamLAND-Zen и сравнение с положительным утверждением в ⁷⁶Ge". Physical Review Letters . 110 (6): 062502. arXiv : 1211.3863 . Bibcode : 2013PhRvL.110f2502G . doi : 10.1103/PhysRevLett.110.062502 . PMID 23432237. 325. S2CID 41533 .

[13] Гандо, А.; и др. (Сотрудничество KamLAND-Zen) (16 августа 2016 г.). «Поиск майорановских нейтрино вблизи области инвертированной иерархии масс с помощью KamLAND-Zen». Письма о физических отзывах . 117 (8): 082503.arXiv : 1605.02889 . Бибкод : 2016PhRvL.117h2503G . doi : 10.1103/PhysRevLett.117.082503 . ПМИД 27588852 . S2CID 204937469 .

[14] Абэ, С.; и др. (2022). «Поиск коррелированных низкоэнергетических электронных антинейтрино в KamLAND с гамма-всплесками» . Астрофизический журнал . 927 (1): 69. arXiv : 2112.04918 . Бибкод : 2022ApJ...927...69A . дои : 10.3847/1538-4357/ac4e7e . S2CID 245006046 .

[15] Ёшихито, Гандо (14 сентября 2018 г.). «Поиск безнейтринного двойного бета-распада с помощью KamLAND-Zen» (PDF) . web2.ba.infn.it. Проверено 4 ноября 2023 г.

[16] Гандо, Ёшихито (2020). «Первые результаты KamLAND-Zen 800» . Физический журнал: серия конференций . 1468 : 012142. дои : 10.1088/1742-6596/1468/1/012142 . S2CID 229257322 .

[17] Сотрудничество, КамЛАНД-Дзен (2023). «Поиск майорановской природы нейтрино в области инвертированного упорядочения масс с помощью KamLAND-Zen». Письма о физических отзывах . 130 (5): 051801. arXiv : 2203.02139 . Бибкод : 2023PhRvL.130e1801A . doi : 10.1103/PhysRevLett.130.051801 . ПМИД 36800472 . S2CID 247244665 .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]

[17]

v т и премии «Прорыв» Лауреаты
Математика	Саймон Дональдсон , Максим Концевич , Джейкоб Лурье , Теренс Тао и Ричард Тейлор (2015) Ян Агол (2016) Жан Бурген (2017) Кристофер Хэкон , Джеймс МакКернан (2018) Винсент Лафорг (2019) Алекс Эскин (2020) Мартин Хайрер (2021) Такуро Мотидзуки (2022) Дэниел А. Спилман (2023) Саймон Брендл (2024)
Фундаментальный физика	Нима Аркани-Хамед , Алан Гут , Алексей Китаев , Максим Концевич , Андрей Линде , Хуан Малдасена , Натан Зайберг , Ашок Сен , Эдвард Виттен (2012) Специальный : Стивен Хокинг , Питер Дженни , Фабиола Джанотти (ATLAS), Мишель Делла Негра , Теджиндер Вирди , Гвидо Тонелли , Джозеф Инкандела (CMS) и Лин Эванс (LHC) (2013) Alexander Polyakov (2013) Майкл Грин и Джон Генри Шварц (2014) Сол Перлмуттер и участники проекта «Космология сверхновых» ; Брайан Шмидт , Адам Рисс и члены команды High-Z Supernova (2015) Специальный выпуск : Рональд Древер , Кип Торн , Райнер Вайс и участники проекта LIGO (2016) Ифан Ван , Кам-Биу Лук и команда Дайя Бэй , Ацуто Судзуки и команда KamLAND , Коитиро Нисикава и команда K2K / T2K , Артур Б. Макдональд и команда Нейтринной обсерватории Садбери , Такааки Кадзита и Ёитиро Судзуки и Супер-Камиоканде команда (2016) Joseph Polchinski , Andrew Strominger , Cumrun Vafa (2017) Чарльз Л. Беннетт , Гэри Хиншоу , Норман Ярошик , Лайман Пейдж младший , Дэвид Спергел (2018) Специальный выпуск : Джоселин Белл Бернелл (2018) Чарльз Кейн и Юджин Мел (2019) Специальный выпуск : Серджио Феррара , Дэниел З. Фридман , Питер ван Ньювенхейзен (2019) Сотрудничество с телескопами горизонта событий (2020 г.) Эрик Адельбергер , Йенс Х. Гундлах и Блейн Хекель (2021) Специальный выпуск : Стивен Вайнберг (2021) Хидетоши Катори и Джун Е (2022) Чарльз Х. Беннетт , Жиль Брассар , Дэвид Дойч , Питер В. Шор (2023) Джон Карди и Александр Замолодчиков (2024)
Науки о жизни	Корнелия Баргманн , Дэвид Ботштейн , Льюис К. Кэнтли , Ханс Клеверс , Титиа де Ланге , Наполеон Феррара , Эрик Ландер , Чарльз Сойерс , Роберт Вайнберг , Шинья Яманака и Берт Фогельштейн (2013) Джеймс П. Эллисон , Махлон Делонг , Майкл Н. Холл , Роберт С. Лангер , Ричард П. Лифтон и Александр Варшавский (2014) Алим Луи Бенабид , Чарльз Дэвид Эллис , Виктор Амброс , Гэри Рувкун , Дженнифер Дудна и Эммануэль Шарпантье (2015) Эдвард Бойден , Карл Дейссерот , Джон Харди , Хелен Хоббс и Сванте Паабо (2016) Стивен Дж. Элледж , Гарри Ф. Ноллер , Роланд Нуссе , Ёсинори Осуми , Худа Зогби (2017) Джоэнн Чори , Питер Уолтер , Казутоши Мори , Ким Нэсмит , Дон В. Кливленд (2018) К. Фрэнк Беннетт и Адриан Р. Крайнер , Анжелика Амон , Сяовэй Чжуан , Чжицзянь Чен (2019) Джеффри М. Фридман , Франц-Ульрих Хартл , Артур Л. Хорвич , Дэвид Джулиус , Вирджиния Мэн-Йи Ли (2020) Дэвид Бейкер , Кэтрин Дюлак , Деннис Ло , Ричард Дж. Юл [ де ] (2021) Джеффри В. Келли , Каталин Карико , Дрю Вайсман , Шанкар Баласубраманян , Дэвид Кленерман и Паскаль Майер (2022) Clifford P. Brangwynne, Anthony A. Hyman, Demis Hassabis, John Jumper, Emmanuel Mignot, Masashi Yanagisawa (2023) Carl June, Michel Sadelain, Sabine Hadida, Paul Negulescu, Fredrick Van Goor, Thomas Gasser, Ellen Sidransky and Andrew Singleton (2024)