Исследование параметров сцинтилляционных кристаллов CaMoO4 для поиска двойного бета-распада изотопа 100Mo

• Автор: Вересникова, Анна Васильевна
• Шифр специальности: 01.04.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 102 с. : ил.

Оглавление
Введение

1 Современная ситуация в области экспериментального поиска двойного бета-распада

1.1 История вопроса

1.2 Элементы теории двойного бета-распада

1.3 Современный статус экспериментов по поиску двойного бета-распада

1.4 Преимущество 100Мо для поиска двойного бета-распада

2 Измерение временных параметров сциптилляционных кристаллов СаМоО,

2.1 Установка для измерения временных параметров

2.2 Полученные результаты

2.3 Наличие аномальной быстрой компоненты

2.4 Перспективы дискриминации альфа излучения на основе полученных результатов
3 Измерение светового выхода сцинтилляционных кристаллов СаМо04
3.1 Особенности измерения светового выхода кристаллов с длинным временем вспышки
3.2 Измерения спектра излучения кристалла СаМо04
3.3 Измерения показателя преломления кристалла СаМо04
3.4 Установка для измерения светового выхода
3.5 Результаты измерения световыхода для альфа-частиц и гамма квантов
3.6 Альфа/ бета отношение
4 Температурная зависимость светового выхода сцинтилляционных кристаллов СаМо04
4.1 Установка для измерения зависимости формы импульса и светового выхода от температуры
4.2 Результаты измерения зависимости формы импульса кристалла СаМо04 от температуры
4.3 Программное обеспечение
4.4 Результаты измерения зависимости амплитуды импульса и световыхода кристалла СаМоС>4 от температуры
5 Допустимое содержание естественных радиоактивных примесей в
кристаллах СаМоОд
5.1 Расчет индекса фона экспериментальной установки от примеси радионуклидов Ка-226 (214Ш) и 208Т1 в кристалле СаМоС>4
5.1.1 Индекс фона сборки детекторов от внешнего у- источника

5.1.2 Индекс фона сборки СаМо04 от излучения изотопов “ Ей и “ Т1, присутствующих в материале ФЭУ
5.1.3 Обсуждение результатов
5.2 Содержание радиоактивных изотопов в исходных материалах и в готовом сцинтилляционном кристалле СаМо04 по данным подземного низкофонового полупроводникового спектрометра
5.2.1 Методика измерений
5.2.2 Обсуждение результатов
Заключение
Литература

Введение
Актуальность темы диссертации
Последние 25-30 лет можно смело назвать триумфальными в истории экспериментальной физики нейтрино. Действительно, перечень достижений экспериментальной нейтринной физики за этот период впечатляет. В этом перечне достойные места должны занимать детектирование нейтринного сигнала от взрыва сверхновой звезды 8Ш987А и открытие нейтринных осцилляций. Существование же нейтринных осцилляций возможно только при наличии у нейтрино ненулевой массы, что в свою очередь делает возможным двойные (3-распады ядер без образования нейтрино. Такие процессы обозначаются как Оу|3(3. Поиск безнейтринных двойных (3-распадов ядер является в настоящее время одной из центральных задач экспериментальной физики. Положительное наблюдение Оу(3(3 дало бы окончательный ответ на вопрос является ли нейтрино дираковской или майорановской частицей, как предполагается в большинстве теорий с расширением Стандартной модели. Однако окончательный ответ может быть дан только в случае положительного наблюдения процесса Оурр на нескольких изотопах с хорошей статистической точностью. Таким образом, регистрация безнейтринного двойного бета- распада будет означать открытие "новой физики".
Для выполнения экспериментов по поиску ОуРР - распада требуется
большое количество (десятки и даже сотни килограмм) дорогостоящих обогащенных изотопов. Выбор рабочего изотопа для поиска 0у (3(3 бета-распада определяется как возможностью его масштабного производства при относительно невысокой стоимости, так и возможностью создания на его основе экспериментальной установки с высокой эффективностью регистрации полезных событий и низким значением внутреннего фона, вызванного присутствием долгоживущих радионуклидов.

Рис.6. Функциональная схема измерительного стенда для исследования кинетики свечения кристаллов СаМоС>4.
РИ - радиоактивный источник;
Сц -сцинтилляционный кристалл СаМоСЬ;
Ф - набор оптических фильтров нейтральной плотности;
ОД - оптическая диафрагма;
ФЭУ1, ФЭУ2 - фотоэлектронные умножители Ш398 и Я1450 соответственно;
ОК -оптический контакт;
У1 ,У2 - быстродействующие усилители ЬеСгоу 612АМ;
Д1, Д2 - дискриминаторы импульсов ЬеСгоу 621АЬ;
ЛЗ - блок кабельной линии задержки;
ВЦП1, ВЦП2 - времяцифровые преобразователи БПТ-12А1 и БПВ-15 соответственно;
КК- крейт-контроллер КК-009;
ПК- персональный компьютер 1ВМ-РС/АТ-1486.