Исследование метода регистрации солнечных нейтрино с помощью литиевого детектора

• Автор: Петухов, Валерий Вячеславович
• Шифр специальности: 01.04.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 158 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ.

Введение. Современное состояние исследования солнечных нейтрино

1. Стандартная солнечная модель

2. Неопределенности в расчетах и корреляции потоков

солнечных нейтрино

3. Проблема солнечных нейтрино

4. Осцилляции нейтрино.

4.1. Некоторые сведения о формализме осцилляций

4.2. Краткая сводка экспериментальных данных по осцилляциям

5. Некоторые нерешенные вопросы

6. Детекторы солнечных нейтрино
7. Литий-бериллиевый детектор солнечных нейтрино 24 Глава 1. Физическая мотивация необходимости постановки литиевого эксперимента
1.1. Основные задачи литиевого эксперимента
1.2. Краткий обзор современных стандартных солнечных моделей
1.3. Расчет эволюции содержания изотопов и потоков нейтрино
в отсутствие переноса вещества
1.4. Модель с переносом вещества между центром и периферией
1.4.1. Частный случай перемешивания
1.4.2. Общий случай перемешивания
1.5. Что литиевый эксперимент может добавить к современному представлению о процессах на Солнце? 51 Глава 2. Фоновые процессы в литиевом детекторе.
2.1. Введение
2.2. Образование ядер 7Ве от нуклонов космических лучей на поверхности
2.2.1. Энергетическое и угловое распределение нуклонной компоненты космических лучей
2.2.2. Моделирование прохождения нуклонов космических лучей через литиевую мишень

2.2.3. Образование каскадных протонов от нуклонов космических лучей
2.2.4. Образование испарительных протонов
2.2.5. Результаты
2.3. Фон от радиоактивных примесей в литии
2.4. Расчет образования 7Ве в литиевой мишени под воздействием нейтронов
2.4.1. Реакции, приводящие к образованию ядер 7Ве
2.4.2. Схема вычислений
2.4.3. Вычисление скорости образования 7Ве в расчете на один нейтрон
2.4.4. Сравнение расчетов с экспериментальными данными
2.4.5. Расчет фонового эффекта в детекторе
2.5. Фон от мюонов космических лучей
2.5.1. Интенсивность потока мюонов в месте расположения детектора
2.5.2. Энергетический спектр вторичных частиц
2.5.3. Фон, обусловленный взаимодействиями мюонов в литиевой мишени
2.5.4. Фон, обусловленный частицами, образованными'мюонами
при взаимодействии с окружением мишени
Глава 3. Извлечение атомов 7Ве из металлического лития
3.1. Введение
3.2. Проверка технологии извлечения 7Ве на тестовой установке.
3.2.1. Подготовка образца, содержащего изотоп 7Ве
3.2.2. Лабораторная (тестовая) установка для проверки эффективности извлечения 7Ве
3.3. Получение ацетилацетоната бериллия
3.4. Проект модуля литиевого детектора
3.5. Выводы

Глава 4. Методы счета единичных атомов Ве.
4.1. Введение
4.2. Регистрация 7Ве в пропорциональном счетчике
4.2.1. Исследование летучести соединений бериллия
4.2.2. Оптимизация параметров и режима работы пропорционального счетчика в одноэлектронной области
4.2.3. Выбор рабочего газа
4.2.4. Измерения фона
4.2.5. Плоский пропорциональный счетчик
4.3. Регистрация 7Ве в криогенном детекторе

4.4. Регистрация Ве в детекторе из сверхчистого германия
4.4.1. Оценка эффективности регистрации у-квантов
от распадов 7Ве в германиевом детекторе
4.4.2. Ожидаемое количество событий от распадов 7Ве
4.4.3. Моделирование событий от распадов 7Ве в германиевом детекторе
Заключение
Приложение А.
Соотношения между углами и энергиями в реакциях нейтронов с литием. 134 Приложение Б.
Выход 7Ве в реакции 7Ы(р,п)7Ве
Литература

работах, описывающих модель АО805, авторы использовали нестационарную, трехмерную гидродинамическую модель солнечной атмосферы вместо одномерной гидростатической. Они показали, что эта З/Э-модель лучше описывает интенсивность наблюдаемых спектральных линий тяжелых элементов, чем вычисления в рамках Ш-модели; более того, они показали, что расчеты по различным линиям дают схожее содержание этих элементов. Таким образом, в том, что касается спектрометрических данных, нестационарная трехмерная модель выглядит более реалистичной, чем модель 0898. К тому же распространенность основных тяжелых элементов в модели 0898 была выше, чем наблюдаемая в звездах 5-типа из ближайшего окружения Солнца [105]. Модель с низкой металлизацией устраняет это противоречие. Однако оказалось, что она находится в серьезном конфликте с данными гелиосейсмологии [106], в то время как модель 0898 лучше согласуется с ними. В работах [107, 108] и ссылках в них приводятся аргументы в пользу того, что стандартная солнечная модель нуждается в дальнейшем усовершенствовании. Возможно, предположение о наличии вращения в солнечном ядре, позволило бы достичь лучшего согласия с данными, полученными в гелиосейсмологических наблюдениях. Этот конфликт был проанализирован в деталях в работе [109], в которой авторы сделали вывод, что “несоответствие, вызванное пересмотром содержания тяжелых элементов на Солнце, приведет к дальнейшим усовершенствованиям моделей солнечной атмосферы н, возможно, также внутреннего строения Солнца". Таким образом, данное противоречие - не обязательно признак того, что что-то не в порядке с гелиосейсмологией или со спектроскопическими данными о составе солнечной фотосферы. Это может также означать, что должна быть осуществлена дальнейшая коррекция ССМ. Некоторые идеи относительно эволюции Солнца все еще находятся в развитии - такие, например, как возможное вращение ядра, вызванные этим вращением (или гравитацией) локальные неустойчивости, а также возможные в некоторой стадии солнечной эволюции аккреция либо потеря массы и т.д. [108] - [111]. При теоретическом анализе подобных