Исследование возможностей извлечения микроколичеств бериллия из лития с целью создания радиохимического Li-Be детектора солнечных нейтрино

• Автор: Новикова, Галина Яковлевна
• Шифр специальности: 02.00.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 119 с. : ил

1.1 .Современное состояние нейтринной астрономии и роль литиевого детектора в проблеме солнечных нейтрино.
1.2. Теоретическое рассмотрение литийбериллиевого нейтринного эксперимента. Сечения реакции 1л с нейтрино, потоки солнечных нейтрино и скорости их поглощения ядром Т.
1.3. Выбор металлического лития в качестве вещества мишени в литиевом нейтринном эксперименте.

1.4. Первые эксперименты по извлечению бериллия из металлического лития.

1.5. Прототип литийбериллиевого нейтринного детектора на 0кг лития.

1.6. Обзор методов регистрации ультрамалых количеств 7Ве.

ГЛВВа 2. Исследование летучести рдикетонатов бериллия.

2.1. Получение Рдикетонатов бериллия.

2.2. Измерения давления насыщенных паров Рдикетонатов бериллия методом тензиметри с применением мембранных кварцевых нульманометров .
2.3. Определение количества носителя стабильного изотопа бериллия для литиевого нейтринного детектора.

Г Лава 3. Исследование экстракции ацетилацетоната бериллия из

концентрированных растворов хлорида лития.
3.1. Исследование закономерностей распределения ацетилацетона между хлороформом и растворами хлорида лития.
3.2. Экстракция ацстилацстоната бериллия из растворов хлорида лития.
3.3. Исследование адсорбции бериллия на стекле и фторопласте
3.4. Разработка методики количественного определения ацетилацетоната
бериллия в хлороформе в присутствии избытка ацетилацетона.
Глава 4. Исследование содержания примесных элементов в литии и их
поведения на стадиях фильтрации и жидкостной экстракции.
4.1. Анализ примесей в литии марки ЛЭ1.
4.2. Исследование поведения металлических примесей ка стадии фильтрации
жидкого лития.
4.3. Очистка бериллия от примесей на стадии экстракции.
Г Лава 5. Исследование очистки ацетилацетоната бериллия с помощью возгонки
и газожидкостной хроматографии.
5.1. Очистка ацетилацетоната бериллия с помощью возгонки и сублимации.
5.2. Хроматографическая очистка и анализ ацетилацетоната бериллия.
1 Лава 6. Разработка высокоэффективного метода регистрации низкой активности
7Ве с помощью высокотемпературного пропорционального счетчика.
6.1. Выбор рабочего газа счетчика.
6.2. Конструкция пропорционального счетчика, пригодною для работы при температуре от 0С до 0С.
6.3. Измерения фона счетчиков.
6.4. Определение эффективности регистрации распада 7Ве в пропорциональном счетчике методом совпадений.
Выводы.
Литература


Далее было необходимо разработать методику выделения бериллия из литиевой мишени, чтобы конечным продуктом было вещество, выбранное для работы в пропорциональном счетчике ацетилацетонат бериллия. Ве, находящегося в составе ацетилацетоната бериллия полученного и очищенного по разработанной методике с помощью пропорционального счетчика специальной конструкции. Глава 1. Литиевый радиохимический нейтринный эксперимент. Современное состояние нейтринной астрономии и роль литиевого радиохимическою эксперимента в проблеме солнечных нейтрино. Согласно современной теории солнечная энергия вырабатывается в ядерных реакциях, происходящих в центре звезды при очень высоких температурах. Схемы этих реакций представлены на рис Л водородная цепочка Бете и в таблице 2 цикл СМО . Как видно из этих схем в результате четырех реакций зодородной цепочки и двух в СИО цикле образуются нейтрино. Рнс. Схема ядерных реакций водородного цикла. Табл. Схема ядерных реакций цикла. Реакция Энергия v, МзВ
3 ,3С е v 1. С р 4
0 5 v 1. В году Г. Т. Зацепиным и В. А. Кузьминым была предложена программа комплексного изучения нейтринной спектроскопии Солнца 5. По этой программе предполагалось разработать и запустить несколько детекторов, чувствительных к нейтрино с разной энергией, в совокупности охватывающих весь нейтринный спектр. С подобными предложениями выступали также американские ученые Р. Дэвис и Д. Бакал. В качестве детекторов солнечных нейтрино предлагалось использовать следующие радиохимические детекторы галлийгерманиевый, у которого порог реакции с нейтрино составляет 0,3 Мэв, литийбериллиезый с порогом реакции 0,2 Мэв и хлораргоновый с порогом 0,4 Мэв 6 Мэв для изобараналогового уровня, а также электронные детекторы, в которых непосредственно регистрируются электроны, образующиеся в результате реакции нейтрино с веществом мишени в качестве мишени в этом случае предлагалось использовать очень чистую воду, а электроны регистрировать по Черенковскому излучению. На рис. Стандартной Солнечной Модели ССМ. Спектр взят из работы 5а. Сверху, для различных детекторов стрелками отмечены соответствующие им энергетические пороги реакций, т. Рис. Энергетический спектр Солнечных нейтрино от водородной цепочки согласно С СМ. Символами рр, , Ве7, . Спектр взят из работы 5а. Как видно из рис. В, хлорный детектор также будет регистрировать борные нейтрино, и частично бериллиевые это потому, что несмотря на то, что порог реакции нейтрино с хлором 4 Мэв, сечение этой реакции очень низкое, но оно значительно возрастает при переходе на изобараналоговое возбужденное состояние Дг, а у этого перехода порог составляет 6 мэв, т. Порог галлиевого детектора позволяет регистрировать нейтрино от всех реакций, но, как показывают точные расчеты, главный вклад в случае галлиевого детектора должны давать нейтрино от ррреакпий р р v. Литиевый детектор чувствителен главным образом к нейтрино промежуточных энергий к бериляиевым и рер нейтрино, что как будет показано дальше крайне важно при современном состоянии нейтринной астрономии. В настоящее время в мире работают 5 детекторов солнечных нейтрино, три из которых являются радиохимическими. Это хлораргоновыи детектор в США Хоумстейк, и два детектора на основе галлия, в одном из которых веществом мишени служит металлический галлий советскоамериканский галлийгерманиевый детектор , а в другом веществом мишени является раствор хлорида галлия X европейская колаборация. Четвертый и пятый водные электронные детекторы солнечных нейтрино, которые регистрирует черепковский свет, возникающий от рассеянных электронов, образовавшихся в результате взаимодействия нейтрино с электронами молекул воды один из них находится в Японии i, а другой недавно запущен в Канаде . Потоки нейтрино, рассчитанные по экспериментальным данным каждого из детекторов, оказались ниже предсказанных по стандартной модели Солнца. Расхождение между измеренными и расчетными величинами получило название проблемы солнечных нейтрино. Солнце. Солнце, могут переходить в другой тип нейтрино, который пс регистрируется действующими экспериментальными установками .