Двойной бета-распад Zr-96 на возбужденные уровни

• Автор: Васильев, Сергей Иванович
• Шифр специальности: 01.04.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 140 с. : ил.

Оглавление
Введение
Глава1. Теория двойного бета-распада.
п.1. Возможные кандидаты на 2(3- распад
п.2. Ov (3(3- распад
п.З. Гамильтониан и вероятности двухнукпонного
2(3- распада
п.3.1. Вероятность 2(32v 0+ -» 0+ перехода в стандартной
модели электрослабых взаимодействий
п. 3.2. Вероятность Ovpp- распада (2п-механизм),
0+ -> 0+ - переход
п. 3.3. Резонансный (N* - механизм) 2p0v- распада
п. 3.4. Механизмы 2p0v -распада вне стандартной модели
п. 3.5. Вероятности 2p2v 0+ -> 1+ и 0+ -> 2+- переходов
п. 3.6. Вероятность Ovpp- распада, 0+ -» 2+- переход
Глава 2. Эксперименты по двойному бета-распаду.
п. 1. Геохимические и радиохимические эксперименты
п. 2. Прямые эксперименты
п. 3. Анализ ЯМЭ на основе 2p2v экспериментов
Глава 3. Эксперименты по поиску 2р- распада ядер
на возбужденные уровни
п. 1. Двойной бета-распад 100Мо на возбужденные
уровни 100Ru
п. 1.1. Поиск 2р- распада 100Мо на возбужденные уровни на
установке ELEGANTS V
п. 1.2. Поиск 2р- распада 100Мо на возбужденный уровень
0+ 100Ru с помощью Ge детектора
п. 1.3. Поиск 2(3- распада 100Мо на возбужденные уровни 100Ru
(коллаборация NEMO)
п. 2. Поиск 2(3- распада 96Zr на возбужденные уровни 96Мо
Глава 4. Эксперимент по поиску 2р- распада 9б2г на возбужденные уровни 96Мо с применением комбинированных
детекторов в подземной низкофоновой лаборатории БНО
п. 1. Требования, предъявляемые к экспериментальной
установке
п. 2. Конструкция установки Ыа1хЫа
п. 3. Чувствительность экспериментальной установки Ыа1х№1 к 2р- распаду 96гг на
возбужденные уровни
п. 4. Анализ и основные составляющие фона
установки №1х№!
п. 5. Назначение и конструкция пропорциональных
счетчиков
п. 6. Эффективность регистрации электронов
пропорциональными счетчиками
п. 7. Экспериментальная установка Ыа1хПСхПСх№
п. 8. Калибровка установки Ыа1хПСх(ПС)хЫа
п. 9. Экспериментальная оценка эффективности регистрации
аннигиляционных гамма-квантов
п. 10. Образец 96Zr
п. 11. Измерение 2|3- распада 962г на возбужденные
уровни 96Мо

п. 12. Определение содержания II и Т1т
в образце Дг
п. 13. Анализ источников фона установки Ыа1хПСх(ПС)хМа1 и возможности дальнейшего увеличения
чувствительности
Заключение
Литература
Настоящая диссертационная работа посвящена поиску двойного бета-распада ж1г на возбужденные уровни 0*, 2+ 96Мо.
Цель настоящей диссертации - создание
высокочувствительной экспериментальной установки для исследования двойного бета-распада 962г на возбужденные уровни. Для этого:
1. Создана установка на основе двух детекторов №1 0 15x15 см2. Для подавления внешнего гамма-фона используется комбинированная пассивная защита, состоящая из 15 см свинца, 5 см меди и 3 см вольфрама. Применение только одного детектора Ца1 в одномерном режиме позволяет снизить в защите поток внешних гамма-квантов в 500 раз в интервале (0.1 - 3.5) МэВ. Для дальнейшего снижения фона детекторы №1 включены на совпадения друг с другом и измерялись двумерные совпадательные спектры. Анализ показывает, что использование двумерных спектров позволяет дополнительно снизить гамма-фон в интервале (0.1 - 2.0) МэВ в 80 раз.
2. Из анализа двумерных спектров следует, что фон в конфигурации Ыа1хМа1 обусловлен, главным образом, радиоактивными примесями 238и, 232ТЬ , 40К и е°Со, содержащимися в конструкционных материалах детектора. Для дальнейшего снижения фона установка Ма1х№1 была дополнена двумя пропорциональными счетчиками (ПС), включенными на совпадение с детекторами Ыа1
3. В ходе долговременных непрерывных измерений комбинированной установки №1хПСх(ПС)х№1 с образцом 9£2г накопить и обработать двумерные спектры. Из анализа скорости счета под пиками, соответствующим возможным двойным бета-переходам Э62г на возбужденные уровни 0 + , 2+2 96Мо, получить ограничения на период полураспада 962г.

=Êxx(To )FPR(Z)2
T5 T4 4T3 ~ ~
—2- H—— H

(1.3.2.9)
FMT„)='7"A(B,A » m rr с p

(1.3.2.10)
yy(To) Fpr(Z)2
t: 11T„5 T„4

іл + m g . , a л о о о
г- / -г ч г л / X de, г (є, -є,) Зе, +3є0 -2є,є0 4m,
Fzz(T0)= А (Є1 ) L[
J m„

SiSo

4zz(T0)FPR(Z)2

+ 3T04 + 6T„3 + 4T02 (1.3.2.11)
F (To) = ° Г A (£1 )L[ _ (3g£ + 3e2 +2е,є2 + 4n7
_ m, m: є,є, є,Єо
4ww(To) FPR(Z)2
T„7 7T„6 73 T„5
, j . ~ 10T
» . 0. + J_iO_ + 5T4 +І7І0_

(1.3.2.12)
F XX ( T0 ) = f A (s-i )

= txx(T0) FPR(Z)2
de, m2
T3 ~
—+T„2+T„
(1.3.2.13)

t>+me „ 2
Fxy ( To) = f A (s-і lSl
* m о о

- 2,xy ( То ) FPR(Z)2
'y 5 y 4 y З
I0 I X0 I xo
зо з з
(1.3.2.14)
T0+me , 2,2 n
Fxz(T0)= f A (s, -1 +s~2mF
•* m p p

xz(To) FPR(Z)2

8 Тл
+ т04 +—++т2 10 0 з
(1.3.2.15)
T0 + me л ґ 2
FYz ( То) = Г А (Бі lZ|sL ( і + і) _ m. m. є,є,