Эксπир
Регистрация / Вход

Исследования в области двойного бета-распада и физики нейтрино

Стадии проекта
Предложение принято
Конкурс завершен
Проект закончен
Проект
02.516.11.6099
Организация
ФГБУ "ГНЦ РФ ИТЭФ"
Руководитель работ
Барабаш Александр Степанович
Продолжительность работ
2007 - 2008, 14 мес.
Бюджетные средства
1,5 млн
Внебюджетные средства
1,6 млн

Информация отсутствует

Предложения

Исследования в области двойного бета-распада и физики нейтрино
Тема
Исследования в области двойного бета-распада и физики нейтрино
Входящий номер
3351
Организация
ФГБУ "ГНЦ РФ ИТЭФ"
Руководитель организации-инициатора
Егорычев Виктор Юрьевич

Этапы проекта

1
01.08.2007 - 31.10.2007
Проведены многократные калибровочные измерения на детекторе NEMO-3 с использованием различных радиоактивных источников (207Bi, Co и Sr). Точность энергетической калибровки составила 0.6%. Относительное разрешение составило 14.5% (FWHM) для счетчиков внешней стенки и 17.8% для счетчиков внутренней стенки. Определено временное разрешение всех счетчиков. Создана база калибровочных данных, позволяющая определять энергетические и временные параметры полезных событий. Проведен контроль очистки материалов детектора от радиоактивных примесей. Определены уровни радиоактивных примесей во всех используемых «источниках» и в конструктивных материалах детектора и пассивной защиты.
Развернуть
2
01.11.2007 - 31.12.2007
АННОТАЦИОННЫЙ ОТЧЕТ
(2-ый этап государственного контракта от «01» августа 2007 г. № 02.516.11.6099, шифр «2007-6-1.6-04-008»)


  В условиях подземной лаборатории и крайне низкого уровня фона были проведены измерения на HPGe детекторах (1300 часов измерений). В частности проведены измерения с образцами олова (общим весом 4 кг) с целью определения содержания радиоактивных примесей и изучения различных двойных бета-процессов в ядрах 112Sn и 124Sn. Было продемонстрировано крайне низкое содержание радиоактивных примесей в исследуемых образцах олова и показана возможность достижения рекордной чувствительности при исследовании 2-процессов в 112Sn и 124Sn.
Развернуть
3
01.01.2008 - 30.06.2008
В ходе 3-его этапа государственного контракта от «01» августа 2007г. № 02.516.11.6099 в условиях подземной лаборатории и крайне низкого уровня фона были проведены измерения на детекторе NEMO-3 (10.000 часов измерений). Получены экспериментальных данные о процессах двойного бета-распаде 9-и различных ядер. В частности, получены спектры суммарной энергии электронов, спектры одиночных электронов и угловые распределения.
В настоящее время интерес к 2?(0?)-распаду обусловлен тем, что сам факт существования этого процесса тесно связан со следующими фундаментальными аспектами физики элементарных частиц
- несохранением лептонного числа;
- наличием у нейтрино массы и её природой;
- существованием правых токов в электрослабом взаимодействии;
- существованием майорона;
- структурой хиггсовского сектора;
- суперсимметрией;
- существованием лептокварков;
- существованием тяжелого стерильного нейтрино;
- существованием составного нейтрино.
Число возможных кандидатов на 2?-распад достаточно велико - это примерно 30 ядер. Однако, поскольку вероятность 2?-распада сильно зависит от энергии перехода, наибольший интерес представляют ядра с энергией 2?-перехода Е2? > 2 МэВ. При переходах на возбужденные состояния дочернего ядра энергия возбуждения снимается испусканием одного или двух ?-квантов, которые могут регистрироваться и, тем самым, служить дополнительным источником информации о 2?-распаде.
В настоящее время эксперименты по регистрации 2?(0?)-распада выходят на качественно новый уровень - когда уже недостаточно только зарегистрировать распад, а необходимо измерить все параметры процесса с хорошей точностью. С этой задачей наиболее успешно справляются трековые детекторы, способные регистрировать как энергию каждого из электронов, так и угол разлета между ними.
Основной целью эксперимента NEMO-3 является поиск безнейтринного 2?-распада. Ожидается, что эксперимент сможет достичь чувствительности ~ 1025 лет, что соответствует эффективной майорановской массе нейтрино порядка (0.1-0.5) эВ. Детектор NEMO-3 – это трековый детектор, окруженный калориметром. Идея эксперимента состоит в том, что не только измеряется энерговыделение во время 2?-распада, но также детектируются оба электрона, их траектории и направления импульсов. Сегментация калориметра дает возможность измерять энергию каждого из электронов по отдельности. Использование толстых пластических сцинтилляторов позволяет регистрировать гамма излучение и таким образом измерять содержание радиоактивных примесей, а также эффективно подавлять фон от них.
Детектор выполнен в виде цилиндра и разделен на 20 равных секторов. Высота цилиндра около 3 м, его диаметр - около 5 м. Он состоит из следующих принципиальных частей: трекового детектора, калориметра, источника в виде фольги и пассивной защиты, окружающей детектор (рис.3).
При создании детектора проводился тщательный отбор низкорадиоактивных материалов, чтобы уменьшить возможный фон.
Развернуть
4
01.07.2008 - 31.10.2008
В условиях подземной лаборатории и крайне низкого уровня фона были проведены измерения на детекторе NEMO-3 (10000 часов измерений). Получены экспериментальных данные о процессах двойного бета-распаде 9-и различных ядер. В частности, получены спектры суммарной энергии электронов, спектры одиночных электронов и угловые распределения. Эти результаты чрезвычайно важны для улучшения понимания ядерно-физического аспекта проблемы двойного бета-распада и для проверки различных схем расчета ядерных матричных элементов. С лучшей в мире точностью измерены периоды полу-распада семи изотопов (100Мо, 82Se, 48Ca, 96Zr, 116Cd, 130Te и 150Nd), получены лучшие в мире ограничения на безнейтринный двойной бета-распад (100Мо, 82Se, 96Zr и 150Nd) и распад с испусканием майорона (100Мо, 82Se, 48Ca, 96Zr, 130Te и 150Nd). Исследованы переходы на возбужденные состояния (112Sn и 124Sn). Полученные данные не имеют аналогов в мире по полноте полученной информации о процессах двойного бета-распада. Особо следует отметить измерения выполненные с 130Те. В этом случае впервые получены спектры (суммарная энергия, энергия одиночного электрона и угловые распределения) для двухнейтринного распада 130Те, что очень важно для проверки возможного изменения скорости 2?-распада со временем. Полученные данные будут в дальнейшем использованы для изучения процессов безнейтринного двойного бета-распада на детекторах нового поколения, а также при поиске темной материи.
Развернуть

Программа

Программа "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2013 годы"

Программное мероприятие

1.6 Проведение проблемно-ориентированных поисковых исследований и создание научно-технического задела в области энергоэффективности, энергоснабжения и ядерной энергетики
Продолжительность работ
2005 - 2006, 11 мес.
Бюджетные средства
1 млн
Организация
ФГБУ "ГНЦ РФ ИТЭФ"
профинансировано
Продолжительность работ
2005 - 2006, 11 мес.
Бюджетные средства
1 млн
Организация
ИЯИ РАН
профинансировано
Тема
Организационно-техническое обеспечение проведения международной научной школы по физике нейтрино и астрофизике
Продолжительность работ
2011, 3 мес.
Бюджетные средства
0 млн
Количество заявок
2
Тема
«Организационно-техническое обеспечение проведения международной молодежной научной школы «Физика нейтрино»».
Продолжительность работ
2012, 5 мес.
Бюджетные средства
1,2 млн
Количество заявок
1
Тема
Организационно-техническое обеспечение проведения Международной научной школы для молодёжи по физике нейтрино и астрофизике
Продолжительность работ
2010, 3 мес.
Бюджетные средства
0 млн
Количество заявок
1
Тема
«Организационно-техническое обеспечение проведения международной молодежной научной школы «Физика нейтрино, астрофизика элементарных частиц и смежные области физики высоких энергий, гравитации и космологии»».
Продолжительность работ
2012, 6 мес.
Бюджетные средства
1,2 млн
Количество заявок
2
Тема
Создание сверхбыстродействующих радиационно-стойких компонентов супердетектора новых тяжелых частиц АТЛАС Большого адронного коллайдера ЦЕРН для экспериментальных исследований рождения и распада частиц
Продолжительность работ
2014 - 2016, 26 мес.
Бюджетные средства
190 млн
Количество заявок
1