Эксперимент по поиску 2k- захвата 78 kr

1

Эксперимент по поиску

2K-захвата 78Kr

Владимир В. Казалов

Баксанская Нейтринная Обсерватория

ИЯИ РАН

Фундаментальные Взаимодействия и Космология

Результаты предварительного анализа данных эксперимента по поиску

2k- захвата 78Kr

(статистика – 8072 час.)

Кузьминов В.В.

Баксанская Нейтринная Обсерватория

ИЯИ РАН

2

Ю. Гаврилюк, В. Гаврин, А. Гангапшев, В. Казалов, В. Кузьминов

Институт Ядерных Исследований Российской Академии наук , Москва, Россия

А. Шубин, Г. Скоринин, И. Пульников, A.РябухинФГУП ПО “Электрохимический завод”, Зеленогорск, Красноярск, Россия

С. Панасенко, С. РаткевичХарьковский Государственный Университет, Харьков, Украина

Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (грант №04-02-16037)и Программы “Нейтринная физика” Президиума РАН

3

78 78 **36 34Kr Se

221 2

221/ 22

T 3.7 10 . . 1994

T 4.7 10

ee

K

лет M Hirsch et al г

лет

2k eeN = 0.786N M. Doi & 1992г

212

21T 3.7 10 . , . 1996K лет M Aunola J Suchonen г

2e1. + 2 (2.88 МэВ)

Теория:

Эксперимент:2k 20

1 2T 2.3 10 (90% У.Д.) Ю. Гаврилюк и др. 2000глет

4

2. Se**-----------------------> Se*+ Se*

Kab=12.652 кэВ, 2Kab=25.3 кэВ K1=11.221 кэВ 1.00 K2=11.181 кэВ 0.52 K1=12.491 кэВ 0.21 K2=12.651 кэВ 0.01

k=0.596 характеристический квант e=0.404 оже-электрон

Se* Se*

0.4042 = 0.163

} = 0.481

0.5962 = 0.355

еа

еа

к

к

еа

к

еа

к

предполагается

5

Схематическая диаграмма события

2K-захвата

78Se** 78Se

78Se** 78Se

6

Параметры счетчика

1. Материал Cu

2. Полная длина, мм 1160

3. Рабочая длинна, мм 595

4. Внешний диаметр, мм 150

5. Внутренний диаметр, мм 140

6. Материал анода, мм g.p.tan., 0.010

7. Полный объем, л 10.4

8. Рабочий объем, л 9.16

9. Давление, ат 4.51

10. Емкость, пФ 31

11. Сопротивление анода , Ом 613

140

150

Поперечное сечение ПС+ - анод

7

Низкофоновая защита 1760 мм

970

мм

15 см свинец 8 см борированный полиэтилен18 см медь

(CH)2 nPbKr

Calibration channel

Gas equipment

Signal

8

9

Экспериментальная установка

10

Электрическая схема установки

PA1 & PA2 – предуселители A1 & A2 – усилителиCS –схема совпаденийDO – цифровой осциллограф

11

Пример трехточечного импульса

12

Спектр 109Cd (88 кэВ)

Энергия, кэВ

Со

бы

тий

/ к

эВ

13

Спектр 109Cd (88 кэВ)

Энергия, кэВ

Со

бы

тий

/ к

эВ

14

Разложение спектра двухточечных событий по

компонентам

Энергия, кэВ

Со

бы

тий

/ к

эВС

об

ыти

й /

кэВ

15

Фон (T=8072 ч)С

об

ыти

й /

кэВ

Энергия, кэВ

16

Фон (T=8072 ч)

Энергия, кэВ

Со

бы

тий

/ к

эВ

17

Результаты:

Энергия, кэВ

Со

бы

тий

/ к

эВ

1

2

m >0,7 1,2 кэВ<m <3m и ,4 кэВ

18

1. Число атомов - 1,08·1024

2. Эффективность регистрации 3(·)-событий - 0,8093. Вероятность 3(·)-событий - 0,355·0,9854. Эффективность отбора 3(·)-событий (?) - 0,6±0,1

24

1 2

0,693 1,08 10 0,809 (0.6 0,1) 0,355 0,985T

effN

1 2

-1 36 9

78,

21 T 2

(

К,2 (3,2 0,6 0

,6 ) 1

год

0

):

Период п в предположолурас ении что пик от Kr

летстат сист

Ne

п да

ff

а

78Kr

19

По теме работы в 2006 г. :1. Защищена магистерская диссертация:

Суншев З.М. магистрант физического факультета КБГУ, БНО ИЯИ РАН 2006г., магистерская диссертация «Фон пропорционального счётчика в эксперименте по поиску 2К-захвата в Kr-78». Выполнена в БНО ИЯИ РАН. Направление 510400 – физика, магистерская программа – 510409 Астрофизика. Физика космических излучений и космоса. (На звание магистра физики.). (Второй руководитель – профессор КБГУ Хоконов А.Х.).

2. Сделаны доклады на “БМШ ЭТФ – 2006” (22 – 27 октября 2006 г.):

1. Гангапшев А.М. “Методы повышения чувствительности экспериментальной установки по поиску 2β – распада Xe -136”.

2. Казалов В.В. “ Результаты анализа данных эксперимента по поиску 2К-захвата Kr – 78”.

20

План на 2007 г.:1) уточнение значения эффективности регистрации событий 2К-захвата Kr-78 в счётчике

с целью уменьшения величины систематической погрешности измеренного

периода полураспада; 2) экспериментальная проверка возможности имитации полезных событий

внешними фотонами, поглощёнными на К-оболочке криптона с вылетом

двух фотоэлектронов; 3) проверка возможности имитации полезного эффекта в ПС, заполненном

естественным криптоном, изотопно очищенным от Kr-85;

4) проверка радиационной чистоты всех использованных в создании защит

материалов в спектрометре с HP Ge;

5) моделирование фона с учетом данных о радиационной чистоте материалов;

6) подготовка этапа измерений с изотопом Хе-124;

7) исследование возможности постановки эксперимента по поиску

электрон-позитронной конверсии в Kr-78 на уровне теоретических предсказаний;

8) подготовка публикаций.