Лаборатория нейтринной физики Заведующий лабораторией
Л. А. Попеко, канд. физ.-мат. наук
Электромагнитные форм-факторы нейтрино. Исследование рассеяния реакторных нейтрино на электроне как лабораторный метод измерения магнитного момента нейтрино.
Л.А.Попеко, А.В.Черный, Г.А.Шишкина, Л.А.Григорьева.
На основе прецизионных измерений процесса упругого рассеяния нейтрино на электроне предполагается получить фундаментальную информацию как о слабом взаимодействии, так и о свойствах нейтрино, таких как магнитный момент нейтрино.
В первых экспериментах, выполненных на Ровенской АЭС с применением кремниевого детектора массой 37,5 кг, получено ограничение на магнитный момент нейтрино:
.
Для сечения рассеяния антинейтрино на электроне в интервале энергии 0,6 – 2,0 МэВ получено:
.
Энергетический реактор Ровенской АЭС располагается на поверхности земли, что приводило к фоновой загрузке детектора на четыре порядка превышающей эффект слабого рассеяния нейтрино. В подобных условиях выполняется эксперимент франко-швейцарской коллаборацией MUNU на реакторе в г.Буже (Франция).
Новая серия измерений начата на Красноярском подземном реакторе. Работа выполняется совместно с ОИЯФ РНЦ КИ (рук. В.П.Мартемьянов).
В 1997 – 99 гг. оборудована новая нейтринная лаборатория на Красноярском подземном реакторе, расположенная на расстоянии 18,5 м от реактора мощностью 1800 Мвт. Нейтринный поток на детекторе составляет 0,81013 нейтрино на см2 в сек.
- Новая версия 80кг кремниевого полупроводникового детектора с усиленной защитой, расположенной в вакуумной камере представлена на рис. 1 (а), 1(б), фото 1,фото 2 .
|
Рис.1а. Матрица кремниевого полупроводникового детектора, состоящая из 151 детектора диаметром 29 мм, высотой 100 мм.
| Рис. 1б. Экспериментальная установка. Схематически показано расположение четырех кремниевых матриц в тяжелой защите, расположенной в вакуумном криостате, внешняя тяжелая защита, графитовая защита и 4 - активная защита.
|
В 99г. закончена первая фаза эксперимента в новых условиях. Изучалась радиационная обстановка, технические условия доставки детектора в Красноярск, монтажа и проведения низкофонового эксперимента вблизи работающего реактора.
-
Спектральные измерения, выполненные в новой нейтринной лаборатории с помощью германиевого детектора показали, что гамма линии в спектрах находятся на уровне фона естественной радиоактивности и не препятствуют работе с низкофоновым детектором.
Проведены измерения фона германиевого и кремниевого детекторов в защите толщиной 250гр/см2, на основе которых получена оценка фона кремниевого полупроводникового детектора массой 80 кг. В диапазоне энергии 50 – 2000 КэВ фон составит 1200 в день, или 10% от ожидаемого нейтринного эффекта. Чувствительность к магнитному моменту составит:
.
Проведены измерения потока космических мезонов в нейтринной лаборатории. Загрузка детектора составляет 0,2 мезона в сек на весь детектор, что в 200 раз ниже космического фона в эксперименте на Ровенской АЭС. Введена активная 4 - защита детектора, состоящая из 125 сцинтилляционных детекторов.
|