Реферат Циклу наукових праць на здобуття премії Президента України для молодих вчених " Рідкісні ядерні та суб’ядерні процеси"




Скачати 209.31 Kb.
Дата конвертації21.04.2016
Розмір209.31 Kb.


Національна академія наук України

Інститут ядерних досліджень НАН України



Реферат
Циклу наукових праць на здобуття премії Президента України

для молодих вчених


Рідкісні ядерні та суб’ядерні процеси”
Нагорний Сергій Сергійович

провідний інженер Інституту ядерних досліджень НАН України



Пода Денис Валентинович

кандидат фізико-математичних наук,

науковий співробітник Інституту ядерних досліджень НАН України

Поліщук Оксана Григорівна

провідний інженер Інституту ядерних досліджень НАН України



Юрченко Сергій Сергійович

молодший науковий співробітник Інституту ядерних досліджень НАН України


Київ – 2010



Актуальність виконаних досліджень

Пошуки подвійного бета-розпаду (2) атомних ядер є однією з найбільш актуальних задач фізики ядра, елементарних частинок і астрофізики. В дослідженнях безнейтринного (0) 2 розпаду можна з‘ясувати природу нейтрино (частинка Майорани або Дірака), визначити масу та схему масових станів нейтрино, встановити незбереження лептонного заряду, наявність домішок правих струмів у слабкій взаємодії, безмасових бозонів Намбу-Голдстоуна (майоронів) та інше. Дослідження двонейтринної (2) моди 2 розпаду важливі для уточнення ядерних даних, розвитку теорії 2-розпаду та розробки експериментальних методів дослідження рідкісних ядерних процесів.

Експериментальні дослідження рідкісних альфа- (-) і -розпадів важливі для уточнення ядерних даних, розвитку ядерної геохронології, теорії -розпаду, теорії слабкої взаємодії, з’ясування структури ядра та -ядерного потенціалу, впливу ефектів нуклонного спарювання, багатофононних внесків, та інші.

Дуже актуальною задачею фізики частинок та астрофізики є пошук аксіонів від Сонця. Аксіони, гіпотетичні псевдоскалярні нейтральні частинки, які виникають в рамках нової глобальної симетрії, запропоновані для пояснення збереження СP-симетрії у квантовій хромодинаміці. Крім того, аксіони розглядаються як небаріонна компонента темної матерії.

Дані астрономії, астрофізики та космології свідчать про те, що істотна частина Всесвіту складається з небаріонної темної матерії, природа якої залишається невідомою. Одне з можливих пояснень небаріонної темної матерії — це існування слабковзаємодіючих масивних частинок, пошук яких можна проводити з використанням кріогенних сцинтиляційних детекторів. Розробка радіоактивно-чистих сцинтиляційних матеріалів з високим світловиходом при температурах у декілька мК необхідна для побудови великомасштабних кріогенних експериментів.

Дослідження рідкісних ядерних та суб’ядерних процесів вимагають розробки низькофонових детекторів, що складаються з певних елементів (для вивчення -, -, 2-розпадів), та набору детекторів з елементами різної атомної маси (пошук темної матерії). Для цього необхідні як дослідження і вдосконалення існуючих сцинтиляційних кристалів, так і розробка нових сцинтиляторів.


Мета роботи

Дослідження рідкісних ядерних та суб’ядерних процесів таких як 2-розпад, рідкісні - та -розпади атомних ядер, пошук сонячних аксонів. Розробка сцинтиляційних детекторів, у тому числі низькотемпературних, для пошуку рідкісних ядерних розпадів та частинок темної матерії. Розробка проектів високочутливих експериментів по пошуку 02 розпаду з чутливістю до маси нейтрино, що відповідає інвертованій схемі масових станів нейтрино.


Наукова новизна отриманих результатів

  1. Вперше спостережено -розпад природного вольфраму та європію (ізотопи 180W і 151Eu). Отримано нові експериментальні обмеження на -розпад ізотопів 182W, 183W, 184W, 186W, 153Eu та 151Eu на збуджений стан 147Pm.

  2. З найвищою точністю досліджено чотирикратно-заборонений неунікальний  розпад ізотопу 113Cd.

  3. Спостережено 22-розпад та виміряно період напіврозпаду ізотопу 100Mo відносно розпаду на збуджений стан 100Ru.

  4. На новому рівні чутливості здійснено пошуки 2-розпаду ядер 64Zn, 70Zn, 108Cd, 114Cd, 116Cd, 180W і 186W та отримано нові обмеження на періоди напіврозпаду відносно різних каналів 2-розпаду цих ізотопів. Спростовано результати експерименту (1995 року) про спостереження процесу захоплення електрону з випромінюванням позитрону в ядрі 64Zn.

  5. Вперше продемонстровано можливість пошуку 2-розпаду - тачи  радіоактивних ізотопів у спектрометричному експерименті.

  6. Встановлено нове обмеження на масу аксіонів від 7Li у ядрі Сонця.

  7. Досліджено сцинтиляційні характеристики монокристалів вольфраматів кадмію, цинку, кальцію і свинцю (CdWO4, ZnWO4, CaWO4 і PbWO4), 116CdWO4 збагаченого ізотопом 116Cd, PbWO4 активованих різними елементами (F, Eu, S, Gd і Mo), фториду кальцію активованого Eu (CaF2:Eu), молібдату кальцію (CaMoO4), алюмо-ітрієвого гранату активованого Nd (YAG:Nd). Кристал YAG:Nd, досліджено вперше як сцинтилятор. Вивчено радіоактивну забрудненість цих сцинтиляторів, а також ортосилікату гадолінію активованого Ce (Gd2SiO5:Ce), літій-європієвого борату (Li6Eu(BO3)3), фториду літію (LiF). Показано перспективність застосування цих матеріалів для дослідження рідкісних ядерних та суб’ядерних процесів.

  8. Розроблено сцинтиляційні детектори ZnWO4, ZnWO4:Ca (активований Ca), PbWO4, вольфрамат магнію (MgWO4), молібдати свинцю і цинку (PbMoO4 і ZnMoO4) для кріогенних експериментів з пошуку темної матерії і 2 розпаду. Кристали MgWO4 і ZnMoO4 досліджено вперше як сцинтилятори.

  9.  Вперше розроблено високоякісний сцинтилятор CdWO4 зі спеціально очищеного кадмію з метою оцінки можливості виготовлення сцинтиляторів CdWO4 зі збагачених ізотопів кадмію для пошуку 2-розпаду.

  10.  Вперше досліджено радіоактивну забрудненість свинцю, виплавленого за античних часів, для використання у низькофонових експериментах з пошуку рідкісних ядерних і суб’ядерних процесів.

  11. Вперше запропоновано проект високочутливого експерименту з детекторами CaWO4 збагачених ізотопом 48Ca для пошуку 02 розпаду ядер 48Ca. Вперше показано, що зі сцинтиляторами PbWO4 як світловодами і активним захистом, можна здійснити експеримент з пошуку 02-розпаду ядер 116Cd. Оцінена чутливість експериментів до маси нейтрино відповідає інвертованій схемі масових станів нейтрино.


Практична значимість отриманих результатів

Отримані значення періодів напіврозпаду відносно -розпаду ізотопів 151Eu і 180W важливі для уточнення ядерних даних та розвитку теорії -розпаду.

Уточнене значення періоду напіврозпаду ізотопу 113Cd, а також виміряна форма  спектру важливі для уточнення ядерних даних та розвитку теоретичних методів опису -розпаду для переходів із великою різницею спінів.

Виміряне значення періоду напіврозпаду відносно 22-розпаду ізотопу 100Mo важливе для уточнення ядерних даних та розвитку теорії 2-розпаду. Отримані обмеження на періоди напіврозпаду відносно 2 процесів ізотопів 64Zn, 70Zn, 108Cd, 114Cd, 180W і 186W важливі для розвитку теорії та експериментальних методів дослідження 2 розпаду.

Нове обмеження на масу сонячних аксіонів від 7Li важливе для розвитку теорії елементарних частинок та методів дослідження аксіонів від Сонця.

Нові дані про сцинтиляційні та спектрометричні характеристики, а також рівень радіоактивної чистоти кристалів CdWO4, ZnWO4, CaWO4, PbWO4, MgWO4, PbMoO4, CaMoO4, ZnMoO4, CaF2:Eu, Gd2SiO5:Ce, Li6Eu(BO3)3 і YAG:Nd, важливі для застосування цих сцинтиляторів як у фундаментальних дослідженнях, так і для вирішення ряду прикладних задач (в медицині, моніторингу навколишнього середовища, системах контролю переміщення радіоактивних речовин, та інші).

Методи очищення кадмію важливі для розробки сцинтиляторів, у тому числі із збагачених ізотопів, з покращеними сцинтиляційними характеристиками.

Результати досліджень радіоактивної чистоти античного свинцю можуть бути використані для розробки методів наднизькофонової спектрометрії.


Структура циклу

Цикл наукових праць “Рідкісні ядерні та суб’ядерні процеси” виконувався протягом 2000–2008 років і складається з 49 публікацій, зокрема 27 — у журналах, що є в базі даних SCOPUS. Загальний ідентифікатор SJR робіт претендентів: 2,516. Сумарний імпакт-фактор робіт претендентів: 35,163. Загальний індекс цитування робіт претендентів становить 135, у тому числі 75 — згідно бази даних Scopus (без самоцитування). Крім того, матеріали циклу були представлені на 15 вітчизняних та 29 міжнародних конференціях і опубліковані у 48 тезах доповідей.


Основні науково-технічні результати

Дослідження рідкісних - та -розпадів

У циклі наукових праць представлено результати експериментальних досліджень рідкісних - та -розпадів. У табл.  1 приведено результати цих досліджень у порівнянні з кращими результатами інших робіт. Варто зауважити, що після опублікування нашої роботи про -активність вольфраму [1], наступного року було опубліковано результати експерименту [2], в якому підтверджено спостереження -розпаду 180W. -Розпад 180W було зареєстровано також у нашому експерименті за допомогою сцинтилятора CaWO4 [3]. Отримані значення періодів напіврозпаду відносно -розпаду ізотопів 151Eu і 180W добре узгоджуються з теоретичними передбаченнями: (0,3–3,6)  1018 років та (0,8–2,0)  1018 років, відповідно (див. для прикладу [4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]).


Таблиця 1. Експериментальні значення періодів напіврозпаду відносно  розпадів ізотопів європію і вольфраму та -розпаду кадмію-113.

Нуклід

Канал

розпаду


Рівень

дочірнього

ядра


Експериментальні значення

Т1/2, років з 90% C.L.

Дані дослідження

Результати інших робіт

151Eu




о.с.

5/2+ (91 кеВ)



= (5+113)  1018 [11]

 6,0  1017, 68% C.L. [Error: Reference source not found]





153Eu



о.с.

 1,1  1016, 68% C.L. [12]



180W



о.с.

= (1,1+0,80,4 0,3)  1018 [Error: Reference source not found]

= (1,0+0,70,3)  1018 [Error: Reference source not found]



 7,4  1016 [13]

= (1,80,2)  1018 [Error: Reference source not found]



182W



о.с.

 1,7  1020 [Error: Reference source not found]

 8,3  1018 [Error: Reference source not found]

 7,7  1021 [Error: Reference source not found]



183W



о.с.

 0,8  1020 [Error: Reference source not found]

 1,9  1018 [Error: Reference source not found]

 4,1  1021 [Error: Reference source not found]



184W



о.с.

 1,8  1020 [Error: Reference source not found]

 4,0  1018 [Error: Reference source not found]

 8,9  1021 [Error: Reference source not found]



186W



о.с.

 1,7  1020 [Error: Reference source not found]

 6,5  1018 [Error: Reference source not found]

 8,2  1021 [Error: Reference source not found]



113Cd



о.с.

= (8,04±0,05)  1015 [14]

= (9,3±1,9)  1015 [15]

= (4–12)  1015 [16]

= (9,3±1,1)  1015 [17]

= (7,7±0,3)  1015 [18]

= (8,2±+0,31,0)  1015 [19]



Пошуки процесів 2-розпаду атомних ядер

Проведено пошуки 2-розпаду на основні (о.с.) та перші збуджені ( і ) стани дочірніх ядер. Досліджувалися такі канали 2-процесів: 2-розпад з випромінюванням двох електронів (2β), подвійне електронне захоплення (2; 2K – якщо електрони захоплюються з K–оболонок), захоплення електрону з випромінюванням позитрону (+) та подвійний позитронний розпад (2+). Крім того, досліджувалися процеси з випромінювання одного і двох майоронів (0 і 20), а також балк-майорона (B).

Вимірювання періоду напіврозпаду ізотопу 100Mo відносно 22 розпаду на збуджений стан 100Ru здійснене за допомогою  1 кг збагаченого ізотопу 100Mo та наднизькофонового германієвого -спектрометру із 4-ма детекторами. За 10571 год. вимірювань шуканий процес із періодом напіврозпаду 61020 років був зареєстрований у спектрах збігів детекторів.

Зі сцинтиляторами 116CdWO4, CdWO4 і ZnWO4 проведено низькофонові експерименти з пошуку 2-процесів 64Zn, 70Zn, 108Cd, 114Cd, 180W та 186W. Усі отримані обмеження на періоди напіврозпаду (див. табл. 2 ) перевищують попередні результати (окрім обмежень на 02 розпад 186W). Обмеження для 116Cd були через рік незначно покращені в Солотвинському експерименті з кристалами 116CdWO4.


Пошуки 2-розпаду - тачи -радіонуклідів у спектрометричних експериментах

Вперше здійснено пошуки 2 розпаду - тачи  радіоактивних ядер у спектрометричному експерименті. З цією метою було проаналізовано дані низькофонових експериментів зі сцинтиляторами CaWO4 та 116CdWO4, проведених у Солотвинській підземній лабораторії ІЯД НАНУ за 1734 год. і 13316 год., відповідно. Вперше отримано обмеження на періоди напіврозпаду дочірніх радіонуклідів рядів урану і торію відносно 2-розпаду. Чутливість такого методу поки обмежується занадто малою кількістю досліджуваних радіоактивних ядер.


Пошуки аксіонів від Сонця

Методом наднизькофонової напівпровідникової  спектрометрії проведено пошуки резонансного захоплення аксіонів, які можуть випромінюватись збудженими ядрами 7Li на Сонці. За 722 год. вимірювань з порошком фториду літію масою 243 г, шуканого ефекту не виявлено і встановлено нове обмеження на масу аксіонів від 7Li m< 13,9 кеВ, що краще за попередні два результати (m< 16 кеВ [20] і m< 32 кеВ [21]). В той же час, це обмеження поступається результатам експериментів по пошуку сонячних аксіонів від 57Fe: 216–745 еВ [22, 23, 24]. Однак, вірогідності випромінювання і захоплення аксіонів від 7Li залежать лише від константи зв’язку з нуклоном і результат не залежить від невизначеності у значеннях аксіон-фотонної та аксіон-електронної констант, як у випадку аксіонів від 57Fe. Крім того, існує суттєва невизначеність у кількості ядер 57Fe в Сонці, в той час як кількість ядер 7Li відомі значно точніше.


Розробка та дослідження сцинтиляційних детекторів для експериментів, у тому числі кріогенних, з пошуку рідкісних ядерних і суб’ядерних процесів

Вивчено спектрометричні та сцинтиляційні властивості, зокрема енергетичну роздільну здатність, світловихід, відгук до  частинок, кінетику висвічування сцинтиляторів CdWO4, 116CdWO4, CaWO4, ZnWO4, ZnWO4:Ca, PbWO4, CaMoO4, YAG:Nd, CaF2:Eu. Кристали YAG:Nd, ZnMoO4 і MgWO4 досліджено вперше. Детально вивчено температурну залежність сцинтиляційних властивостей та кінетики сцинтиляції кристалів CaWO4, ZnWO4, ZnWO4:Ca, CdWO4, PbWO4, CaMoO4, PbMoO4, ZnMoO4. З кристалами CaWO4, ZnWO4, PbWO4 і YAG:Nd вперше показано можливість ідентифікації частинок за формою сцинтиляційного імпульсу. Вперше виявлено залежність /-співвідношення та форми сцинтиляційних сигналів для -частинок від напрямку опромінення кристалів CdWO4, CaWO4, і ZnWO4 відносно кристалографічних осей.


Таблиця 2. Експериментальні значення періодів напіврозпаду відносно 2-розпаду ізотопів цинку, молібдену, кадмію та вольфраму.

Нуклід

Канал

розпаду


Рівень

дочірнього

ядра


Експериментальні значення

Т1/2, років з 90%(68%) C.L.

Дані дослідження

Результати інших робіт

64Zn

22K

02K


02

о.с.

о.с.


о.с.

 6,2(6,3)  1018 [25]

 4,0(4,1)  1018 [Error: Reference source not found]

 1,1(2,8)  1020 [26]


 6,0  1016 [27]

 1,2  1017 [28]

 8  1015 [29]


2
0

о.с.
о.с.

 0,70(2,1)  1021 [Error: Reference source not found]
 4,3(5,7)  1020 [Error: Reference source not found]

= (1,1 ± 0,9)  1019 [30]

 1,3  1020 [31]

 1,3  1020 [Error: Reference source not found]


70Zn

22

02

020


о.с.

о.с.


о.с.

 2,3(4,0)  1017 [Error: Reference source not found]

 1,8(3,0)  1019 [Error: Reference source not found]

 1,0(1,4)  1018 [Error: Reference source not found]


 1,3  1016 [Error: Reference source not found]



100Mo

22

(1131 кеВ)

 6  1020 [32]

³ 1,2  1021 [33]

= (6,1+1,8–1,1)  1020 [34]

= (9,3+2,8–1,7 1,4)  1020 [35]

= (5,9+1,7–1,1 0,6)  1020 [36]

= (5,7+1,3–0,9 0,8)  1020 [37]


108Cd

22K

02


о.с.

о.с.


 1,1(1,9)  1018 [38]

 1,0(2,7)  1018 [Error: Reference source not found]



 1,0  1018 [Error: Reference source not found]

 1,5(2,5)  1017 [39]



114Cd

22

02



о.с.

о.с.


 1,3(2,1)  1018 [Error: Reference source not found]

 1,1(2,5)  1021 [Error: Reference source not found]



 6,0(9,3)  1017 [Error: Reference source not found]

 2,5(4,1)  1020 [Error: Reference source not found]



116Cd

02

02

02

020

0220

02B



о.с.

(1294 кеВ)

(1757 кеВ)

о.с.


о.с.

о.с.


 1,3(1,8)  1023 [40]

 2,2(3,0)  1022 [Error: Reference source not found]

 1,1(1,5)  1022 [Error: Reference source not found]

 0,68(1,8)  1022 [Error: Reference source not found]

 0,9(1,5)  1021 [Error: Reference source not found]

 0,9(1,5)  1021 [Error: Reference source not found]



³ 1,7(2,6)  1023 [Error: Reference source not found]

³ 2,9(4,3)  1022 [Error: Reference source not found]

³ 1,4(2,2)  1022 [Error: Reference source not found]

³ 0,8(1,8)  1022 [Error: Reference source not found]

³ 0,8(1,4)  1021 [Error: Reference source not found]

³ 1,7(2,3)  1021 [Error: Reference source not found]



180W

22K

02


о.с.

о.с.


 6,6(9,4)  1017 [Error: Reference source not found]

 0,86(1,2)  1018 [Error: Reference source not found]



 0,7(0,8)  1017 [Error: Reference source not found]

 0,9(1,3)  1017 [Error: Reference source not found]



186W

22

22

02

02

020


о.с.

(137 кеВ)

о.с.


(137 кеВ)

о.с.


 2,3(2,8)  1019 [Error: Reference source not found]

 1,8(3,6)  1020 [Error: Reference source not found]

 2,1(4,2)  1020 [Error: Reference source not found]

 2,1(4,2)  1020 [Error: Reference source not found]

 5,8(8,6)  1019 [Error: Reference source not found]


 3,7(5,3)  1018 [Error: Reference source not found]

 1,0(1,3)  1019 [Error: Reference source not found]

 1,1(2,1)  1021 [Error: Reference source not found]

 1,0(2,0)  1021 [Error: Reference source not found]

 1,2(1,4)  1020 [Error: Reference source not found]

Проведені низькофонові вимірювання з монокристалами CaWO4, CdWO4, 116CdWO4, ZnWO4, PbWO4, CaMoO4, CaF2:Eu, YAG:Nd, Gd2SiO5:Ce, Li6Eu(BO3)3, LiF дозволили виміряти рівень радіоактивної чистоти цих матеріалів. Якісний та кількісний склад радіоактивних домішок у сцинтиляторах виміряний на дуже високому рівні чутливості (зокрема, для 228Th і 226Ra у кристалах ZnWO4 та CdWO4 на рівні кількох мкБк/кг). Вперше виявлено нейтронну активацію ZnWO4, CaF2:Eu і Li6Eu(BO3)3. Отримані результати свідчать, що сцинтилятори CdWO4, 116CdWO4, ZnWO4 і LiF мають дуже високий рівень чистоти відносно забрудненості радіонуклідами природного та антропогенного походження.

У 2006 році на території України (Крим) було проведено підводно-археологічну експедицію та піднято на поверхню три зразки античного свинцю (свинець, що був виплавлений з руди в античні часи) загальною масою  0,2 т. З використанням рентген-флуоресцентного аналізу і мас-спектрометричного аналізу з індуктивно-зв’язаною плазмою встановлено високу чистоту античного свинцю від домішкового складу. Вперше методами наднизькофонової   та  спектрометрії виміряно радіоактивну забрудненість зразків античного свинцю (зокрема, активність 232Th, 238U, 137Cs менше кількох десятків мБк/кг; 40K менше 0,25 мБк/кг, а радіонукліду 210Рb менше 0,4 Бк/кг). Дані результати свідчать про перспективність використання античного свинцю для низькофонових експериментів та виготовлення радіоактивно-чистих сцинтиляторів PbWO4 та PbMoO4.

Розроблено високоякісний сцинтилятор CdWO4 з використанням спеціально очищеного кадмію. Методом вакуумної дистиляції проведено очищення збагаченого ізотопу кадмію-106, а також синтезовано шихту 106CdWO4 методом осадження з розчину. Результати мас-спектрометричних досліджень кадмію-106 та шихти 106CdWO4 вказують на високий рівень чистоти цих матеріалів. Отримані результати свідчать про можливості розробки сцинтиляційного кристалу 106CdWO4 з ізотопно-збагаченого кадмію-106 для експерименту з пошуку 2-процесів в ядрі 106Cd.


Проекти експериментів по пошуку 02-розпаду

Запропоновано проект, в якому передбачається застосування сцинтиляторів 48CaWO4 загальною масою 100 кг. За 10 років вимірювань чутливість експерименту до періоду напіврозпаду відносно 02 розпаду ядра 48Ca сягатиме  1027 років, що відповідає чутливості до майоранівської маси у нейтрино на рівні   0,40–0,09 еВ. Даний проект має певні переваги над проектом CANDLES [41], що зараз на стадії розробки. За подібної чутливості, у CANDLES передбачається використання сцинтиляторів CaF2 загальною масою 3,2 т, що суттєво збільшує розміри та фон установки.

Запропоновано експеримент, в якому передбачається застосування сцинтиляторів PbWO4 як світловодів та активного захисту для сцинтиляторів 116CdWO4 масою 25 кг. За 10 років вимірювань чутливість експерименту сягатиме (116Cd)  1026 років, що відповідає   0,07 еВ. Подібна чутливість задекларована і в проекті CAMEO [42], в якому також запропоновано використовувати сцинтилятори 116CdWO4, однак розміри низькофонової установки у цьому випадку більші майже на порядок.

Висновки

З аналізу проведених досліджень, представлених у циклі наукових праць, можна сформулювати такі основні висновки:



  1. Ізотопи 151Eu і 180W нестабільні відносно -розпаду. Реєстрація -активності інших ізотопів європію та вольфраму потребує підвищення чутливості експериментів.

  2. Найточніше значення періоду напіврозпаду відносно чотирикратно-забороненого неунікального -розпаду 113Cd: Т1/2 = (8,04±0,05)  1015 років. Виміряна форма -спектру співпадає з розрахованою для трикратно-забороненого унікального  розпаду, що вказує на необхідність більш ретельних вимірювань парності материнського (113Cd) та дочірнього (113In) ядер.

  3. Ізотоп 100Mo нестабільний відносно 22-розпаду на збуджений стан 100Ru з періодом напіврозпаду 61020 років. Встановлені нові обмеження на 2-розпад ізотопів 64Zn, 70Zn, 108Cd, 114Cd, 116Cd, 180W і 186W. Реєстрація 2-розпаду - тачи  радіоануклідів є складною задачею і вимагає розробки нових експериментальних методів.

  4. Маса аксіонів від 7Li менша за 13,9 кеВ. Вищої чутливості можна досягнути у низькофонових дослідженнях з кристалами LiF як мішень для резонансного захоплення сонячних аксіонів від 7Li.

  5. Результати досліджень сцинтиляційних, спектрометричних та фонових характеристик сцинтиляційних кристалів CdWO4, ZnWO4, CaWO4, PbWO4, MgWO4, CaMoO4, ZnMoO4, PbMoO4, YAG:Nd, CaF2:Eu, Li6Eu(BO3)3 показують перспективність їх використання для вивчення 2-розпаду, рідкісних - та  розпадів.

  6. З огляду на залежність форми сцинтиляційних сигналів CdWO4, CaWO4, і ZnWO4 від напрямку опромінення -частинками, ці сцинтилятори є перспективними детекторами спін-залежного розсіяння частинок темної матерії.

  7. Враховуючи високі сцинтиляційні властивості при наднизьких температурах, кристали ZnWO4, PbWO4, MgWO4, ZnMoO4 і PbMoO4 є перспективними кріогенними детекторами слабковзаємодіючих частинок темної матерії.

  8. Дослідження античного свинцю, знайденого на території України, продемонстрували, що це є хімічно- та радіоактивно-чистий матеріал, який можна застосувати у низькофонових експериментах як пасивний захист установки, так і для виготовлення радіоактивно-чистих сцинтиляторів PbWO4 та PbMoO4.

  9. Високоякісні сцинтиляційні кристали CdWO4 для пошуку процесів подвійного  розпаду ядра 106Cd можуть бути розроблені із ізотопного збагаченого кадмію 106, очищеного методом вакуумної дистиляції.

  10. Наявність у нейтрино маси на рівні сотих еВ, що відповідає інвертованій схемі масових станів нейтрино, можна перевірити у високочутливих експериментах з пошуку 02 розпаду ізотопів 48Ca і 116Cd.


Перелік цитованої літератури

1[] F.A. Danevich et al., Phys. Rev. C 67 (2003) 014310.

2[] C. Cozzini et al., Phys. Rev. C 70 (2004) 064606.

3[] Yu.G. Zdesenko et al., Nucl. Instrum. Meth. Phys. Res. A 538 (2005) 657.

4[] D.N. Poenaru,et al., Phys. Rev. C 32 (1985) 2198.

5[] B. Buck, A.C. Merchant, and S.M. Peres, J. Phys. G 17 (1991) 1223; 18 (1992) 143.

6[] G. Royer, J. Phys. G 26 (2000) 1149.

7[] M.Fujiwara, et al., J. Phys. G 28 (2002) 643.

8[] E.L. Medeiros et al., J. Phys. G 32 (2006) 2345; 32 (2006) B23.

9[] O.A.P. Tavares, and E.L. Medeiros, Phys. Scripta 76 (2007) C163.

10[] V. Yu. Denisov and A.A. Khudenko, At. Data Nucl. Data Tables 95 (2009) 815.

11[] P. Belli et al., Nucl. Phys. A 789 (2007) 15.

12[] P. Belli et al., Nucl. Instrum. Meth. Phys. Res. A 572 (2007) 734.

13[] A.Sh. Georgadze et al., JETP Lett. 61 (1995) 882.

14[] P. Belli et al., Phys. Rev. C 76 (2007) 064603.

15[] W.E. Greth, S. Gangadharan, and R.L. Wolke, J. Inorg. Nucl. Chem. 32 (1970) 2113.

16[] L.W. Mitchel and P.H. Fisher, Phys. Rev. C 38 (1988) 895.

17[] A. Alessandrello et al., Nucl. Instrum. Meth. Phys. Res. A 344 (1994) 243.

18[] F.A. Danevich et al., Phys. At. Nucl. 59 (1996) 1.

19[] G. Goessling et al., Phys. Rev. C 72 (2005) 064328.

20[] A.V. Derbin et al., JETP Lett. 81 (2005) 365.

21[] M. Krcmar et al., Phys. Rev. D 64 (2001) 115016.

22[] M. Krcmar et al., Phys. Lett. B 442 (1998) 38.

23[] A.V. Derbin et al., JETP Lett. 85 (2007) 12.

24[] T. Namba, Phys. Lett. B 645 (2007) 398.

25[] P. Belli et al., Phys. Lett. B 658 (2008) 193.

26[] P. Belli et al., Preprint ROM2F/2007/13, Rome, 2007 – 12 p.

27[] H. Kiel, D. Munstermann, and K. Zuber, Nucl. Phys. A 723 (2003) 499.

28[] T. Bloxham et al., Phys. Rev. C 76 (2007) 025501.

29[] A. Berthelot et al., Compt. Rend. 236 (1953) 1769.

30[] I. Bikit et al., Appl. Radiat. Isot. 46 (1995) 455.

31[] H.J. Kim et al., Nucl. Phys. A. 793 (2007) 171.

32[] P. Belli et al., Proc. Int. Conf. Current Problems Nucl. Phys. At. Energy NPAE’2008, 09-15.06.2008, Kyiv, Ukraine – Kyiv, 2009, p. 473–476.

33[] D. Blum et al., Phys. Lett. B 275 (1992) 506.

34[] A.S. Barabash et al., Phys. Lett. B 345 (1995) 408.

35[] A.S. Barabash et al., Phys. At. Nucl. 62 (1999) 2039.

36[] L. De Braeckeleer et al., Phys. Rev. Lett. 86 (2001) 3510.

37[] R. Arnold et al., Nucl. Phys. A 781 (2007) 209.

38[] P. Belli et al., Eur. Phys. J. A 36 (2008) 167.

39[] F.A. Danevich et al., Phys. Rev. C 68 (2003) 035501.

40[] P.G. Bizzeti et al., Nucl. Phys. B (Proc. Suppl.) 110 (2002) 389.

41[] S. Umehara et al., J. Phys. Conf. Series 39 (2006) 356.

42[] G. Bellini et al., Phys. Lett. B. 493 (2000) 216; Eur. Phys. J. C. 19 (2001) 43.



База даних захищена авторським правом ©mediku.com.ua 2016
звернутися до адміністрації

    Головна сторінка