Эксперимент по поиску 2K-захвата Kr

Результаты
предварительного
анализа
Эксперимент
по поиску
данных эксперимента по поиску
78
2kзахвата
78Kr
2K-захвата Kr
(статистика – 8072 час.)
Владимир
Кузьминов
В. Казалов
В.В.
Баксанская Нейтринная Обсерватория
ИЯИ РАН
Фундаментальные Взаимодействия и Космология
1
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.Рябухин
ФГУП ПО “Электрохимический завод”, Зеленогорск, Красноярск, Россия
С. Панасенко, С. Раткевич
Харьковский Государственный Университет, Харьков, Украина
Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (грант №04-02-16037)
и Программы “Нейтринная физика” Президиума РАН
2
1.
78
36
2e
78
Kr 
 34
Se** + 2 (2.88 МэВ)
Теория:
T1ee2  3.7 1022 лет
M .Hirsch et al. 1994г
N 2k = 0.786N ee
M. Doi & 1992г
T1/2 K2  4.7 1022 лет
T122K  3.7 1021 лет
M . Aunola, J . Suchonen 1996г
Эксперимент:
T12k2  2.3 1020 лет (90% У.Д.) Ю. Гаврилюк и др. 2000г
3
2.
предполагается
Se**-----------------------> Se*+ Se*
Kab=12.652
Ka1=11.221
Ka2=11.181
Kb1=12.491
Kb2=12.651
кэВ,
кэВ
кэВ
кэВ
кэВ
2Kab=25.3 кэВ
1.00
0.52
0.21
0.01
wk=0.596 характеристический квант
we=0.404 оже-электрон
Se*
Se*
еа
еа
к
к
еа
к
еа
к
0.4042 = 0.163
}
= 0.481
0.5962 = 0.355
4
Схематическая диаграмма события
2K-захвата
78Se**
78Se**
 78Se
 78Se
5
Параметры счетчика
1. Материал
140
150
Поперечное сечение ПС
+ - анод
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,
9.16
л
9. Давление,
ат
4.51
10. Емкость,
пФ
31
11. Сопротивление анода , Ом
613
6
Низкофоновая защита


1760 мм

970 мм
Ca libra tion
channel
Signal
Gas equipment

Kr
Cu
Pb
(CH2)n
15 см свинец
8 см борированный полиэтилен
18 см медь
7
8
Экспериментальная установка
9
Электрическая схема установки
PA1 & PA2 – предуселители A1 & A2 – усилители
CS –схема совпадений
DO – цифровой осциллограф
10
Пример трехточечного импульса
11
Событий / кэВ
Спектр 109Cd (88 кэВ)
Энергия, кэВ
12
Событий / кэВ
Спектр 109Cd (88 кэВ)
Энергия, кэВ
13
Событий / кэВ
Событий / кэВ
Разложение спектра двухточечных
событий по компонентам
Энергия, кэВ
14
Событий / кэВ
Фон (T=8072 ч)
Энергия, кэВ
15
Событий / кэВ
Фон (T=8072 ч)
Энергия, кэВ
16
Событий / кэВ
Результаты:
m1
m2 > 0,7 и 1,2 кэВ<m < 3,4 кэВ
Энергия, кэВ
17
1.
2.
3.
4.
Число атомов 78 Kr
Эффективность регистрации 3(·)-событий
Вероятность 3(·)-событий
Эффективность отбора 3(·)-событий
(?)
- 1,08·1024
- 0,809
- 0,355·0,985
- 0,6±0,1
0, 693 1, 08 1024  0,809  (0.6  0,1)  0,355  0,985
T1 2 
N eff
Период полураспада ( в предположении , что пик от 78Kr ):
N  36  9 год-1
eff
T1 2  2К,2   (3,2  0,6стат  0,6сист ) 1021лет
18
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”.
19
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.
20