Ученые Высокотехнологического научно-исследовательского института неорганических материалов имени академика А.А. Бочвара (входит в Топливную компанию Росатома «ТВЭЛ») подготовят источник трития для работы по поиску стерильного нейтрино на модернизированной установке «Троицк ню-масс II», которую в текущем году проведут их коллеги из института ядерных исследований Российской Академии Наук (ИЯИ РАН).
Определение массы нейтрино является фундаментальной научной задачей, решение которой позволит продвинуться в область «новой физики», физики за пределами Стандартной модели, являющейся в настоящее время наиболее успешной теорией физики элементарных частиц. Согласно Стандартной модели, нейтрино являются безмассовыми частицами. Тем не менее, различные эксперименты с нейтринными осцилляциями убедительно доказали, что нейтрино имеют массу. Открытым остался вопрос о величине этой массы. На сегодняшний момент известен только один способ прямого измерения массы нейтрино — изучение электронного спектра при бета-распаде трития. Проводить измерения с электронами проще, чем зарегистрировать «неуловимые» нейтрино.
Напомним, что в 1983 В.М. Лобашев (ИЯИ РАН) и П.Е. Спивак (КИАЭ), предложили оригинальную конструкцию магнито-электростатического спектрометра с использованием газового тритиевого источника для определения массы нейтрино путем измерения энергии бета-частиц. Эксперимент, названный «Троицк ню-масс», на момент своего завершения в 2004 году позволил получить лучшее в мире верхнее ограничение на массу нейтрино — 2,05 эВ. Принцип работы установки в дальнейшем был положен в основу масштабного международного проекта KATRIN (Германия, г. Ка́рлсруэ), который сейчас находится в стадии запуска.
По завершении работы по определению массы нейтрино, сотрудники ИЯИ РАН не стали останавливаться и реализовали масштабную работу по модернизации и совершенствованию установки, на которой в декабре 2015 года успешно провели первый рабочий запуск. На новой установке «Троицк ню-масс II» был сохранен принцип работы (исследование бета-спектра трития), но основная цель теперь - поиск стерильных нейтрино, новой еще не найденной частицы, которая, несмотря на это, по-видимому, активно проявляет себя в виде «недостачи» в спектре нейтрино, образующихся при распаде ядерного топлива АЭС. Стерильные нейтрино могут проявить себя также как небольшая добавка в бета-спектр трития с массой на несколько порядков больше массы обычных нейтрино.
Специалисты АО «ВНИИНМ» участвовали в создании системы подготовки и подачи трития, а также обеспечении радиационной безопасности по тритию установки «Троицк ню-масс» в 90-х годах. Сейчас сотрудники института им. академика А.А.Бочвара перерабатывают, подготавливают и кондиционируют необходимый для экспериментов тритий, получаемый Производственным объединением «Маяк». Так же ВНИИНМ изготавливает смеси изотопов водорода (тритий - дейтерий) необходимого состава.
Начальник отдела технологии и оборудования для производства изотопов и изотопной продукции АО «ВНИИНМ» Борис Иванов подчеркнул: «ВНИИНМ участвует в проекте с 1993 года. Со своей стороны мы будем выполнять обязательства по обеспечению условий для успешного проведения эксперимента. Важно, что широкое сотрудничество институтов в рамках РАН и Росатома позволяет эффективно решать фундаментальные научные задачи».
