8 октября 2021

Получены первые результаты эксперимента νGeN по когерентному рассеянию нейтрино

Были получены первые результаты на экспериментальной установке νGeN, направленной на поиск когерентного рассеяния нейтрино и других взаимодействий. Об эксперименте νGeN, статусе работ и полученных результатах рассказывает Алексей Лубашевский, начальник сектора спектрометрии ядерных излучений НЭО ядерной спектроскопии и радиохимии Лаборатории ядерных проблем ОИЯИ.

Сегодня исследования когерентного упругого рассеяния нейтрино (КРН) на ядрах вещества представляют большой интерес для физического сообщества. Этот процесс до сих пор не был обнаружен для реакторных нейтрино. В случае обнаружения он откроет возможность поиска новой физики через поиск нестандартных взаимодействий нейтрино, а также поиска стерильных нейтрино и других исследований. Более того, он откроет возможность проведения прикладных исследований, таких как мониторинг мощности реакторов и его удаленного контроля.

Измерения с первым детектором спектрометра νGeN показали отсутствие существенных различий в спектрах в области низких энергий при работающем и остановленном реакторе.

Экспериментальная установка νGeN находится под реактором №3 Калининской атомной электростанции (КАЭС) на расстоянии немногим более 10 м от центра активной зоны реактора. Это позволяет оперировать гигантским потоком нейтрино более, чем 5⋅1013 нейтрино/(см2⋅сек). Схема месторасположения показана на рисунке.

Окружающие конструкционные материалы реактора представляют собой хорошую защиту от космического излучения, соответствующую 50 м водного эквивалента. Специально разработанные низкопороговые низкофоновые германиевые детекторы используются для регистрации сигнала от нейтрино. Для уменьшения количества фоновых событий в области интереса была создана специальная система из активной и пассивной защиты от радиоактивного излучения.

В 2021 году были завершены работы по оптимизации оборудования и начаты планируемые измерения. Энергетическое разрешение детектора, достигнутое в условиях КАЭС, составило 101,6(5) эВ (FWHM). При этом достигнута эффективность регистрации сигналов более 80% для сигналов с энергиями выше 250 эВ.