Добавил:
okley
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Физика нейтрино (2 сем, мага) / Лекция 5
.pdf
1860
Для мюона ( )105MeVm
15
10
5
τ
=2.2·10-6·(105)5=2.8·104сек МэВ5
m
μ
19
,
104.5
6
сек
102.1
,
5
τ
=3·10
τ
m
-13
· (1.8·103)5≈104сек МэВ5
Небольшая разница связана с тем, что у тау-лептона больше возможных каналов распада, чем у
мюона.
Спектр β- распада трития
График обрывается на
расстоянии от E0,
пересекая ось энергии под
прямым углом.
Энергия распада E0 должна
быть как можно меньше.
Выбор трития
33
eHeH
(mν<2ev)
e
обусловлен тем, что он
обладает наименьшей
возможной энергией бета-
распада (Е0= 18.6 кэв).
В 1980г Третьяковым и Любимовым измерен спектр электронов в β-распаде трития.
Если электрон вылетает с энергией близкой к максимальной, то кинетическая энергия
нейтрино близка к нулю. Распад трития с его рекордно малым энерговыделением (Ее= 0.018 МэВ)
особенно подходит для таких измерений.
Установка состояла из спектрометра с тороидальным магнитом и пропорциональной камеры.
Источник электронов – тритированный валин С5Н11NO2 на алюминиевую подложке слоем 0.02мкм
в количестве 2 мкгр/см2.
Прямое измерение масс нейтрино по кинематическим фитам распадов:
3
2
1
3
eHeH
(mν < 2эв),
e
(m
<0.17МэВ).
v
5
(mν <18МэВ)
Существуют космологические ограничения на массу всех сортов нейтрино:
эвmmm
50
e
Это ограничение вытекает из того, что согласно теории большого взрыва
NN
В 1965г Пензиас и Вильсон открыли реликтовые фотоны. На каждый протон приходится
109 – 1010 реликтовых фотонов. Если нейтрино столько же, и mν ~ 50 эв, то суммарная масса
нейтринного газа во Вселенной на два – три порядка превосходит массу обычного вещества.
Такая плотность привела бы к более быстрой эволюции Вселенной, и тогда возраст Вселенной
был бы меньше возраста некоторых горных пород на Земле.
Измерение массы электронного нейтрино в экспериментах:
Доля нейтрино с «неправильной» поляризацией в реакции
Чем меньше масса тем меньше нейтрино в пучке антинейтрино, и тем больше Т
epn : 1-v/с
1/2
(0νββ)
NEMO (Neutrino Ettore Majorana Observatory)
MOON (Mo Observatory Of Neutrinos)
AMoRE (Advanced Mo based Rare process Experiment)
Одно из важнейших преимуществ
ββ0ν-распада является высокая энергия ββ-перехода (Qββ(
100
Mo и 82Se с точки зрения эксперимента по поиску
100
Mo) = 3034 кэВ и Qββ(82Se) = 2997
кэВ). Согласно правилу Сарджента вероятность β-распада ядра в единицу времени для
релятивистских электронов принимает простой степенной вид: λ = 1/τ = Q
5 (
3034 /2615)5=2.1
β
С точки зрения эксперимента, большое значение энергии Qββ снижает проблему фона,
поскольку естественный радиоактивный фон резко падает при энергии выше 2615 КэВ (энергия
γ-квантов от распадов
208
Tl из цепочки распадов
232
Th).
Недостатками этих изотопов являются
небольшие периоды полураспада по каналу
ββ2ν (1019 -10
20
лет), что означает
повышенный неустранимый фон от
двухнейтринного распада. По этой причине
необходимо высокое энергетическое
разрешение детектора для регистрации
ββ0ν-распада.
реликтреликт
.
Эксперимент NEMO
А neutrinoless double beta decay candidate event in the
NEMO3 detector. From the Geiger signal extracted from the
drift cells along the charged particles trajectory , one can
here reconstruct the tracks of two charged particles: the
curvatures in the magnetic field are compatible with
electrons coming from the source foil made of enriched
molybdenum. The total energy deposit in the two hit
scintillator blocks is 2875 keV which is expected for a
neutrinoless double beta decaying
100
Mo nucleus
( ) corrected by energy loss in the source foil,
the gas of the tracking chamber and convoluted by the
calorimeter energy resolution.
NEMO 3
Датчики расположены на глубине 2 тысячи метров под скалой. Регистрирующая система
NEMO-3 включает в себя трековый детектор на основе 6180 проволочных дрейфовых камер в
гейгеровском режиме и калориметр, состоящий из 1940 пластмассовых сцинтилляторов.
NEMO 3
Датчики расположены на глубине 2 тысячи метров под скалой. Регистрирующая система
NEMO-3 включает в себя трековый детектор на основе 6180 проволочных дрейфовых камер в
гейгеровском режиме и калориметр, состоящий из 1940 пластмассовых сцинтилляторов.
Фольги из
100
Mo, 82Se, 96Zr, 48Ca,
116
Cd,
130
Te,
150
Nd изготовлялись в виде узких полос длиной около
2.5 м и шириной 65 мм. В каждом секторе содержится по 7 таких полос
Установка позволит достичь чувствительности по периоду полураспада предполагаемого
безнейтринного двойного бета-распада в 1025 лет. Это позволит определить массу нейтрино на
уровне 0.1 эВ.
Соседние файлы в папке Физика нейтрино (2 сем, мага)