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.

Рис. 1 Схема месторасположения экспериментального помещения на КАЭС

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.

Рис. 2 Слева: принципиальная схема защиты установки. Справа: фото с процесса сборки установки

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.

Рис. 3 Низкоэнергетическая часть экспериментальных спектров, набранных при работающем и остановленном реакторе

Подробнее в докладе «Первые результаты эксперимента νGeN по когерентному рассеянию нейтрино» А. В. Лубашевского, сделанном на семинаре 29.09.2021.

Алексей Лубашевский,
начальник сектора №1 НЭОЯСиРХ,
от коллаборации νGEN.
Cхемы и фото автора