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. Измерения с первым детектором спектрометра νGeN показали отсутствие существенных различий в спектрах в области низких энергий при работающем и остановленном реакторе. 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.
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
Cхемы и фото автора.
Алексей Лубашевский,
начальник сектора №1 НЭОЯСиРХ,
от коллаборации νGEN
