Слайд 1Сдыков Исламбек Муратбаевич
Нейтрино?
Слайд 8Регистрация нейтрино в проекте SuperKamiokande
Слайд 11 ХЛОРНЫЙ ДЕТЕКТОР
В 1946 г. Понтекорво предложил использовать для детектирования нейтрино реакцию:
νe + 37Cl → e- + 37Ar .
Изотоп 37Ar,
образующийся в результате захвата нейтрино, является радиоактивным и переходит в 37Cl путем e- - захвата. Период полураспада 37Ar составляет 35 дней. Порог регистрации нейтрино хлорным методом составляет 0.814 МэВ, т. е. хлорный метод не регистрирует нейтрино, образующиеся в реакции p + p → d + e+ + νe, дающей основной выход солнечных нейтрино. Хлорный детектор регистрирует, главным образом, самые энергичные “борные” нейтрино, образующиеся на Солнце в реакции
8B → 8Be* + e+ + νe.
Слайд 12 ГАЛЛИЕВЫЙ ДЕТЕКТОР
Большие надежды связаны с построением детекторов на основе изотопа71Ga.
Для регистрации нейтрино в этом детекторе используется реакция
71Ga + νe → 71Ge + e-.
Поглощение нейтрино приводит к образованию радиоактивного изотопа 71Ge (T1/2=11.4 дн). Галлиевый детектор имеет очень низкий порог регистрации нейтрино (233 кэВ) и поэтому он чувствителен к основному потоку солнечных нейтрино из реакции
p + p → d + e+ + νe.
Детектор, содержащий 60 тонн галлия, позволит регистрировать одно "протонное" нейтрино в сутки.
Слайд 13МЕТОД РЕГИСТРАЦИИ НЕЙТРИНО С ПОМОЩЬЮ ЧЕРЕНКОВСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ.
В этом методе, который используется
в детекторах в KAMIOKANDE и SUPERKAMIOKANDE (Япония) детектируется черенковское излучение, образующееся в реакции νe + e-. Порог регистрации нейтрино, обусловленный фоном, составляет 7.5 МэВ. Таким образом, эти детекторы чувствительны лишь к части высокоэнергичных нейтрино, образующихся в результате распада 8Be → 8Be + νe + e+. Однако этот тип детектора имеет существенное преимущество перед двумя предыдущими, так как с его помощью может быть определено направление движения нейтрино.
Ожидаемый поток нейтрино рассчитывается, исходя из определенной Солнечной модели. В случае экспериментов Дэвиса этот поток пересчитывается в скорость захвата нейтрино в резервуаре емкостью 380 тыс. литров. Для характеристики скорости захвата вводится специальная единица СЕН - солнечная единица нейтрино.
Слайд 14Детектор состоит из стальной бочки диаметром 6.1 м и длиной 14.6
м, содержащей 615 тонн тетрахлорэтилена. C2Cl4 заполняет 95% объёма бочки, остальные 5% заполнены гелием при давлении 1.5 атм. Бочка расположена ниже выхода из шахты и может быть затоплена водой. В середину бочки вставлена труба диаметром 5 см; в неё помещается источник нейтронов. К бочке подсоединены два циркуляционных насоса для откачки жидкости.
Слайд 15Схема детектора KamLAND
KamLAND (Kamioka Liquid scintillator Anti-Neutrino Detector) – это
большой нейтринный детектор на острове Хонсю в Японии.
Слайд 16Sudbury Neutrino Observatory – это нейтринная обсерватория, в которой проводилась регистрация
солнечных нейтрино от 8B с помощью черенковского излучения. Детектор SNO расположен на глубине 2092 м от поверхности земли в шахте Крейгтон около города Садбери, Онтарио, Канада. Детектор представляет собой сферу диаметром 12 м, сделанную из акрилового волокна толщиной 5.5 см. Ёмкость заполнена тяжёлой водой D2O и окружена 9456 фотоэлектронными умножителями. Детектор погружён в очищенную воду
Слайд 17Спектр солнечных нейтрино в Стандартной модели Солнца. Единицы измерения непрерывных спектров
в см-2МэВ-1сек-1, а моноэнергетических линий в см-2сек-1. На рисунке указаны погрешности потоков в Стандартной модели
Слайд 18Сравнение измеренного потока солнечных нейтрино в хлор-аргонном эксперименте, двух галлий-германиевых экспериментах
(SAGE и GALLEX/GNO), двух водных черенковских экспериментах (Камиоканде и Супер-Камиоканде) и эксперименте на тяжёлой воде в SNO с теоретическими расчётами. Высота столбцов, соответствующих теоретическим предсказаниям сделана одинаковой для облегчения сравнения с экспериментальными данными. Регистрация всех сортов нейтрино детектором SNO решила проблему солнечных нейтрино