Презентация на тему "Детекторы антинейтрино"

Содержание

• 
  Слайд 1

  Детекторы антинейтрино

  Подготовили

• 
  Слайд 2

  Мониторинг ядерного реактора

  Для оптимального функционирования ядерного реактора очень желательно научиться напрямую «видеть» то, что происходит внутри активной зоны работающего реактора. Физическая проблема тут заключается в том, что в ядерный реактор просто так не заглянешь.

• 
  Слайд 3

  Нейтрино (антинейтрино)

  Естественным кандидатом для прямого дистанционного наблюдения за активной зоной являются нейтрино (а точнее антинейтрино). Эти частицы рождаются в ядерном реакторе и разлетаются прочь из активной зоны, стенки ядерного реактора не являются для них преградой. Лишь в очень редком случае нейтрино натыкается всё же на какой-то атом окружающего вещества и инициирует ядерную реакцию — именно так нейтрино и ловят в детекторах. Поэтому достаточно крупный детектор сможет не только надежно зарегистрировать реакторные нейтрино, но и аккуратно измерить их поток.

• 
  Слайд 4

  Томография активной зоны

  Если несколько таких детекторов поставить с разных сторон реактора то, сравнивая их показания, можно будет провести томографию активной зоны реактора

• 
  Слайд 5

  Обнаружение антинейтрино

  1. Обратный бета-распад 2. Антинейтрино-электронное рассеяние 3. Антинейтрино-ядерное рассеяние где Q энергетический порог для взаимодействия, и А и Z массовое число и протон число ядра мишени, соответственно.  

• 
  Слайд 6

  Особенности реакций

  1. 2. Спектры испускаемые различными компонентами ядерного топлива отличаются друг от друга. Поток   Число делений   Поток   Тепловая мощность реактора

• 
  Слайд 7

  Измерение спектра

  Измерение спектра антинейтрино основано на реакции Измерение энергии позитронов, возникающих в этой реакции, позволяет определить энергии электронного антинейтрино Сечение образования позитрона с энергией электрона с хорошей точностью даётся соотношением где А – константа, а – импульс позитрона.  

• 
  Слайд 8

  Дифференциальные энергетические спектры

• 
  Слайд 9

  Свойства нейтрино

  Известные характеристики: Сделаны выводы о существовании конечной нейтринной массы. Определено большинство параметров нейтринных состояний. Неизвестные характеристики: Величина магнитного момента нейтрино (ММН). Является ли истинно нейтральной частицей (Майорановское нейтрино). Имеет ли нейтрино античастицу (Дираковский тип нейтрино). Современная теория (стандартная модель): нейтрино является дираковскойчастицей; магнитный момент очень мал (не превышает ).  

• 
  Слайд 10

  Определение магнитного момента

  Два конкурирующих процесса: Электромагнитный Слабый Оба этих процесса достаточно редки и необходимо изолировать измерительную аппаратуру от паразитного излучения

• 
  Слайд 11

  Определение нейтрино на КАЭС

  Характеристики детектора Используемая защита Основа защиты - медь Защита от гамма-излучения свинец Фон – сцинтилляционные пластины Защита от нейтронный потока – борированный полиэтилен Детектор из высокочистого германия Вес около одного килограмма

• 
  Слайд 12

  GEMMA-2

  Будет располагаться ближе к активной зоне реактора Используются два детектора. Главное отличие – подвижность детектора. Суммируя улучшения, можно надеяться получить ограничение на магнитный момент антинейтрино на уровне .  

• 
  Слайд 13

  DANSS

  Используемый метод – обратный бета-распад. Время между двумя событиями составляет 30-40мкс. Сигнатура захвата сигнала очень четкая. Эффективно отсекается сигнал от фона. Регистрация до 10000 нейтринных событий в сутки.

• 
  Слайд 14
  
• 
  Слайд 15

  Проблема нераспространения ядерного оружия

  Спектр испускаемых нейтрино сильно зависит от состава реакторного топлива. Его состав сильно меняется: уран выгорает, а плутоний образуется. Состав ядерного топлива можно определять по количеству антинейтрино и их энергии. Таким образом, международные органы контроля смогут обнаружить производство оружейного плутония. Детектор сможет работать длительный срок и предоставлять информацию в реальном времени о состоянии реактора.

• 
  Слайд 16

  Применение детекторов

  Слежение за работой ядерного реактора, находящегося только вблизи установки. Остановка японской АЭС «Фукусима-1» после аварии дала возможность с помощью детекторов нейтрино проанализировать частицы, которые приходят из недр Земли. Изучение полного потока нейтрино от реактора.

• 
  Слайд 17

  Эксперименты с нейтрино

  Самое перспективное направление физики частиц. Не требуют многомиллионных вложений. Решают заманчивые экспериментальные задачи. Бросают вызов опытным специалистам. Способствуют привлечению в науку молодых и амбициозных физиков.

• 
  Слайд 18

  СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!