Реєстраційний номер
0223U004867,
(0123U102652)
, Науково-дослідна робота
Назва роботи
Подвійний бета-розпад атомних ядер
Назва етапу роботи
Двонейтринний 2β-розпад 100Mo, результати для 150Nd, альфа-розпад 190Pt. Двонейтринний 2β-розпад 116Cd, альфа-розпад ізотопів осмію. 2ν2EC-розпад 106Cd, 0ν2β-розпад 116Cd, β-розпад 113Cd і константа gA. Різні 2β-процеси 106Cd, 0ν2β-розпад 100Mo, маса нейтрино.
Керівник роботи
Кобичев Владислав Валерійович, Кандидат фізико-математичних наук
Дата реєстрації
06-12-2023
Організація виконавець
Інститут ядерних досліджень Національної академії наук України
Опис роботи
Метою проєкту є пошук процесів подвійного бета-розпаду ядер 100Mo, 106Cd, 116Cd, 184Os, 190Pt на новому рівні чутливості, точне вимірювання двонейтринної моди розпаду у 100Mo, 116Cd, 150Nd, а також отримання конкурентоспроможних оцінок маси нейтрино Майорани, параметрів домішок правих струмів у слабкій взаємодії, константи взаємодії нейтрино з майоронами та ряду інших параметрів моделей – розширень Cтандартної моделі елементарних частинок. Перераховані нукліди відносяться до найбільш перспективних з огляду на ймовірність розпаду та можливість резонансного безнейтринного подвійного електронного поглинання. Крім встановлення нових обмежень на масу нейтрино на рівні 0.2-0.3 еВ, в експерименті з 100Mo буде показано можливість застосування низькотемпературних сцинтиляційних болометричних детекторів у великомасштабних проектах CUPID та AMoRE II з чутливістю, яка дозволить перевірити інвертовану схему масових станів нейтрино. Метою проєкту є пошук подвійних бета-процесів у ядрі 106Cd і, можливо, перше спостереження двонейтринного електронного поглинання з вильотом позитрону, а також оцінка величини аксіальновекторної константи gA, для чого з великою точністю має бути виміряно форму бета-спектру 113Cd і досліджено схему розпаду 50V. Пошук безнейтринного подвійного електронного поглинання має бути виконано в ядрах 106Cd, 186Os та 190Pt, у яких є можливість резонансного переходу (що повинно значно збільшувати ймовірність розпаду і дати можливість оцінити масу нейтрино та інші параметри теорії). Важливою додатковою метою проєкту є розробка експериментальних методів низькофонової ядерної спектрометрії для майбутніх, більш чутливих досліджень.
Опис етапу
Встановлене найбільш жорстке для ядра 100Mo обмеження на безнейтринний 2β-розпад T1/2 > 1.8 × 1024 років, звідки слідує інтервал обмежень на ефективну масу нейтрино Майорани <m> < 0.28–0.49 еВ. З найвищою точністю, ±1.6%, виміряно 2ν2β-розпад ядра 100Mo на основний стан 100Ru і зареєстровано 2ν2β-перехід 100Mo на збуджений стан 100Ru з періодом напіврозпаду T1/2=(7.5±0.8(стат.)+0.4-0.3(сист.))×1020 років. Отримані нові обмеження на різні моди та канали 2β-розпаду ядер 106Cd, 100Mo, 150Nd, 184Os, 192Os, 190Pt, 198Pt на рівні T1/2 > (1014 - 1022) років. 2ν2β-Розпад ядра 150Nd на перший 0+ збуджений рівень 150Sm виміряно у двох незалежних експериментах: T1/2=(1.11+0.19-0.14(стат.)+0.17-0.15(сист.)) ×1020 років (трековий детектор NEMO-3) і T1/2=(0.73+0.18-0.11(стат.)+0.16-0.17(сист.))×1020 років (γ-спектрометрія з HPGe-детекторами). В експерименті з кристалом LiInSe2 було виміряно період напіврозпаду та форму β-спектру 115In, звідки було оцінено, що константа gA менша на множник 0.655(2) у порівнянні із значенням для вільного нуклона gA = 1.276. Виміряно період напіврозпаду та форму бета-спектра ядра 113mCd, розроблено та оптимізовано експеримент для дослідження схеми розпаду ядра 50V, звідки буде отримано незалежну оцінку гасіння константи gA. Розроблено та досліджено низькофонові детектори для дослідження подвійного бета-розпаду ядер 100Mo та 106Cd, ізотопів цинку та вольфраму, пошуку темної матерії, реєстрації нейтрино від наднових. Встановлені нові обмеження на α- та 2α-розпад природних ізотопів осмію та неодиму на рівні T1/2 > 1016-1021 років, виміряно період напіврозпаду ядра 190Pt відносно α-розпаду на перший збуджений рівень дочірнього ядра T1/2=(2.28+0.19-0.16(стат.) ±0.9(сист.))×1014 років. Нова верхня межа концентрації атомів гіпотетичного природного довгоживучого сиборгію (ека-вольфраму, Z = 106) у вольфрамі встановлена на рівні 5.1 × 10−15 атом (Sg)/атом (W).
Опис продукції
Автори роботи
Третяк Володимир Ілліч
Даневич Федір Анатолійович
Касперович Дмитро Васильович
Сокур Назар Володимирович
Зарицький Микола Миколайович
Клавдієнко Володимир Русланович
Додано/оновлено в НРАТ
2023-12-06
