庫爾恰托夫化學研究綜合體發光和探測器材料實驗室和中微子物理系的員工與來自白俄羅斯多個科學中心的同事一起開發了一種探測反中微子輻射的新方法。
科學家們創造了一種探測器元件,由兩種不同的發光材料組成:塑料和基于硅酸鋰鈣的新型閃爍體。此類探測器也稱為 phoswich 探測器(源自英語單詞“phore”和“sandwich”)。
眾所周知,反中微子與物質的相互作用極其微弱。供參考:在沒有相互作用的情況下,其在鋼中的射程比地球到太陽的距離大10萬倍。然而,如果反中微子確實與物質接觸,它很容易與質子發生反應——這種相互作用被稱為“反向β衰變”。逆β衰變的產物是正電子和中子。
在科學家進行的實驗中,發光塑料充當了反中微子的富含質子的目標,其中會發生正電子及其湮滅產物——伽馬射線的記錄。硅酸鈣鋰旨在檢測與鋰原子相互作用的中子。
福斯維奇同時受到伽馬射線(模擬正電子湮滅產生的伽馬輻射)和中子的照射。結果超出了所有人的預期:由于光開關組件的放射發光的暴露時間不同,很明顯,伽馬射線主要由塑料檢測到,中子主要由硅酸鋰鈣檢測到,并且準確度高于研究人員的預測預期的。
所獲得的結果為開發根據符合方案運行的緊湊型反中微子輻射探測器創造了機會——當使用特定的探測器幾何形狀時,來自伽馬和中子事件的信號以已知的時間間隔被記錄。這種探測器對于核電站的遠程監控非常重要,因為反中微子方法是“觀察”核反應堆內部的唯一不可證偽的方法。
此外,使用所提出的光開關,可以同時確定α和β粒子,這適用于輻射劑量測定。
該項目涉及白俄羅斯國立大學核問題研究所、“輻射儀器和新部件”公司和“ATOMTECH”(明斯克)公司的科學家。