庫(kù)爾恰托夫化學(xué)研究綜合體發(fā)光和探測(cè)器材料實(shí)驗(yàn)室和中微子物理系的員工與來(lái)自白俄羅斯多個(gè)科學(xué)中心的同事一起開(kāi)發(fā)了一種探測(cè)反中微子輻射的新方法。
科學(xué)家們創(chuàng)造了一種探測(cè)器元件，由兩種不同的發(fā)光材料組成：塑料和基于硅酸鋰鈣的新型閃爍體。此類(lèi)探測(cè)器也稱(chēng)為 phoswich 探測(cè)器(源自英語(yǔ)單詞“phore”和“sandwich”)。
眾所周知，反中微子與物質(zhì)的相互作用極其微弱。供參考：在沒(méi)有相互作用的情況下，其在鋼中的射程比地球到太陽(yáng)的距離大10萬(wàn)倍。然而，如果反中微子確實(shí)與物質(zhì)接觸，它很容易與質(zhì)子發(fā)生反應(yīng)——這種相互作用被稱(chēng)為“反向β衰變”。逆β衰變的產(chǎn)物是正電子和中子。
在科學(xué)家進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)中，發(fā)光塑料充當(dāng)了反中微子的富含質(zhì)子的目標(biāo)，其中會(huì)發(fā)生正電子及其湮滅產(chǎn)物——伽馬射線的記錄。硅酸鈣鋰旨在檢測(cè)與鋰原子相互作用的中子。
福斯維奇同時(shí)受到伽馬射線(模擬正電子湮滅產(chǎn)生的伽馬輻射)和中子的照射。結(jié)果超出了所有人的預(yù)期：由于光開(kāi)關(guān)組件的放射發(fā)光的暴露時(shí)間不同，很明顯，伽馬射線主要由塑料檢測(cè)到，中子主要由硅酸鋰鈣檢測(cè)到，并且準(zhǔn)確度高于研究人員的預(yù)測(cè)預(yù)期的。
所獲得的結(jié)果為開(kāi)發(fā)根據(jù)符合方案運(yùn)行的緊湊型反中微子輻射探測(cè)器創(chuàng)造了機(jī)會(huì)——當(dāng)使用特定的探測(cè)器幾何形狀時(shí)，來(lái)自伽馬和中子事件的信號(hào)以已知的時(shí)間間隔被記錄。這種探測(cè)器對(duì)于核電站的遠(yuǎn)程監(jiān)控非常重要，因?yàn)榉粗形⒆臃椒ㄊ?ldquo;觀察”核反應(yīng)堆內(nèi)部的唯一不可證偽的方法。
此外，使用所提出的光開(kāi)關(guān)，可以同時(shí)確定α和β粒子，這適用于輻射劑量測(cè)定。
該項(xiàng)目涉及白俄羅斯國(guó)立大學(xué)核問(wèn)題研究所、“輻射儀器和新部件”公司和“ATOMTECH”(明斯克)公司的科學(xué)家。
