Отчет лабораторий РХМДН ОЛВЭНА и ГГНТ БНО 200 9

Отчет лабораторий РХМДН ОЛВЭНА и ГГНТ БНО

2009

Отчет лабораторий РХМДН ОЛВЭНА и ГГНТ БНО

2009

«Галлий-германиевый нейтринный телескоп»«Галлий-германиевый нейтринный телескоп» ((Эксперимент Эксперимент SAGE)SAGE)

Номер государственной регистрации Номер государственной регистрации 1.7.4, 2009 1.7.4, 2009 01.2.0001.2.00 305503305503 Руководитель темы:Руководитель темы: В. НВ. Н.. Гаврин Гаврин

Исполнители: Д.Н.Абдурашитов, н.с., к.ф.м.н.; Л.И.Белоус, инж.; Е.П.Веретенкин, с.н.с.; В.В.Горбачёв, с.н.с., к.ф.м.н.; П.П.Гуркина, вед. инж.; Ю.Н.Евдокимов, нач. сл.; С.М.Ештокин, гл. инж. уст. ГГНТ; О.А.Жорова, ст. инж.-технолог; Т.В.Ибрагимова, н.с.; А.В.Калихов, н.с.; Т.В.Кнодель, н.с., к.х.н.; Б.А.Комаров, вед. инж.; И.Н.Мирмов, с.н.с., к.т.н.; Н.А.Тимофеевская, ст. инж.-технолог; Н.Г.Хайрнасов, вед.инж.-технолог; А.А. Шихин, н.с.; В.Э. Янц, н.с.

Gallium solar neutrino experimentsGallium solar neutrino experiments SAGE, GALLEX/GNOSAGE, GALLEX/GNO

7171Ga(Ga(vvee, e, e--))7171GeGe

The feature that distinguishes the Ga experiment from all other past or present solar neutrino detectors is its sensitivity to the pp fusion reaction,

pp + + pp → → dd + + ee++ + + ννe e ,

which generates most of the Sun’s energy. Ga experiments have provided the only direct measurement of the current rate of this reaction.

Галлий-германиевый нейтринный телескоп Галлий-германиевый нейтринный телескоп Галлий-германиевый нейтринный телескоп Галлий-германиевый нейтринный телескоп Исследование нейтринного излучения СолнцаИсследование нейтринного излучения Солнца

За 18 лет с января 1990 по декабрь 2007 выполнено 168168 измерений скорости захвата солнечных нейтрино (310 отдельных наборов данных);в энергетических диапазонах K, L – пиков 71Ge отобрано 3138 событий, из которых 854854 отнесено временным анализом к 71Ge

Для сравнения другие радиохимические экспериментыCl-эксперимент (APJ, 496:505-526, 1998): набор данных в течение 24 лет с 1970 по 1994 ,108 измерений (с дискриминацией по времени нарастания импульса),875 событий отнесено временным анализом к 37Ar

GALLEX (W. Hampel et al., Physics Letters B 447(1999) 127–133)набор данных в течение 5.6 лет с мая 1991 по январь 1997,65 измерений300 событий отнесено временным анализом к 71Ge

GNO (GNO Collaboration M. Altmann et al., Physics Letters B 616(2005) 174–190)

набор данных в течение 5 лет с мая 1998 по апрель 2003,58 измерений;258 событий отнесено временным анализом к 71Ge

Галлий-германиевый нейтринный телескоп Галлий-германиевый нейтринный телескоп Галлий-германиевый нейтринный телескоп Галлий-германиевый нейтринный телескоп

Использование с апреля 2001 года счетчиков новой конструкции, обладающих высокой стабильностью, высокой объемной и счетной эффективностью (на 18% выше старых), позволило снизить систематическую неопределенностьсвязанную с эффективностью счета

SNU (сист.) (стат.) 65.4 :Результат 2.6.8

3.13.0

2

SNU 65.4 .0.1

44

Полученный из аппроксимации период полураспада для всех отобранных в L- и K-пиках событий - 11.5 11.5 ±± 0.9 (стат.) дня 0.9 (стат.) дня, что хорошо согласуется с измеренной в (W. Hampel and L. Remsberg, Phys. Rev. C 31 1985) величиной 11.43 ± 0.03 дня.

Средневзвешенный результат скорости захвата в Ga экспериментах SAGE, GALLEX and GNO: 66.1±3.1 SNU66.1±3.1 SNU, , находится в хорошем соответствии с предсказаниями для Ga экспериментов двух существующих ССМ с различным содержанием тяжелых элементов:(GS98) - высокое содержание - 66.66.3 (3 (±± 4%) 4%) SNU SNU(AGS05) - низкое содержание - 6633..2 (2 (±± 4%) 4%) SNU SNU


Поток солнечныхПоток солнечных pp pp нейтринонейтрино

Используя результат скорости захвата, полученный в Ga экспериментах и результаты других солнечных нейтринных экспериментов была вычислена величина потока электронных нейтрино от pppp реакции,

приходящих на Землю – (3.(3.3838 +0.+0.4466-0.-0.4477) × 10) × 101010/(c/(cмм22 сс)),,

а также полный поток pppp нейтрино (без учета осцилляций), образующихся в

Солнце – ((66..00 ± 0.± 0.8800) × 10) × 101010/(c/(cмм22 сс)), ,

полученное значение находится в хорошем согласии с предсказаниями двух существующих ССМ :

(5.97 (5.97 ±± 0.05)× 100.05)× 101010/(cm/(cm22 s) (GS98) s) (GS98) (6.04 (6.04 ±± 0.05 × 100.05 × 101010/(cm/(cm22 s) s) (AGS05) (AGS05)

Галлий-германиевый нейтринный телескоп Галлий-германиевый нейтринный телескоп Галлий-германиевый нейтринный телескоп Галлий-германиевый нейтринный телескоп Результаты Результаты SAGESAGE с января с января 19901990 по ноябрь по ноябрь 20020099 186 186 измерений, измерений, 346346 наборов данных наборов данных

Результаты анализа данных Результаты анализа данных объединенных по годамобъединенных по годам

6 мес 2009

Предварительный результат:

64.5 +2.8 / -2.864.5 +2.8 / -2.8(стат.)(стат.) (SNU (SNU))

L–пик: 65.6 +4.4 / -4.3(стат.) (SNU)

K–пик: 63.7 +3.8 / -3.7(стат.) (SNU)

186 измерений186 измерений в зависимости от среднего времени экспозициив зависимости от среднего времени экспозиции


Применялся критерий χ2 к годичным данным SAGE и ожидаемой постоянной скорости захвата 65.4 SNU, получено χ2/dof = 12.0/17 с вероятностью 80%. Т. е. , данные находятся в хорошем соответствии с гипотезой о постоянной величине скорости захвата .

Проверка положений о постоянстве скорости захвата во времениПроверка положений о постоянстве скорости захвата во времени

Проверялось постоянство величины скорости образования, используя кумулятивную функцию распределения скорости образования CC((pp),), определяемую как относительное количество наборов данных, в которых скорость образования меньше p.

Распределение данных (измеренная скорость образования для всех данных SAGE) и ожидаемое распределение, полученное из 100 Monte Carlo симуляций всех 168 ранов в предположении, что скорость образования постоянна и имеет величину 65.4 SNU. Спектры подобны друг другу, это означает, что распределение данных такое же, как можно ожидать при постоянной скорости образования.

Использовался метод периодограмм Lomb-Scargle - метод спектрального анализа для неравномерных данных- таких как SAGE. Был получен спектр мощности всех 168 ранов SAGE с максимальной мощностью 6.10 при частоте 8.47. Для проверки значимости полученной мощности результаты SNU случайным образом приписывались к различным ранам («перетасовывались»), спектр мощности пересчитывался, и находилась максимальная мощность.44% спектров мощности «перетасовок» имели максимальные мощности выше чем 6.10. Т.е. наблюденный спектр мощности 168 ранов хорошо согласуется с гипотезой о постоянстве скорости захвата во времени.

Nω2 = 0.520 (средняя величина для Nω2 из 100 симуляций равна 0.513) Доля симуляционных данных с

Nω2 > 0.520 43%

План исследований на 2010 годПлан исследований на 2010 год

− Эксперимент SAGE продолжает набор данных по измерению скорости Эксперимент SAGE продолжает набор данных по измерению скорости захвата нейтрино на галлиевой мишени. захвата нейтрино на галлиевой мишени.

− До настоящего времени Ga эксперимент остается единственным До настоящего времени Ga эксперимент остается единственным экспериментом, который измерил низкоэнергетические экспериментом, который измерил низкоэнергетические солнечные рр нейтрино. солнечные рр нейтрино.

− Продолжение мониторинга потока солнечных нейтрино, увеличение Продолжение мониторинга потока солнечных нейтрино, увеличение статистической точность и снижение систематических неопределенностейстатистической точность и снижение систематических неопределенностей

Галлий-германиевый нейтринный телескоп Галлий-германиевый нейтринный телескоп Галлий-германиевый нейтринный телескоп Галлий-германиевый нейтринный телескоп Публикации1. J.N.Abdurashitov, et al (SAGE Collaboration) arXiv:0901.2200v1 [nucl-ex] 15 Jan 20092. J.N.Abdurashitov, et al (SAGE Collaboration), Measurement of the solar neutrino capture rate with

gallium metal. III. Results for the 2002-2007 data-taking period, Phys. Rev. C 80, 015807 (1-16), 2009

Участие в научных конференциях1. V.N.Gavrin / Baksan Neutrino Observatory of INR RAS – Status and Plans (part 1) // ASPERA

Meeting “Russian National Day”, 6 November, 2009.2. V.N.Gavrin / At the crossroads of gravitations physics and neutrino astrophysics / The 9 th British Gravity Meeting, Cardiff, Wales, Great Britain, 15-17 April, 2009.3. V.N. Gavrin / Solar Neutrinos // Fourteenth Lomonosov Conference on Elementary Particle Physics, Moscow, 19-25 August, 2009.Cеминары в академических институтах В.Н.Гаврин / Баксанская нейтринная обсерватория и солнечные нейтринные эксперименты // Научный семинар по ядерной физике НИИЯФ МГУ, Москва, 31 марта 2009 г.


Программа поддержания массы Программа поддержания массы GaGa в мишени ГГНТ на уровне в мишени ГГНТ на уровне ~~ 50 тонн 50 тоннНаучный руководительНаучный руководитель: Е.П.Веретенкин: Е.П.Веретенкин

Регенерация: 2 этапа (I I этап и этап и II II этап)этап)

Программа поддержания массы галлия в мишени ГГНТ на уровне Программа поддержания массы галлия в мишени ГГНТ на уровне ~~ 50 тонн 50 тонн

I I этап этап регенерация чернового

металлического галлия из экстракционных растворов

участок регенерации галлия,(кор. 115, г.Троицк)

в 2009 году

II II этап этап глубокая очисткаООО «Юнимет»,

(Гиредмет, Москва)

в 2009 году

− − солянокислый раствор галлия →солянокислый раствор галлия → щелочной электролит → щелочной электролит → черновой металл черновой металл

переработаны растворы переработаны растворы с общим содержанием галлия 1912 кг →с общим содержанием галлия 1912 кг →получено 1847 кг чернового галлияполучено 1847 кг чернового галлия

− − черновой металл →черновой металл → металл 99,9999 галлий металл 99,9999 галлий

переработано 900 кг чернового галлия →переработано 900 кг чернового галлия →получено 850 кг галлия высокой чистотыполучено 850 кг галлия высокой чистоты


В настоящее время находитсяВ настоящее время находится − − в растворах в растворах ~~ 4500 кг 4500 кг− − в виде чернового металла в виде чернового металла ~~ 151500 кг00 кг− − металла 99,9999 металла 99,9999 ~~ 3500 кг 3500 кг− − в реакторах ГГНТ в реакторах ГГНТ ~~ 48 483300 кг00 кг

Для осуществления Программы по поддержанию массы в мишени телескопа Для осуществления Программы по поддержанию массы в мишени телескопа необходимо в ближайшие 2-3 годанеобходимо в ближайшие 2-3 года обеспечить скорость регенерации не менее 2000 кг обеспечить скорость регенерации не менее 2000 кг галлия в годгаллия в год


Создание искусственного источника нейтрино на основе Создание искусственного источника нейтрино на основе изотопа хром-51 активностьюизотопа хром-51 активностью 2 МКи и измерение скорости 2 МКи и измерение скорости захвата нейтрино от источниказахвата нейтрино от источника на металлическом галлии в на металлическом галлии в

двухзонной двухзонной мишенмишении

ОтветственныОтветственныее исполнител исполнители (2009)и (2009): : ЕЕ.. П П.. Веретенкин Веретенкин,, В В.. В В.. Горбачев Горбачев

Gallium source experimentsGallium source experimentsThe experimental procedures of the SAGE and Gallex experiments, including the

chemical extraction, counting, and analysis techniques, have been checked by exposing the gallium target to reactor-produced neutrino sources

Gallex has twice used 51Cr

SAGE has used 51Cr and 37Ar

GALLEXGALLEX

r=200cm

r =25cm

h=50

0cm

SAGESAGE

R = R = ppmeasuredmeasured//pppredict predict = 0.87±0.05= 0.87±0.05

51V (stable)

320 keV γ

51Cr (27.7 days)

427 keV ν (9.0%)

432 keV ν (0.9%) 747 keV ν (81.6%)

752 keV ν (8.5%)

r = 5cm

r = 76cm

h =

128

cm

813keV ν (9.8%)813keV ν (90.2%)

37Ar (35.4 days)

37Cl (stable)

GALLEX SAGE

m(Ga)=30 t m(Ga)=13 t

Source 51Cr -1 51Cr -2 51Cr 37Ar Activity, MCi 1.714 1.868 0.517 0.409

Measured production rate ρ(71Ge/d)

11.9 ±1.1 ±0.7 10.7 ±1.2 ±0.7 14.0 ±1.5 ±0.8 11.0+1.0-0.9 ± 0.6

R = (pmeas

/ppred) 0.95±0.11 0.81±0.11 0.95±0.12 0.79±0.10

Rcomb 0.88 ± 0.08 0.86 ± 0.08

The test of SAGESAGE with the 37Ar neutrino source indicates that SSM predicted rate may be overestimated or electron neutrinos disappear due to a real physical effect of unknown origin. (PHYSICAL REVIEW C 80, 015807, 2009).

We strongly encourage any new experiments that might shed light on this question.

Gallium source experimentsGallium source experimentsThe experimental procedures of the SAGE and Gallex experiments, including the

chemical extraction, counting, and analysis techniques, have been checked by exposing the gallium target to reactor-produced neutrino sources

Gallex has twice used 51Cr

SAGE has used 51Cr and 37Ar

GALLEXGALLEX

r=200cm

r =25cm

h=50

0cm

SAGESAGE37Ar (35.4 days)

37Cl (stable)

813 keV (9.8%)

811 keV(90.2%)

R = R = ppmeasuredmeasured//pppredict predict = 0.87±0.05= 0.87±0.05

51V (stable)

320 keV γ

51Cr (27.7 days)

427 keV ν (9.0%)

432 keV ν (0.9%) 747 keV ν (81.6%)

752 keV ν (8.5%)

r = 5cm

r = 76cm

h =

128

cm

GALLEX SAGE

m(Ga)=30 t m(Ga)=13 t

Source 51Cr -1 51Cr -2 51Cr 37Ar Activity, MCi 1.714 1.868 0.517 0.409

Measured production rate ρ(71Ge/d)

11.9 ±1.1 ±0.7 10.7 ±1.2 ±0.7 14.0 ±1.5 ±0.8 11.0+1.0-0.9 ± 0.6

R = (pmeas

/ppred) 0.95±0.11 0.81±0.11 0.95±0.12 0.79±0.10

Rcomb 0.88 ± 0.08 0.86 ± 0.08

The test of SAGESAGE with the 37Ar neutrino source indicates that SSM predicted rate may be overestimated or electron neutrinos disappear due to a real physical effect of unknown origin. (PHYSICAL REVIEW C 80, 015807, 2009).

We strongly encourage any new experiments that might shed light on this question.

V.N. GavrinV.N. GavrinINR RASINR RAS

The physics of the SunThe physics of the Sunand the solar neutrinos:and the solar neutrinos:

an updatean updateLab. Naz. del. Gran SassoLab. Naz. del. Gran Sasso

October 16-17, 2008October 16-17, 2008

The physics of the SunThe physics of the Sunand the solar neutrinos:and the solar neutrinos:

an updatean updateLab. Naz. del. Gran SassoLab. Naz. del. Gran Sasso

October 16-17, 2008October 16-17, 2008

GALLEX Cr-1 GALLEX Cr-1 1.001.00+0.11+0.11

-0.10-0.10

GALLEX Cr-2GALLEX Cr-20.81 ± 0.100.81 ± 0.10

SAGE CrSAGE Cr0.95 ± 0.120.95 ± 0.12

SAGE ArSAGE Ar0.790.79+0.09+0.09

-0.10-0.10

● Сечения захвата нейтрино на два нижних возбужденных уровня 71Ge могут быть завышены (W. Haxton).

Mаксимальный вклад этих возбужденных уровней составляет 5%. Если бы вклад этих уровней был равен нулю, тогда R=0.92±0.06 и приближение к ожидаемому значению 1.0 представляется вполне разумным (χ2 /dof = 4.58/3, GOF = 21%). Для выполнения этой задачи нами инициирован в Исследовательском центре ядерной физики в Осаке, Япония (RCNP) эксперимент E327. Два сеанса измерений с использованием пучка 3Не с энергией 140 МэВ на нуклон запланированы на конец декабря этого года. Будут измерены с высоким разрешением угловые распределения в реакциях 71Ga(3He, t)71Ge и 69Ga(3He, t)69Ge, на основании которых предполагается получить с хорошей точностью величину сечения захвата нейтрино на галлии. ● Электронные нейтрино исчезают в результате реального физического эффекта неизвестного происхождения.

Возможные гипотезы: - переход в стерильные нейтрино (VSBL, C.Guinti and M.Laveder, rXiv:0902.1992 и др.), - квантовая декогеренция в нейтринных осцилляциях (Y.Farzan, T.Shwetz, A.Yu.Smirnov, arXiv:0805.2098) Для проверки этих гипотез необходимы новые измерения с использованием 2MКи 51Cr нейтринного источника и Ga мишени с оптимизированной геометрией.

Separation of the SAGE 50 tones Ga target

on two independent spherical zones

It gives: dependence on distance of the

source (test of νe disappearance)

additional possibilities for statistical analysisFor two zones of the Ga target with thickness of each is 60 cm ,

the total uncertainty for each zone will be 5-5.5%,

and statistical error of combined result will be about 3%

( TAUP 2009, V.V. Gorbachev, B.T. Cleveland, V.N. Gavrin)

Optimization of the Ga target geometryOptimization of the Ga target geometry for the source experimentfor the source experiment

Максимальная чувствительность эксперимента приходится на область Δm2 меньше 5-8 эВ2; при этом чувствительность сильно меняется в зависимости от возможных значений Δm2 (на рисунке чувствительность определяется степенью отличия значений кривой от единицы

Рис. Отношение скоростей захвата в двух сферических мишенях в зависимости от параметра Δm2. Отличие от единицы в первых минимуме и максимуме достигает примерно 2/3 от амплитуды осцилляций (величины sin22θ):на рисунке параметр sin22θ=0.30 и отличие составляет 0.20 (20 %)

1)1) Двухзонная галлиевая мишень Двухзонная галлиевая мишень − − mm22

2)2) Реакторные эксперименты − Реакторные эксперименты − sinsin2222θθ3)3) (Нарушение CPT-симметрии)(Нарушение CPT-симметрии)

ПреимуществаПреимущества компактный монохроматический источник компактный монохроматический источник νν металлический галлий − максимальная плотность взаимодействийметаллический галлий − максимальная плотность взаимодействий малые расстояния малые расстояния −− источник источник →→ мишень (~1 м) мишень (~1 м) отсутствие фонов.отсутствие фонов.

I I Обоснование Обоснование

IIII Что сделано Что сделано

Выбор реактораВыбор реактора БН-600 Белоярской АЭС , г. ЗаречныйБН-600 Белоярской АЭС , г. Заречный

СМ-3 НИИАР, г. ДмитровградСМ-3 НИИАР, г. Дмитровград

Картограмма реактора СМ

4

1

2

3

5

1 – ловушка тепловых нейтронов с облучаемыми мишенями;

2 – специальные тепловыделяющая сборка (ТВС) с экспериментальными каналами (облучательные позиции активной зоны);

3 – экспериментальные каналы в бериллиевом отражателе;

4 – рабочие ТВС;

5 – компенсирующие органы с топливными подвесками

Оптимальный график работыОптимальный график работы((Е. ПЕ. П. . ВеретенкинВеретенкин совместно ссовместно с НИИАР) НИИАР)

Кол-во ячеек

Номера ячеек M, г r, см-2с-1 Tng, К A, МКиA через

10сут, МКи

1 1 83.6 9.62E+13 535 0.22 0.18

3 1,2,3 251 1.13E+14 554 0.55 0.42

5 4,6,8,10,12 418 1.11E+14 565 0.83 0.64

9 4-12 753 1.11E+14 611 1.2 0.95

8 13,15,17,19, 21,23,25,27 669 1.10E+14 578 1.2 0.89

15 13-27 1255 1.08E+14 608 1.8 1.4

27 1-27 2258 1.02E+14 655 2.4 1.8

14 все нечётные 1171 1.07E+14 599 1.7 1.4

18 1-3 и 13-27 1506 1.08E+14 616 2.0 1.6

191-3,

5 в среднем ряду, 13-271924 1.06E+14 633 2.2 1.8

10 1,7,8,10,11, 13,15,17,21,26 836 9.84E+13 550 1.7 1.3

Таблица Результаты нейтронно-физических расчетов. Облучение планируется проводить в течение двух больших кампаний реактора:10 суток на мощности +1 сут.останов на частичную перегрузку топлива +10 суток на мощности +5 сут.останов на полную перегрузку +10 суток на мощности +1 сут. останов на частичную перегрузку топлива +10 суток на мощности+1 сут. останов на частичную перегрузку топлива +10 суток на мощности

По результатам предварительных исследований дляПо результатам предварительных исследований дляизготовления источника нейтрино активностью 2,4 МКи изготовления источника нейтрино активностью 2,4 МКи после окончания облучения необходимо примерно после окончания облучения необходимо примерно 2260г2260г хрома. хрома. Облучать мишень из обогащенного хрома-50 планируется в виде стержней Облучать мишень из обогащенного хрома-50 планируется в виде стержней Диаметром 7мм и длиной 80ммДиаметром 7мм и длиной 80мм

Предполагается использовать хром следующего изотопного состава:Предполагается использовать хром следующего изотопного состава:5050Cr – Cr – 997,7,55 % %5252Cr – Cr – 22,,33%%5353Cr – Cr – 00,,11%%5454CrCr – 0,1% – 0,1%плотность – 6,91 г/плотность – 6,91 г/ccмм33

*Получен опытный образец*Получен опытный образец хромахрома-50 -50 с обогащением 97% массой 2г. с обогащением 97% массой 2г. *Выполнена разработка предварительного технико-экономического*Выполнена разработка предварительного технико-экономическогообоснования и задания на создание двухзонного реактора для обоснования и задания на создание двухзонного реактора для облучения галлиевой мишениоблучения галлиевой мишени

Участие в научных конференцияхV.V.Gorbachev, V.N.Gavrin, B.T.Cleveland, The neutrino source experiment on SAGE two-zone gallium target, TAUP 2009 International Conference, Roma, Italy July 1-5, 2009

План исследований на 2010 годПлан исследований на 2010 год

1. Искусственный источник нейтрино и двухзонный галлиевый реактор1. Искусственный источник нейтрино и двухзонный галлиевый реактор (ответственный Е.П. Веретенкин) 1.1. Обоснование реакторной технологии получения источника нейтрино на 1.1. Обоснование реакторной технологии получения источника нейтрино на основе хрома-51 активностью 2 МКи и проведение тестовых облучений основе хрома-51 активностью 2 МКи и проведение тестовых облучений хромовой мишени на реакторе СМ-3хромовой мишени на реакторе СМ-3 1.2. Разработка методики изготовления хромовой мишени для облучения 1.2. Разработка методики изготовления хромовой мишени для облучения нейтронами в реакторе СМ-3нейтронами в реакторе СМ-3 1.3. Разработка калориметра для прецизионного измерения интенсивности 1.3. Разработка калориметра для прецизионного измерения интенсивности источника источника 5151ССrr

1.4. Разработка рабочего проекта и изготовление двухзонного реактора для 50-ти 1.4. Разработка рабочего проекта и изготовление двухзонного реактора для 50-ти тонной галлиевой мишенитонной галлиевой мишени

1.5. Разработка проекта манипулятора для работы с источником 1.5. Разработка проекта манипулятора для работы с источником 5151ССrr активностью ~2 МКи активностью ~2 МКи

2. Дополнительные каналы системы регистрации распадов 2. Дополнительные каналы системы регистрации распадов 7171GeGe ГГНТ ГГНТ (ответственный Д.Н. Абдурашитов) 2.1. Изготовление 20-ти низкофоновых счетчиков модели “2.1. Изготовление 20-ти низкофоновых счетчиков модели “YY” из высокочистого кварца” из высокочистого кварца 2.2. Разработка проекта дополнительных 10 счетных каналов системы регистрации2.2. Разработка проекта дополнительных 10 счетных каналов системы регистрации данных ГГНТ данных ГГНТ 2.3. Разработка программ сбора данных и калибровки 10-ти дополнительных 2.3. Разработка программ сбора данных и калибровки 10-ти дополнительных счетных каналовсчетных каналов 2.4. Разработка проекта пассивной и активной защит дополнительных 10-ти 2.4. Разработка проекта пассивной и активной защит дополнительных 10-ти счетных каналов ГГНТсчетных каналов ГГНТ

3. Компьютерное моделирование калибровочного эксперимента с искусственным 3. Компьютерное моделирование калибровочного эксперимента с искусственным источником нейтрино источником нейтрино 5151CrCr активностью 2 МКи на двухзонной галлиевой мишени активностью 2 МКи на двухзонной галлиевой мишени (ответственный В.В. Горбачев)

Стерильные нейтрино:

1. LSND: Δm2 ~1 эВ2 >> (Δm2 сол+ Δm2атм)

из Г(Z0) 3 типа нейтрино в LSND наблюдались ν4, соответствующие νs

(hep-ex/0104049)

2. Поиск переходов в νs: эксперименты при ядерных реакторах – Bugey, Gosgen, Красноярск, … эксперименты на ускорителях – KARMEN2, MiniBooNE Ga эксперименты с источниками – SAGE, GALLEX

Безусловное указание на νs есть только в LSND

О совместном анализе данных LSND с другими экспериментами: 0805.1764 [hep-ex], MiniBooNe Collaboration 0705.0107 [hep-ph], M.Maltoni, T.Schwetz 0902.1992 [hep-ph], C.Giunti, M.Laveder ...

Совместимость всех данных в рамках гипотезы νs в схеме (3+1) или (3+2) не достигается; необходимо привлечение дополнительных гипотез (например, о нарушении CPT-симметрии)

● The cross sections for neutrino capture to the two lowest excited states in 71Ge have been overestimated (W. Haxton).

Maximum contribution of these excited states – 5%. If the contribution of these states to the predicted rate were to be zero then R=0.92±0.06 and the fit to the expected value of 1.0 becomes quite reasonable (χ2 /dof = 4.58/3, GOF = 21%). For measurement of cross section of neutrino capture on Ga a high resolution study of the 69, 71Ga(3He, t) reactions at 0.42 GeV is underway at the RCNP, Japan (H. Ejiri). ● Electron neutrinos disappear due to a real physical effect of unknown origin.

Some possibilities: - transition to sterile neutrinos (VSBL, C.Guinti and M.Laveder, arXiv:0902.1992), - quantum decoherence in neutrino oscillations (Y.Farzan, T.Shwetz, A.Yu.Smirnov, arXiv:0805.2098) To check this hypothesis new measurement that will use 2MCi 51Cr neutrino source and Ga target with optimized geometry is planned.

4 5

3 2

D8

D10 D4

D6

D7

D9

D2

D5

10 11

7 8

9 12

13

D1 D3

8

19 20

17

16

21

14 15

18

SR1SR2

SR3 SR4

ASR

ASR

30 Irradiation Cells

28 Fuel Assemblies

Special Fuel Assembly

4 Shim Rods with Additional Fuel Assembly

Central Neutron Trap

2 Automatic Shim Rods

Beryllium Reflector

Reactor SM Reactor SM Cross-sectionCross-section

Thermal neutron flux – 1.66 x 1015 сm-2 sec-1

Thermal neutron flux – (1.08-3.44) x 1014 сm-2 sec-1

Research Institute of Atomic ReactorsResearch Institute of Atomic Reactors

Documents

Отчет лабораторий РХМДН ОЛВЭНА и ГГНТ БНО 200 9