В Баксанской нейтринной обсерватории рождается будущее
Ученые КБГУ и Института ядерных исследований Российской академии наук вышли на финальный этап работ по разработке и созданию прототипа детектора для поиска безнейтринного двойного бета-распада, сообщает пресс-служба КБГУ.
Состоялась важная рабочая поездка-экскурсия сотрудников совместной лаборатории "Астрофизика и физика космических лучей" Кабардино-Балкарского государственного университета им. Х. М. Бербекова и Института ядерных исследований РАН на Баксанскую нейтринную обсерваторию БНО ИЯИ РАН, расположенную в Баксанском ущелье Кавказского горного хребта (Приэльбрусье).
Это событие ознаменовало начало финальной стадии трехлетнего проекта по созданию прототипа детектора на основе неодимсодержащего жидкого органического сцинтиллятора для поиска безнейтринного двойного бета-распада неодима-150.
Проект "Новые методы исследования безнейтринного двойного бета-распада" реализуется в рамках государственного задания КБГУ и является частью разрабатываемой Федеральной программы исследования нейтрино и астрофизики частиц на 2023-2030 годы.
Научным руководителем проекта выступает Анна Вересникова, ученый секретарь ИЯИ РАН и старший научный сотрудник совместной лаборатории "Астрофизика и физика космических лучей".
Анна Вересникова подчеркнула значимость текущего этапа научного проекта, сказав, что в течение трех лет команда ученых Института ядерных исследований РАН и КБГУ, а также молодые сотрудники активно занимались исследованиями. В частности, в рамках проекта был разработан новый жидкий органический сцинтиллятор на основе редкоземельных элементов с оптимальной концентрацией неодима, предназначенный для поиска безнейтринного двойного бета-распада изотопа 150Nd.
С использованием метода Монте-Карло была разработана математическая модель, позволяющая оптимизировать конструкцию детектора для достижения наилучшего энергетического разрешения. В среде моделирования Geant4 в ходе исследования было рассчитано ожидаемое энергетическое разрешение для детектора, а также получены спектры энерговыделения в сцинтилляторе от радионуклидов 238U, 235U и 232Th. Дополнительно были проведены измерения спектров излучения от радиоактивных примесей различных материалов, используемых для создания детектора.
Итогом всей подготовительной работы стал сам прототип, собранный коллективом.
Анна Вересникова отметила: «Самым важным для меня как для руководителя было видеть горящие глаза студентов. Они впервые присутствовали в полевых условиях и увидели «живую» науку. В «чистой комнате», надев специальную одежду, они собственными руками создавали будущее».
Следующим этапом проекта станут набор и обработка статистических данных в низкофоновой лаборатории глубокого заложения БНО ИЯИ РАН.
В рамках рабочей поездки участники проекта посетили уникальную установку ИЯИ РАН - Баксанский подземный сцинтилляционный телескоп (БПСТ) объёмом 3000 м³, находящийся на глубине 300 м под поверхностью горы Андырчи.
Этот проект демонстрирует успешное сотрудничество между академическими институтами и университетами в области фундаментальных исследований, способствуя развитию отечественной науки и подготовке молодых специалистов в области ядерной физики и астрофизики.