Прецизионные измерения периода полураспада $^{71}$Ge, выполненные с целью поиска решения «галлиевой аномалии»

2 Jul 2025, 18:30
40m
Атриум (Санкт-Петербургский Государственный Университет)

Атриум

Санкт-Петербургский Государственный Университет

Poster Section 5. Physics of neutrino and nuclear astrophysics. 9. Poster Session

Speaker

Денис Иванов (НИЦ «Курчатовский институт» - ПИЯФ)

Description

Эксперименты с радиохимическими детекторами SAGE, GALLEX/GNO и BEST показали, что поток солнечных pp-нейтрино, регистрировавшихся с помощью реакции $\nu_{e}$ + $^{71}$Ga $\rightarrow$ $^{71}$Ge + e, составил $80\%$ от ожидаемого. Дополнительные измерения с искусственным источником нейтрино $^{51}$Cr в рамках эксперимента BEST выявили статистическую значимость полученных результатов на уровне $5\sigma$. Одно из возможных объяснений данного феномена связано с осцилляцией нейтрино в стерильное состояние, однако не исключается возможность некорректного учета времени жизни радионуклида, которому обратно пропорциональна скорость счета событий [1].
Уточнение значения периода полураспада $^{71}$Ge при условии, если оно является больше принятого ранее на $20\%$, позволило бы объяснить «галлиевую аномалию». Мы представляем результаты измерения периода полураспада Т$_{1/2}$($^{71}$Ge), полученные в ходе более 6 месяцев работы спектрометров на основе полупроводниковых Si(Li)-детекторов (S$_{1}$ $=$ $200$ мм$^{2}$; S$_{2}$ $=$ $30$ мм$^{2}$), уже использовавшихся ранее для прецизионных измерений [2]. Источник $^{71}$Ge был получен на ускорителе в реакциях (n,$x$n) и (р,$x$n) c мишенью из природного германия. Измеренные спектры обрабатывались с учетом дополнительного вклада от распадов других наработанных радионуклидов. Результирующая кривая распада $^{71}$Ge подгонялась суммой соответствующих компонент, которые определялись временами жизни дочерних ядер.
Наилучшее значение T$_{1/2}$($^{71}$Ge), полученное в результате подгонки событий, соответствующих рентгеновским квантам линии K$_{\alpha}$($^{71}$Ge), с Si(Li)-детектором (S$_{1}$ $=$ $200$ мм$^{2}$), составило T$_{1/2}$($^{71}$Ge) $= 11.4645 \pm 0.0036$ суток ($\chi^{2} = 4674/4615$; $P = 0.27$), что согласуется с ранее измеренными значениями, но является в $2-8$ раз более точным [3, 4].
Работа выполнена при поддержке Российского научного фонда (проект № 24-12-00046).

  1. S.R. Elliott, V.N. Gavrin, W.C. Haxton, Prog. Part. Nucl. Phys. 134,
    104082 (2024).
  2. I.E. Alekseev et al., Phys. Rev. C 102, 064329 (2020).
  3. E.B. Norman et al., Phys. Rev. C 109, 055501 (2024).
  4. I.J. Collar, S.G. Yoon, Phys. Rev. C 108, 021602 (2023).

Primary authors

Александр Воробьев (НИЦ «Курчатовский институт» - ПИЯФ) Александр Дербин (НИЦ «Курчатовский институт» - ПИЯФ) Валентина Муратова (НИЦ «Курчатовский институт» - ПИЯФ) Денис Иванов (НИЦ «Курчатовский институт» - ПИЯФ) Евгений Унжаков (НИЦ «Курчатовский институт» - ПИЯФ) Илья Драчнев (НИЦ «Курчатовский институт» - ПИЯФ) Максим Трушин (НИЦ «Курчатовский институт» - ПИЯФ)

Presentation materials

There are no materials yet.