Detektor reaktorových antineutrin

AbstraktAbstract

Jedná se o 80-ti kanálový detektor (40 x 40 x 40 cm^3), který byl navržen ve spolupráci s SÚJV v Dubně. Detektor se skládá z 80-ti scintilačních elementů o rozměrech 40 x 20 x 1 cm^3. Světlo z každého scintilačního elementu je prostřednictvím 19-ti optických WLS vláken vedeno na křemíkový fotonásobič (SiPM). Mezi jednotlivými vrstvami scintilačních elementů se nachází neutronový konvertor na bázi sloučeniny gadolinia. Detektor by měl být umístěn do blízkosti reaktoru (~10 m). Umístění detektoru v blízkosti reaktoru umožní studium oscilací neutrin na krátkých vzdálenostech a možnost potvrzení nebo vyvrácení existence hypotetické částice, tzv. sterilního neutrina. Detektor však má široké využití i v oblasti aplikovaného výzkumu, např. měření výkonu reaktoru v reálném čase, určování izotopického složení a stupně vyhoření jaderného paliva a také monitorování ilegální manipulace s izotopem 239Pu, které je základnou součástí jaderných zbraní.

It is the 80-channel detector (40 x 40 x 40 cm^3), which has been developed in cooperation with JINR, Dubna. The detector consists of 80 scintillating elements (dimensions 40 x 20 x 1 cm^3). The light from each scintillating element is collected via 19 WLS fibres on the silicon photomultiplier (SiPM). Between each two layers of the sintillating elements there is a neutron conversion layer based on the gadolinium compound. The detector would be located very close to the reactor (~10 m). The location of the detector close to the reactor enables us to study the neutrino oscillations on short baselines and verify/reject the sterile neutrino hypothesis. The detector can be also used in the applied research, e.g. for the real-time measurement of the reactor power, determination of the isotopic composition and burnout of the reactor fuel and monitoring of illegal manipulation with 239Pu, which is an essential part of nuclear weapons.