由于反应堆中微子能量低,环境与探测器材料的天然放射性对实验有极大的影响。低本底的探测器也是大部分中微子和暗物质等地下实验的必要条件,代表着粒子物理探测器的一个重要发展方向。大亚湾反应堆中微子实验中,总重110吨、由上百个不同来源的部件构成的中心探测器的放射性单事例率(>1MeV)必须低于100Hz,严格控制放射性本底是一项复杂的系统工程。本课题将研究大型探测器低放射性本底的系统控制方法,保证高性能的中微子探测器的研制,并为将来的其它中微子、暗物质实验的探测器打下基础。
Neutrino;Detector;Low background;Natural radioactivity;
本“低本底探测器技术研究”课题完成探测器的放射性模拟,确定各部件的放射性指标。建立了低本底材料的质量控制程序。完成全部探测器材料的测量工作。大亚湾实验站的8个中心探测器已获取大量数据,数据分析表明,大于1MeV的单事例率约为40Hz,完全符合设计指标,表明在探测器研究过程中一系列的低本底控制工作都取得了很好的效果。通过数据分析,我们得到了来自探测器部件、来自液体闪烁体、来自刻度装置的放射性本底事例率,为提高低本底探测器技术打下良好基础。建立了一套高灵敏度、高精度的材料氡渗透性测试方法与测试装置,并完成低本底实验工程防氡材料选型与施工工艺设计中渗透性测试的任务。另外,还完成了所增加的对中微子探测器中氡本底的测量及水池反符合探测器中纯水中氡浓度的测量研究任务。利用深圳大学邻近实验站的地理优势,完成了实验所需放射源的采购与管理,以及液闪生产废弃物的处理等工作。