ЯДЕРНАЯ ФИЗИКА, 2023, том 86, № 6, с. 656-663
ЭЛЕМЕНТАРНЫЕ ЧАСТИЦЫ И ПОЛЯ
НОВЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ РЕГИСТРАЦИИ СОЛНЕЧНЫХ НЕЙТРИНО
рр-ЦИКЛА С ПОМОЩЬЮ ИНДИЕВОГО ДЕТЕКТОРА
© 2023 г. И. Р. Барабанов1), Л. Б. Безруков1), В. И. Гуренцов1),
Г. Я. Новикова1), В. В. Синев1)*, Е. А. Янович1)
Поступила в редакцию 29.05.2023 г.; после доработки 29.06.2023 г.; принята к публикации 30.06.2023 г.
Секционированный низкофоновый детектор на жидком сцинтилляторе с растворенным индием в
качестве мишени для регистрации солнечных нейтрино может быть использован для измерения
полного спектра солнечных нейтрино, включая рр-нейтрино. Рассматривается детектор, состоящий
из секций с жидким сцинтиллятором объемом 1-2 л, просматриваемых матрицами кремниевых ФЭУ.
Собственный фон бета-активности индия подавляется тройными совпадениями, используемыми при
выделении нейтринных событий. Такой детектор может измерить независимым методом величину
потока7Be-нейтрино, полученного в коллаборации Борексино.
DOI: 10.31857/S0044002723060053, EDN: OVCHRM
1. ВВЕДЕНИЕ
выделить нейтринный сигнал на уровне существен-
но превосходящего фона.
Прямое измерение потока солнечных нейтрино
Детектор на основе115In регистрирует все ней-
(νe) рр-цикла по-прежнему представляет большой
трино солнечного спектра, причем форма детек-
интерес для изучения процессов, выходящих за
тируемого спектра повторяет форму солнечного с
пределы Стандартной солнечной модели (ССМ).
поправкой на сечение реакции. На месте моноли-
Такое исследование было впервые выполнено в
ний7Be и рер будут гауссовы распределения. Это
эксперименте Borexino [1] с помощью сцинтилля-
дает возможность точно измерить данные потоки и
ционного детектора с ультранизким собственным
сравнить их с измеренными детектором Борексино
фоном. Однако результат был получен только для
в качестве независимой проверки.
самого конца спектра (E > 400 кэВ), учитывая, что
Имеется независимый анализ спектра детектора
граничная энергия спектра рр-нейтрино 420 кэВ.
Борексино [3], в котором величины этих потоков
Кроме того, искомый спектр был выделен из смеси
немного отличаются от величин, опубликованных
разнообразных фонов, где главным оказывается
Борексино. В этом анализе получены потоки ней-
распад радиоактивного изотопа углерода14С, что
трино, отвечающие низкой металличности Солнца.
повышает неопределенность результата.
Перед началом измерения индиевым детектором
Уникальная возможность измерения спектра
может быть произведена калибровка детектора ис-
солнечных нейтрино рр-цикла была предложена
точником моноэнергетических нейтрино51Cr [4], в
Р. Рагаваном (R.S. Raghavan) [2] в 1976 г. с исполь-
которой может быть измерено сечение захвата ней-
зованием реакции захвата νe на изотопе индия115In
трино и учтено в теоретическом значении сечения,
(95.7% в естественной смеси). В результате реак-
зависящего от энергии.
ции образуются электрон и изотоп олова (115Sn)
Для создания детектора R.S. Raghavan предло-
в изомерном состоянии, который в свою очередь
жил использовать жидкий органический сцинтил-
переходит в основное состояние со временем жиз-
лятор (ОС) с растворенным в нем индием с концен-
ни τ = 4.76 мкс с испусканием гамма-кванта или
трацией In по металлу 5-10% (In-ОС). Основная
конверсионного электрона с энергией 115.5 кэВ
проблема при реализации In-детектора состоит в
и еще одного гамма-кванта с энергией 497 кэВ с
том, что115In является β-радиоактивным элемен-
полной энергией всего перехода 613 кэВ. Возни-
том с периодом полураспада T1/2 = 4.41 × 1014 лет
кает возможность в схеме регистрации образовать
и максимальной энергией распада Eмакс =
кратные, задержанные совпадения, позволяющие
= 497.5 кэВ. Скорость распада индия составляет
1)Институт ядерных исследований Российской академии
0.26
Бк/г In. Радиоактивность In затрудняет
наук, Москва, Россия.
создание детектора с единым объемом In-ОС
*E-mail: vsinev@inr.ru
ввиду того, что высокая скорость случайных
656
НОВЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ РЕГИСТРАЦИИ
657
совпадений бета-частиц в различных комбинациях
этом вторая по времени частица испускает тор-
и конечное энергетическое разрешение детектора
мозной гамма-квант, который выходит из ячейки и
могут имитировать нейтринные события. Выходом
взаимодействует в двух или более соседних ячейках
в данном случае является реализация детектора в
микрогруппы. Суммарная энергия трех задержан-
виде набора ячеек.
ных событий будет меньше 497 кэВ, что меньше
В результате захвата нейтрино в одной из ячеек
энергии 613 кэВ от нейтринного события, однако
при недостаточно высоком энергетическом разре-
возникает электрон с кинетической энергией Tе =
шении и, учитывая громадную разность скоростей
= Eν -Q, гдеQ = 115.3 кэВ— порогреакции. За-
тем с задержкой, имеющей характерное время τ =
нейтринного взаимодействия и бета-распада In,
= 4.76 мкс, происходит переход образовавшегося
существенная часть рассмотренных событий бу-
дет полностью имитировать нейтринное взаимо-
115Sn в основное состояние в две стадии:
действие. Выходом из такой ситуации было бы
νe +115In → e- +115Sn115Sn +
(1)
создание детектора с более мелкой грануляцией и
улучшение энергетического разрешения ячейки.
+ γ1(115.5 кэВ) + γ2(497.3 кэВ).
Такая возможность появилась в последнее вре-
На первой стадии возникает конверсионный элек-
мя в связи с созданием нового типа компактных
трон или гамма-квант с энергией 115.5 кэВ. При
светоприемников на основе кремниевых ФЭУ и
этом низкоэнергетический гамма-квант примерно
сцинтилляционных сместителей спектра (флюо-
в 50% случаев оставляет часть энергии в той же
ров) с переизлучением сцинтилляционного света в
ячейке. На второй стадии возникает еще один
область 450-550 нм. Обычно используемые жид-
гамма-квант с энергией 497.3 кэВ. Этот квант
кие органические сцинтилляторы на основе РРО
выходит (частично или полностью) из начальной
излучают свет в области 350-450 нм. В этой об-
ячейки и в результате комптоновского взаимодей-
ласти прозрачность ОС ухудшается растворенным
ствия регистрируется в нескольких (двух и более)
индием. Синтезированные в последние годы но-
соседних ячейках до полного поглощения. Окон-
вые флюоры [7-9] излучают свет в область 450-
чательно в результате нейтринного взаимодействия
550 нм, где прозрачность In-ОС существенно выше
возникает сигнал в одной из ячеек и с задержкой
(нескольких метров). В этом случае эффективность
с τ = 4.76 мкс в трех и более соседних ячейках,
светосбора и энергетическое разрешение оказыва-
включая исходную с суммарной энергией 613 кэВ
ются существенно выше.
(612.8). Более подробно эта схема описана в [2, 5].
В настоящей работе мы рассматриваем пара-
На рис. 1 показаны схема распада115In и захват
метры индиевого детектора, состоящего из ячеек
нейтрино с переходом на возбужденный уровень
объемом 2 л в форме параллелепипеда с размером
115Sn.
10 × 10 × 20 см3, просматриваемых кремниевыми
Начиная с 2000 г. Европейская коллаборация
матричными ФЭУ с обоих торцов ячейки с различ-
LENS [6] работала над практической реализацией
ным покрытием по площади.
подобного детектора. Однако сравнительно невы-
сокий световой выход разработанных в то время
In-ОС и низкая оптическая прозрачность не поз-
2. РЕГИСТРАЦИЯ НЕЙТРИНО В
волили обеспечить достаточно высокое энергети-
СЕКЦИОНИРОВАННОМ ДЕТЕКТОРЕ
ческое разрешение In-ОС и не позволили пода-
Отбор нейтринных событий в секционирован-
вить фон, возникающий от случайных совпадений
ном детекторе осуществляется при помощи за-
событий распада115In. Рассмотрим для примера
держанных совпадений. Срабатывание одной из
детектор, содержащий 100 т In-ОС с 10 т раство-
ячеек приводит к открыванию окна 15 мкс, за
ренного индия (10% по весу). Ожидаемая скорость
время которого должно произойти срабатывание
нейтринных взаимодействий в таком детекторе со-
еще нескольких ячеек в окружении (комптоновское
ставит примерно 7.25 × 10-5 событий/с (2300 со-
рассеяние гамма-кванта 497 кэВ), включая срабо-
бытий/год). Скорость распада115In в 10 т равна
тавшую первой.
2.6 × 106 событий/с или 8.2 × 1013 событий/год.
Назовем первое событие e1, тогда второе со-
Эта громадная разница (3.5 × 1010) подавляется
бытие будет с 45% вероятностью в виде кон-
задержанными совпадениями и гранулированной
версионного электрона в той же ячейке e2 или
структурой детектора. Однако в таком детекторе
с вероятностью 55% в той же и в соседней γ2
возникает последовательность случайных совпаде-
плюс еще несколько ячеек от второго гамма-кванта
ний, имитирующая нейтринное взаимодействие. В
497 кэВ e3. Топологически нейтринное событие
одной из ячеек детектора могут возникнуть сразу
показано на рис. 2. Первая сработавшая ячейка
две бета-частицы от распада индия в пределах
выделена слабым серым цветом, сработавшие во
времени задержанных совпадений (15 мкс). При
время второго события более темным серым.
ЯДЕРНАЯ ФИЗИКА том 86
№6
2023
658
БАРАБАНОВ и др.
7+
612.8
2
115In
115.5
9+
0.16 (104%)
2
3+
497.3
2
497.5 (100%)
497.3
1+
2
115Sn
Рис. 1. Схема распада115In и регистрации нейтрино. Энергии бета-переходов и гамма-квантов приведены в кэВ.
Триггером будет являться любая сработавшая
ящее из двух вспышек света, отстоящих друг от
ячейка с выделившейся энергией больше выстав-
друга не более 15 мкс;
ленного порога 10-50 кэВ. Подтверждением ней-
2. Срабатывают две или более ячеек вблизи пер-
тринного события будет задержанное по времени
вой ячейки, совпадающих по времени в пределах
событие со сработавшими тремя и более ячейками
10 нс;
(вместе с триггерной), окружающими триггерную.
3. Вторая вспышка от первого события совпа-
Эффективность регистрации нейтринного события
дает в пределах 10 нс со вторым условием.
будет определяться эффективностью регистрации
двух гамма-квантов второго события с суммарным
Назовем макромодулем область вокруг цен-
энерговыделением 613 кэВ. Учитывая, что гамма-
тральной ячейки, в которой поглощается
90%
квант с энергией 497 кэВ с вероятностью 90%
гамма-излучения от распада олова (50 ячеек).
поглощается в радиусе 30 см от точки рождения,
можно выбрать количество ячеек для суммирова-
ния энерговыделения второго события.
3. МОДЕЛИРОВАНИЕ РЕГИСТРАЦИИ
НЕЙТРИННЫХ СОБЫТИЙ
Определим нейтринное событие как последова-
тельность трех условий:
Для проведения моделирования регистрации
1. В одной из ячеек возникает событие, состо-
нейтринных событий была выбрана секция в форме
параллелепипеда объемом 2 л с размерами 10 ×
× 10 × 20 см3. Корпус ячейки выполнен из оргстек-
ла. На утолщенных торцах крепятся кремниевые
3
матрицы для регистрации света.
Расчет эффективности регистрации нейтринно-
го события проводился методом Монте-Карло сле-
2
дующим образом: в модуле разыгрывается место
вылета электрона от захвата нейтрино, а затем из
1
той же точки вылетают два гамма-канта и смот-
рится оставление ими энергии и затем поглощение
в окружающих модулях. При этом учитываются
временные и пространственные критерии отбора
для нейтринного события.
Регистрация моделировалась по собиранию
Рис. 2. Схема детектирования нейтринного события:
света в модулях на светочувствительные кремни-
1 — первое событие (электрон от захвата нейтрино),
евые матрицы, расположенные по торцам ячейки.
2 — второе событие от гамма-кванта или конверси-
Свет излучался согласно вероятности испускания
онного электрона с энергией 115.5 кэВ (происходит
света шифтером (флюором) в зависимости от дли-
во временном окне 3τ = 15 мкс, τ — время жизни
возбужденного уровня 612.8 кэВ 4.7 мкс), 3 — гамма-
ны волны, показанной на рис. 3. Там же приведена
квант с энергией 497.3 кэВ создает сигналы в окружа-
длина поглощения света (прозрачность) в ЖС с
ющих ячейках. Сигналы 2 и 3 совпадают по времени в
индием. Видно, что прозрачность превышает 2 м
пределах 10-8 с внутри временного окна 15 мкс.
на максимуме излучения флюора.
ЯДЕРНАЯ ФИЗИКА том 86
№6
2023
НОВЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ РЕГИСТРАЦИИ
659
Чтобы отслеживать вспышки света от электро-
Для расчета фоновых условий в нейтринном
нов отдачи при комптоновском рассеянии в одной
детекторе необходимо иметь нормальное распреде-
ячейке, необходимо снизить порог до 10 кэВ. На
ление сигнала модуля. Отклонение от нормального
рис. 4 приведено количество сработавших ячеек в
распределения приводит к ошибочной калибров-
течение 10 нс в окне ожидания второго события. Из
ке модуля и трудно контролируемому фону ней-
этого графика видно, что при установлении порога
тринного детектора. Энергетическое разрешение
по числу сработавших ячеек 3 и более, эффек-
модуля в зависимости от энергии электрона по-
тивность регистрации второго события составляет
лучено для трех вариантов заполнения торцевой
0.55 при пороге 10 кэВ.
поверхности модуля фотодетекторами 25%, 50% и
99% со световыходом 10 фотонов на кэВ (рис. 6).
Число фотоэлектронов на кэВ для этих вариантов
4. ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ РАЗРЕШЕНИЕ
с учетом нелинейности световыхода равно соответ-
МОДУЛЯ
ственно (1.2-1.8), (1.8-2.5), (2.3-3.3).
Энергетическое разрешение оказывает решаю-
Энергетическое распределение второго сигнала,
щее влияние на коррелированный фон детектора.
состоящего из суммы двух гамма-квантов 115.5 и
497.3 кэВ (613 кэВ), показано на рис. 5. Расчет
делался при световыходе 10 фотонов/кэВ и при
5. КОРРЕЛИРОВАННЫЙ ФОН
заполнении 50% поверхности торца кремниевой
Основной фон при регистрации электронного
матрицей в модуле размером 20 × 10 × 10 см3. Ту-
спектра от взаимодействия нейтрино с радиоак-
шение света сцинтиллятором (эффект Биркса) не
тивным изотопом115In определяется его бета-
учитывалось для того, чтобы нагляднее продемон-
электронами и их тормозным излучением. Высо-
стрировать положение маркера 613 кэВ. Сцинтил-
кая скорость распада115In 0.26 Бк/г и конечное
лятор содержит 10%115In. Эмиссионный спектр,
зависимость поглощения света от длины волны
энергетическое разрешение приводят к тому, что
(рис. 3) и световыход взяты из работы [10], а
бета-электрон со своим тормозным гамма-квантом
параметры фотодетекторов из [11]. Поверхность
имитирует распад115Sn, несмотря на то, что мак-
модуля покрыта светоотражающей пленкой с ко-
симальная энергия распада индия 497.5 кэВ мень-
эффициентом отражения 98%. При прохождении
ше 613 кэВ — энергии нейтринного маркера. В
света в модуле учитывалась возможность полного
результате чего появляется сигнал в макромодуле
внутреннего отражения.
ячеек в области (613 ± 2σ) кэВ во временном ин-
тервале 10 нс. Совпадение этого сигнала с любым
Условие регистрации нейтринного события —
сигналом в модуле за время 3τ, принадлежащим
одновременное срабатывание трех и более ячеек
этой группе, создает ложное нейтринное событие.
при втором событии в компактной группе ячеек,
окружающих ячейку с первым событием. Матрицы
На рис. 7 показано энергетическое распределе-
просматривают ячейку через утолщенную стенку
ние маркера нейтринного события 613 кэВ. Здесь
4 см.
же показано распределение фоновых событий, вы-
званных бета-электроном (Eβ), испустившим тор-
Расчет проводился методом статистических ис-
мозной гамма-квант, который поглотился в двух
пытаний с розыгрышем сцинтилляционной вспыш-
соседних модулях (EТ1 и EТ2), с общим энерговы-
ки по всему объему детектора. При моделиро-
делением460 кэВ (Eβ + EТ1 + EТ2).
вании с одинаковой толщиной стенки детектора
оказалось, что в модуле присутствуют неслучайные
Область спектра бета-электронов, попадающих
события, которые локализуются вблизи фотоде-
в энергетическое окно (613 ± 2σ) кэВ, из-за конеч-
текторов и существенно отличаются от событий
ного энергетического разрешения ячейки оказыва-
из центральной области модуля. Для устранения
ется очень малой при световыходе 10 фотонов/кэВ
влияния этого краевого эффекта использованы два
и 50% покрытии торцевой поверхности. На 108
прозрачных световода (буфера) на торцах модуля,
разыгранных событий в область нейтринного мар-
не дающих сцинтилляционной вспышки. Подроб-
кера попало всего 3500 событий. Из рис. 7 видно
ный расчет показал, что толщина буфера зависит
соотношение спектра всех разыгранных событий от
от длины поглощения света, от отражающей пленки
бета-электронов с испусканием тормозного гамма-
и от степени заполнения торцевых поверхностей
кванта и его части, вызвавшей имитацию нейтрин-
фотодетекторами. Для принятых значений коэф-
ного события. Все спектры нормированы на число
фициента отражения пленки и длины поглощения
нейтринных событий в 10 т индия за 5 лет экспози-
света получена зависимость толщины буфера от
ции. Из рисунка видно, что в области нейтринного
коэффициента заполнения торцевых поверхностей:
маркера менее 2σ количество фоновых событий
2 см при 90%, 3 см при 50% и 4 см при 25%.
составило всего 18 в 10 т индия за 5 лет.
ЯДЕРНАЯ ФИЗИКА том 86
№6
2023
660
БАРАБАНОВ и др.
Длина поглощения, см
450
400
1
350
300
2
250
200
150
100
50
0
400
450
500
550
600
650
700
L, нм
Рис. 3. Спектр излучения нового флюора [9] (1) и длина поглощения света в органическом сцинтилляторе, загруженном
индием (In-ОС) (2).
P
0.35
0.30
0.25
0.20
0.15
0.10
0.05
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
N
Рис. 4. Распределение числа сработавших ячеек за время 10 нс при пороге регистрации сигнала в модуле 10 кэВ. По оси
X отложено число сработавших ячеек, по оси Y — вероятность появления срабатывания.
При светосборе ячейки 3 фотонов на кэВ и при
вторым импульсом в 1). Кроме того, суммарная
покрытии торцевых поверхностей фотодетектора-
энергия всех трех событий должна быть в области
ми более 50% фон от тормозного излучения бета-
613 кэВ.
электронов пренебрежимо мал.
Введем следующие обозначения: n — скорость
распадов In в одном макромодуле, n = 76/с; Ω —
число ячеек в макромодуле, примем Ω = 50; η
6. ФОН СЛУЧАЙНЫХ СОВПАДЕНИЙ
полное число ячеек в детекторе, примем η = 33000.
Случайные совпадения, имитирующие нейтрин-
Тогда число случайных совпадений будет Nсл =
ное взаимодействие, могут возникнуть следующим
= (n2 × 10-5η) [n2 × 10-82/2)] × 10-8. С учетом
образом: 1) два случайных события в одной ячейке
в пределах временного интервала 15 мкс, 2) два
требования величины суммарной энергии всех трех
импульса в двух различных ячейках микрогруппы,
событий 613 кэВ скорость счета случайных совпа-
окружающей первую ячейку во временном интер-
дений будет Nсл = 1.7 × 10-7 с-1, которая получа-
вале 10 нс, и окончательно 3) совпадение 2) со
ется при эффективности регистрации pp-нейтрино
ЯДЕРНАЯ ФИЗИКА том 86
№6
2023
НОВЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ РЕГИСТРАЦИИ
661
Относительные единицы
101
102
103
4
10
500
520
540
560
580
600
620
640
660
680
700
E, кэВ
Рис. 5. Энергетическое распределение суммарного сигнала второго события с энергией 613 кэВ в трех и более ячейках
компактной группы (макромодуля) при заполнении 50% торцевых поверхностей фотодетекторами. Сплошной кривой
показано описание данного распределения гауссовой функцией.
E/E
0.60
0.55
0.50
100%
0.45
50%
25%
0.40
0.35
0.30
0.25
0.20
0.15
0.10
0.05
0
10
100
1000
E, кэВ
Рис. 6. Энергетическое разрешение детектора для трех вариантов покрытия торцевой поверхности модуля фотодетек-
торами 25%, 50% и 100% и толщиной буфера 4, 3 и 2 см соответственно. В отложенном по оси Y разрешении для
ΔE использовалось значение полной ширины на полувысоте (FWHM). Светосбор ячейки 3 фотоэлектрона на кэВ
(световыход 10 фотонов на кэВ).
40%. При этом скорость счета нейтринных событий
содержит несколько литров ЖС с растворенным
составляет 1.2 × 10-5 с-1.
в нем индием (115In), служащим мишенью для
нейтрино. Проект основан на использовании
нового флюора для ЖС вместо используемого
7. ЗАКЛЮЧЕНИЕ
сейчас РРО и кремниевых ФЭУ, разработанных в
Предложен новый тип детектора солнечных
последнее время. Флюор обеспечивает сдвиг спек-
нейтрино в виде сборки ячеек. Каждая ячейка тра сцинтилляционной вспышки в область более
ЯДЕРНАЯ ФИЗИКА том 86
№6
2023
662
БАРАБАНОВ и др.
P
105
1
2
104
103
102
101
0
10
400
450
500
550
600
650
700
E, кэВ
Рис. 7. Энергетическоераспределениемаркера нейтринногособытияс энергией 613 кэВ в произвольныхединицах в трех
и более ячейках макромодуля (1); энергетическое распределение бета-электрона и тормозного гамма-кванта cо средней
энергией 460 кэВ в трех и более ячейках макромодуля (2). Сплошная кривая у распределения(1) показывает область 2σ,
которая отрезает события коррелированного фона (2).
длинных волн оптического диапазона500 нм, где
4.
C. Grieb, J. M. Link, and R. S. Raghavan, Phys. Rev.
In-ОС имеет достаточно высокую прозрачность,
D 75, 093006 (2007); hep-ph/0611178.
что увеличивает количество собираемого света
и, в конечном итоге, улучшает энергетическое
5.
И. Р. Барабанов, Л. Б. Безруков, В. И. Гуренцов,
разрешение.
Г. Я. Новикова, В. В. Синев, Е. А. Янович, ЯФ 85,
Методом МК были рассчитаны энергетическое
305 (2022) [Phys. At. Nucl. 85, 402 (2022)].
разрешение и эффективность регистрации pp-
6.
http://www1.phys.vt.edu/kimballton/lens/public/
нейтрино, и фоновые параметры детектора, состоя-
щего из 100 т In-ОС (10% In по весу), разделенных
papers/
на 33 000 модулей, объемом 2 л. Показано, что
7.
O. Borshchev, A. B. R. Cavalcante, L. Gavardi,
при выбранных параметрах детектора фон от
L. Gruber, C. Joram, S. Ponomarenko, O. Shinji, and
бета-электронов распада индия и их тормозного
N. Surin, JINST 12, P05013 (2017).
излучения составляет пренебрежимо малую ве-
личину (<1%) при эффективности регистрации
8.
S. A. Ponomarenko, N. M. Surin, O. V. Borshchev,
pp-нейтрино 40-50% в зависимости от порога
Yu. N. Luponosov, D. Y. Akimov, I. S. Alexandrov,
регистрации 10-60 кэВ.
A. A. Burenkov, A. G. Kovalenko, V. N. Stekhanov,
Показана возможность прямой регистрации pp,
E. A. Kleymyuk, O. T. Gritsenko, G. V. Cherkaev,
7Be и других нейтрино от Солнца в реакции захвата
A. S. Kechek’yan, O. A. Serenko, and
на115In с помощью In-ОС. Детектор на основе
A. M. Muzafarov, Sci. Rep. 4, 6549 (2014).
индия дает возможность независимого и более точ-
ного определения потоков солнечных нейтрино, в
9.
A. Sidorenkov, O. Borshchev, A. Fazliakhmetov,
A. Lukanov, B. Lubsandorzhiev, S. Lubsandorzhiev,
частности7Be, по сравнению с уже имеющимися.
D. Nanzanov, S. Ponomarenko, M. Skorotetcky,
N. Surin, E. Svidchenko, N. Ushakov, and
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
D. Voronin, Eur. Phys. J. C 82, 1038 (2022).
1. M. Agostini et al. (Borexino Collab.), Nature 562,
10.
И. Р. Барабанов, Л. Б. Безруков, В. И. Гуренцов,
505 (2018).
Н. А. Данилов, А. di Vacri, C. Cattadori, Ю. С. Кры-
2. R. S. Raghavan, Phys. Rev. Lett. 37, 259 (1976).
лов, Г. Я. Новикова, Е. А. Янович, ПТЭ, 4, 50
3. Л. Б. Безруков, И. С. Карпиков, А. К. Межох,
С. В. Силаева, В. В. Синев, Изв. РАН. Сер. физ.
(2010).
87, 1047 (2023); arXiv: 2304.02747 [hep-ex, astro-
ph.EP].
11.
https://www.hamamatsu.com/jp/en.html
ЯДЕРНАЯ ФИЗИКА том 86
№6
2023
НОВЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ РЕГИСТРАЦИИ
663
NEW POSSIBILITIES FOR рр-CYCLE SOLAR NEUTRINO REGISTRATION
BY USE OF INDIUM DETECTOR
I. R. Barabanov1), L. B. Bezrukov1), V. I. Gurentsov1), G. Ya. Novikova1),
V. V. Sinev1), E. A. Yanovich1)
1)Institute for Nuclear Research of the Russian Academy of Sciences, Moscow, Russia
Low background segmented liquid scintillator detector, doped with an indium as a target for solar neutrino
registration, can be used for measuring total solar neutrino spectrum including pp-neutrinos. A detector
consisting of small modules filled with liquid scintillator in the volume of 1-2 liters is considered. Silicon
matrices are used for light collection. The background of indium beta-activity is suppressed by triple
coincidences. The detector of such a type can measure7Be neutrino flux with high accuracy and check
independently the measurement performed by the Borexino Collaboration.
ЯДЕРНАЯ ФИЗИКА том 86
№6
2023