| Название НИОКТР |
Исследование групп мюонов в Baikal-GVD и развитие детектирующих модулей для регистрации астрофизических и реакторных нейтрино
|
| Аннотация |
Исследование нейтрино – это одна из самых актуальных и перспективных областей современной физики. Нейтрино является уникальной частицей, которая благодаря своим свойствам позволяет получать информацию от объектов, от которых другим способом получить информацию невозможно. Прежде всего, это космические объекты, расположенные на больших расстояниях, от которых может долететь только нейтрино и донести информацию, что там происходит. Например, Солнце – ближайший "термоядерный реактор", и регистрация нейтрино является единственным способом заглянуть в его ядро и понять, что происходит в его центре. Другой пример – исследование ядерных реакторов. Информацию о том, что происходит в его активной зоне, мы можем получить, только, исследуя поток антинейтрино.
Так как нейтрино и антинейтрино очень слабо взаимодействуют с веществом, то их регистрация возможна только по продуктам взаимодействий, в результате которых образуются либо мюоны (+/-), либо электроны/позитроны в зависимости от типа регистрируемого нейтрино. В Байкале регистрируются мюоны и каскадные ливни, а при регистрации антинейтрино от ядерных реакторов регистрируются позитроны и нейтроны.
В Байкальском эксперименте исследуются нейтрино в области ТэВных и ПэВных энергий. Сопоставление полученного энергетического спектра нейтрино таких энергий со спектром атмосферных нейтрино позволяет выделить нейтрино астрофизического происхождения. В этой связи весьма важно провести исследования потока мюонов в этой же области энергий. Так как мюоны и нейтрино рождаются в одних и тех же процессах – распадах пионов и каонов, то энергетический спектр мюонов однозначно связан с энергетическим спектром атмосферных нейтрино, что обеспечивает более надежное выделение астрофизических нейтрино.
Кроме того, энергетический спектр мюонов имеет и другое значение, он позволяет оценить массовый состав первичных космических лучей, ответственных за образование мюонов и нейтрино в атмосфере. Учитывая, что мюоны в области высоких энергий генерируется и распространяются группами, то исследования их потока и характеристик генерируемых ими каскадных ливней значительно уменьшат неопределенности при интерпретации данных нейтринных экспериментов.
Важной особенностью Байкальского и других черенковских водных экспериментов является направленность фотокатодов фотоумножителей вниз, в то время как поток мюонов регистрируются сверху. Поэтому калибровка оптических модулей во всем диапазоне зенитных и азимутальных углов непосредственно в черенковском излучении частиц с известными траекториями является очень важной задачей.
Что касается реакторных антинейтрино, то их исследования помимо решения интересной фундаментальной задачи (поиск стерильных нейтрино) имеет и важное практическое значение. В процессе работы ядерного реактора при делении изотопов урана и плутония образуются нейтроноизбыточные ядра, которые претерпевают цепочку бета-распадов до образования стабильных ядер-изобар. В каждом акте бета-распада испускается антинейтрино. Так, например, величина потока антинейтрино, генерируемого в процессе работы реактора ВВЭР-1000, превышает 10^20 с^(-1). Детектирование потоков антинейтрино обеспечивает дистанционный контроль работы атомного реактора, направленный на повышение безопасности эксплуатации атомных реакторов и решения задач нераспространения.
Для успешного развития нейтринного метода контроля реакторов необходимо с высокой статистической достоверностью регистрировать поток антинейтрино, выходящий из активной зоны реактора, а также измерять его спектр. Для этого необходим компактный инструмент, имеющий высокую эффективность регистрации антинейтрино и обладающий хорошим энергетическим разрешением. Однако на сегодняшний день полноценной промышленной версии детектора для мониторинга ядерных реакторов нейтринным методом еще не существует, и создание такого детектора является весьма актуальной задачей.
Другая актуальная проблема, которую можно решить с помощью дистанционной регистрации нейтринного излучения, связана с развитием средств контроля, обеспечивающих гарантии нераспространения при поставках ядерных реакторов в третьи страны. Особенный интерес представляет разработка независимого (от персонала и служб АЭС) постоянного «on-line» мониторирования работы реактора и передачи данных, не поддающихся фальсификации. В частности, развитие технологии детектирования реакторных антинейтрино может обеспечить МАГАТЭ независимый мониторинг реактора плавучего энергоблока при помощи автономного мобильного или стационарного нейтринного детектора для подтверждения заявленных режимов работы реактора.
|
| Доступ к ОКОГУ исполнителя |
False
|
| Количество связанных РИД |
0
|
| Количество завершенных ИКРБС |
0
|
| Сумма бюджета |
53993.269
|
| Дата начала |
2025-09-01
|
| Дата окончания |
2027-12-31
|
| Номер контракта |
075-03-2025-423/12
|
| Дата контракта |
2025-09-29
|
| Количество отчетов |
3
|
| УДК |
539.1.08
|
| Количество просмотров |
4
|
| Руководитель работы |
Громушкин Дмитрий Михайлович
|
| Руководитель организации |
Каргин Николай Иванович
|
| Исполнитель |
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ЯДЕРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ "МИФИ"
|
| Заказчик |
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
|
| Федеральная программа |
Отсутствует
|
| Госпрограмма |
Фундаментальные и поисковые научные исследования
|
| Основание НИОКТР |
Государственное задание
|
| Последний статус |
2025-10-08 06:01:10 UTC, 2025-10-08 06:01:10 UTC
|
| ОКПД |
Услуги (работы), связанные с научными исследованиями и экспериментальными разработками в области технических наук и в области технологий, прочие, не включенные в другие группировки, кроме биотехнологии
|
| Отраслевой сегмент |
—
|
| Минздрав |
—
|
| Межгосударственная целевая программа |
—
|
| Ключевые слова |
оптический модуль; нейтроны; Baikal-GVD; ядерно-физические установки; нейтрино; антинейтрино; астрофизические нейтрино
|
| Соисполнители |
—
|
| Типы НИОКТР |
Фундаментальное исследование
|
| Приоритетные направления |
—
|
| Критические технологии |
—
|
| Рубрикатор |
29.15.33 - Ядерная астрофизика. Ядерные взаимодействия космических лучей; 29.15.39 - Методика и техника ядерно-физического эксперимента
|
| OECD |
—
|
| OESR |
Ядерная физика
|
| Приоритеты научно-технического развития |
д) противодействие техногенным, биогенным, социокультурным угрозам, терроризму и экстремистской идеологии, деструктивному иностранному информационно-психологическому воздействию, а также киберугрозам и иным источникам опасности для общества, экономики и государства, укрепление обороноспособности и национальной безопасности страны в условиях роста гибридных угроз;
|
| Регистрационные номера |
ikrbs: {'card_list': [{'id': 'NH254J1NX3Z5M0E5465AXP3R'}]}
|
