Автори: Щербань О.П.

Анотація: Робота присвячена опису походження стародавнього свинцю, його хімічної чистоти і радіоактивного забруднення, методів визначення складу, представлення розробленого у ННЦ ХФТІ комплексного методу глибокої очистки і одержаних результатів з рафінування античного свинцю, застосування очищеного археологічного свинцю в сучасних низькофонових експериментах з реєстрації рідкісних подій. Pb є найкращим екрануючим матеріалом для експериментів, заснованих на детектуванні іонізуючих частинок, через його високий атомний номер, розумну вартість і механічні властивості. Крім того, він має низький нейтронний переріз і низьку ймовірність взаємодії з космічними променями, включаючи утворення радіонуклідів шляхом активації. На жаль, його власна радіоактивність, як правило, не є незначною (десятки і навіть тисячі Бк/кг). Аналіз природи та походження цього забруднення показує, що лише 210Pb з періодом напіврозпаду 22,3 роки, відповідає за власну радіоактивність свинцю. Альтернативою сучасному свинцю є стародавній свинець, в якому багаторазово відбувався розпад цього ізотопу, а тому 210Pb майже повністю відсутній (≤ 0,715 мБк/кг). Але хімічна чистота стародавнього свинцю із вмістом основного металу 99,0…99,8% далека від специфікацій для сировинних сполук, які придатні для вирощування якісних детекторних сцинтиляторів PbWO4 i РbMoO4, що потребує додаткового очищення archPb. У ННЦ ХФТІ розроблено комплексний метод глибокої очистки свинцю, ефективність якого складає більше двох порядків величини. Отримані дослідні партії римського і грецького archPb чистотою > 99,998 i 99,9996 мас.% відповідно для вирощування досконалих кристалів archPbWO4 i archPbMoO4 в якості сцинтиляційних детекторів для низькофонових експериментів для реєстрації рідкісних подій. Для додаткового очищення від хімічно активних домішок, у тому числі і радіоактивних U, Th, 40K, запропоновано метод окислювального рафінування свинцю. Показана перспективність сцинтиляційного болометра archPbMoO4 для пошуку безнейтринного подвійного β-розпаду (0ν2β) ізотопу 100Мо. Вирощені із археологічного Pb кристали великої маси archPbMoO4 пропонуються як кріогенні калориметри у новому проєкті RES-NOVA для виявлення нейтрино супернових зірок SN через канал когерентного пружного розсіяння нейтрино (СЕνNS) на ядрах детектора.

Відповідальна установа: Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний ін-т»

Видано: Харків

Кількість сторінок: 57

Тираж: 70