庫爾恰托夫化學(xué)研究綜合體發(fā)光和探測器材料實驗室和中微子物理系的員工與來自白俄羅斯多個科學(xué)中心的同事一起開發(fā)了一種探測反中微子輻射的新方法。

科學(xué)家們創(chuàng)造了一種探測器元件，由兩種不同的發(fā)光材料組成：塑料和基于硅酸鋰鈣的新型閃爍體。此類探測器也稱為 phoswich 探測器(源自英語單詞“phore”和“sandwich”)。

眾所周知，反中微子與物質(zhì)的相互作用極其微弱。供參考：在沒有相互作用的情況下，其在鋼中的射程比地球到太陽的距離大10萬倍。然而，如果反中微子確實與物質(zhì)接觸，它很容易與質(zhì)子發(fā)生反應(yīng)——這種相互作用被稱為“反向β衰變”。逆β衰變的產(chǎn)物是正電子和中子。

在科學(xué)家進行的實驗中，發(fā)光塑料充當(dāng)了反中微子的富含質(zhì)子的目標，其中會發(fā)生正電子及其湮滅產(chǎn)物——伽馬射線的記錄。硅酸鈣鋰旨在檢測與鋰原子相互作用的中子。

福斯維奇同時受到伽馬射線(模擬正電子湮滅產(chǎn)生的伽馬輻射)和中子的照射。結(jié)果超出了所有人的預(yù)期：由于光開關(guān)組件的放射發(fā)光的暴露時間不同，很明顯，伽馬射線主要由塑料檢測到，中子主要由硅酸鋰鈣檢測到，并且準確度高于研究人員的預(yù)測預(yù)期的。

所獲得的結(jié)果為開發(fā)根據(jù)符合方案運行的緊湊型反中微子輻射探測器創(chuàng)造了機會——當(dāng)使用特定的探測器幾何形狀時，來自伽馬和中子事件的信號以已知的時間間隔被記錄。這種探測器對于核電站的遠程監(jiān)控非常重要，因為反中微子方法是“觀察”核反應(yīng)堆內(nèi)部的唯一不可證偽的方法。

此外，使用所提出的光開關(guān)，可以同時確定α和β粒子，這適用于輻射劑量測定。

該項目涉及白俄羅斯國立大學(xué)核問題研究所、“輻射儀器和新部件”公司和“ATOMTECH”(明斯克)公司的科學(xué)家。