天然碲靶的宇宙成因活化
仪器与探测器
2014-11-24 v1 高能物理 - 实验
核实验
摘要
130Te 是搜寻无中微子双贝塔衰变的候选核素之一。目前计划在两项实验中使用它：CUORE 和 SNO+。在 CUORE 实验中，将使用冷却至低温的 TeO2 晶体。在 SNO+ 实验中，天然碲 (natTe) 将以高达 0.3% 的负载量部署在液体闪烁体体积中。该搜寻信号的一个可能背景是由宇宙成因中子和质子散裂反应在靶材料上产生的高 Q 值、长寿命同位素。已确定共有 18 种 Q 值大于 2 MeV 且半衰期 T1/2 > 20 天的同位素为潜在背景。此外，低 Q 值、高活度的同位素也可能因堆积效应而产生问题，特别是在基于液体闪烁体的探测器中。利用 ACTIVIA 程序、TENDL 库以及 Armstrong 和 Gehrels 提出的海平面宇宙成因中子和质子通量参数化，计算了长寿命和短寿命同位素的产率。将获得截面值与现有的实验数据和计算结果进行了比较，总体发现吻合良好。这些结果已应用于 SNO+ 实验在海平面暴露一年的情况。考虑了两种可能的情形：在深地环境下冷却两年，或在地表进行初步纯化后在深地环境下冷却六个月。此外，还考虑了在 SNOLAB 地点的深地活化情况。
引用
@article{arxiv.1411.5947,
title = {Cosmogenic activation of a natural tellurium target},
author = {V. Lozza and J. Petzoldt},
journal= {arXiv preprint arXiv:1411.5947},
year = {2014}
}