基于锂转换器的强中微子源

一种具有硬谱（能量高达 13 MeV，平均能量 6.5 MeV）的强反中微子源可以基于短寿命同位素 8Li (0.84 s) 的β衰变实现。8Li 同位素（由 7Li 同位素活化产生）由于硬反中微子谱以及截面随能量的平方依赖关系，是一种首要的有前景的反中微子源。迄今为止，核反应堆是最强的中微子源。反中微子反应堆谱在能量 E>6 MeV 的总反中微子谱中具有很大的不确定性。使用 8Li 同位素可急剧减小这些不确定性或完全排除之。快速生成 8Li 同位素需要强中子通量。基于核反应堆的装置可作为传统中子源的核反应堆的替代。原则上也可能创建另一种中微子源：基于加速器串列、中子产生靶和锂转换器的中微子源。实现所考虑的中微子源（中微子工厂）需要强中子通量（即大功率中子源）。讨论了锂反中微子源的不同实现方式（基于高纯 7Li 同位素的锂转换器）：静态模式（即不将 8Li 同位素传输到中微子探测器）；动态模式（在封闭循环中传输 8Li 同位素到远程探测器）；锂转换器与基于钨、铅或铋的中子产生靶在加速器串列中运行。考虑了不同的锂化合物（作为转换器的物质）。提出了 LiOD 的重水溶液作为金属态高纯 7Li 的重要替代方案。