DAMA 是否沐浴在放射性氩海中？

本文提出一个假设以解释长期存在的 DAMA/LIBRA 疑难。引入 DAMA/LIBRA 屏蔽体中的是一种标称高纯氮的吹扫气体，根据该假设，其中含有氩杂质。氩通过吹扫气体管道的泄漏或商业供应的瓶装氮气引入氮吹扫气体，扩散穿过探测器外壳材料，然后与 DAMA/LIBRA 探测器直接接触。在两种场景下，这些氩杂质可导致 2.8 keV 背景的调制。场景 1)：这些杂质包括同位素 37Ar，其通过电子俘获衰变，发射 2.8 keV X 射线。这些衰变在 DAMA/LIBRA 中表现为单点单能事件，并由于大气和地球表面中子通量的变化而产生年度调制，这进而导致反应 $^{40}\textrm{Ca}(\textrm{n,}\alpha)^{37}\textrm{Ar}$ 和 $^{36}\textrm{Ar}(\textrm{n,}\gamma)^{37}\textrm{Ar}$ 中 37Ar 产生的季节性变化。场景 2)：DAMA/LIBRA 吹扫气体中也存在氡，其季节性调制率低于当前 DAMA/LIBRA 的限值。当氡或其短寿命子体衰变时，产生的 beta、gamma 和韧致辐射导致围绕 NaI(Tl) 探测器的铜外壳内的稳定 40Ar 被电离，产生特征 2.8 keV X 射线。调制背景也可能来自周围洞穴中氡引起的中子或 gamma 射线通量，由于铜外壳内 40Ar 的存在，导致在低能区增强的微小调制背景。通过对吹扫气体进行分析，以及对在电离辐射激发下的 DAMA/LIBRA 铜外壳进行蒙特卡洛和实验室研究，这两种场景可以直接进行测试。