地下宇宙成因与放射成因的 ^{42}Ar 产生
仪器与探测器
2023-09-29 v1
摘要
来自 ^{42}Ar 及其子体 ^{42}K 的放射性衰变是基于液态氩的大型中微子和暗物质实验中的潜在本底来源。在大气中，^{42}Ar 主要由 ^{40}Ar 上的宇宙成因活化产生。使用来自宇宙射线屏蔽地下源的低放射性氩可拓展基于液态氩的稀有事件搜寻的触及范围与灵敏度。我们估算了由天然放射性及宇宙射线缪子诱发相互作用所诱导的核反应在地下产生的 ^{42}Ar。在 3000 米水当量（mwe）深度，^{42}Ar 产生率为每年每顿地壳 1.8E-3 个原子，比地壳中相似深度的 ^{39}Ar 产生率小 7 个数量级。通过将计算所得 ^{42}Ar 产生率与已测得地下气体样品中浓度的 ^{39}Ar 产生率相比较，我们估算从 3000 mwe 深度提取的气体中 ^{42}Ar 的活度小于每年每顿氩 2 次衰变。
引用
@article{arxiv.2309.16169,
title = {Subsurface cosmogenic and radiogenic production of ^{42}Ar},
author = {Sagar S. Poudel and Ben Loer and Richard Saldanha and Brianne R. Hackett and Henning O. Back},
journal= {arXiv preprint arXiv:2309.16169},
year = {2023}
}
备注
17 pages, 10 figures