Доповідач
Опис
Сцинтиляційний кристал гадоліній-алюміній-галієвого гранату, легованого церієм (GAGG(Ce), хімічна формула Gd$_3$Al$_2$Ga$_3$O$_{12}$(Ce), масою 285.7 г був досліджений у підземній лабораторії Гран-Сассо (LNGS, Італія). Даний кристал буде використаний для пошуку рідкісних ядерних розпадів ізотопів гадолінію, зокрема нового виду ядерного розпаду - подвійного альфа-розпаду нуклідів $^{152,154,155}$Gd. Подвійний альфа-розпад був теоретично передбачений у 2021 р (незалежно від робіт 1980'х рр.), після чого почалися активні пошуки даного рідкісного типу радіоактивності. Зокрема сьогодні діють два проекти з пошуку подвійного альфа-розпаду $^{224}$Ra у Центрі дослідження важких іонів ім. Гельмгольца (GSI) та в ЦЕРНі. Досить оптимістичні теоретичні розрахунки симетричного подвійного альфа-розпаду $^{152}$Gd дають значення періоду напіврозпаду 1,1×10$^{19}$ р, що є досяжним для сучасних методів. Окрім цього даний кристал буде використаний для дослідження рідкісних альфа-розпадів 152,154,155Gd, а також подвійного бета-розпаду $^{152,160}$Gd. Найточніше значення періоду напіврозпаду альфа-розпаду $^{152}$Gd T1/2=(1,08± 0,08)×10$^{14}$ р було отримано ще у 1961 році, хоча сучасні методи низькофоної спектрометрії могли б забезпечити більш точний результат. Найсильніше обмеження на період напіврозпаду безнейтринного подвійного електронного поглинання $^{152}$Gd 4,2×10$^{12}$ р встановлене у експерименті з використанням HPGe детекторів, де ефективність реєстрації характеристичного випромінення дочірнього нукліду була дуже низькою, на рівні ~10$^{-9}$ [6]. У експерименті з використанням кристалу Gd3Al2Ga3O12(Ce) ефективність реєстрації даного ефекту буде близькою до 1, що дозволить покращити чутливість до процесу безнейтринного подвійного електронного поглинання у 152Gd на кілька порядків величини.
Визначено спектрометричні характеристики кристалу Gd$_3$Al$_2$Ga$_3$O$_{12}$(Ce), відділено сигнали від бета/гамма- та альфа-подій у кристалі. Виконано попередні оцінки забрудненості кристалу нуклідами $^{238,235}$U, $^{232}$Th та їх дочірніми за допомогою апроксимації альфа спектру та часово-амплітудного аналізу. Аналіз даних триває.
