Спектроскопия реакторных антинейтрино тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.16 ВАК РФ

Российский научный центр «Курчатовский Институт»

На правах рукописи УДК 539.12

КОПЕЙКИН Владимир Иванович Спектроскопия реакторных антинейтрино

01.04.16 - физика ядра и элементарных частиц

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора физико-математических наук

!

Москва - 2003

Работа выполнена в Российском научном центре «Курчатовсий Институт»

Официальные оппоненты:

Член-корреспондент РАН, доктор физико-математических наук,

профессор О.Г. Рижская (ИЯИ)

Член-корреспондент РАН, доктор физико-математических наук,

профессор Г.В. Даннлян (ИТЭФ)

Доктор физико-математических наук O.A. Займидорога (ОИЯИ)

Ведущая организация: Московский инженерно-физический

институт (государственный университет)

Защита состоится "_"_ 2003 г. в_часов на заседании

диссертационного совета Д 520.009.03 при Российском научном центре «Курчатовский Институт» по адресу Москва 123182, пл. Кучатова, Российский научный центр «Курчатовский Институт»

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Российского научного центра «Курчатовский Институт»

Автореферат разослан "_"_ 2003 г.

Учёный секретарь диссертационного совета '

кандидат физико-математических наук АЛ.Барабанов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. В физике реакторных антинейтрино экспериментальные исследования сосредоточены на процессах взаимодействия уе с протоном, электроном и дейтроном:

Эти эксперименты направлены, главным образом, на проверку предсказаний Стандартной Модели (СМ) электрослабого взаимодействия, а также поиск и изучение эффектов, выходящих за её пределы. На важную роль нейтрино в построении новой теории, обобщающей СМ, указывает проблема дефицита солнечных и наблюдение аномалии в потоке атмосферных нейтрино. Коллаборация КатЬАМ) впервые сообщила о дефиците антинейтрино в опыте на сверхдальнем расстоянии от реакторов. Результаты экспериментов с солнечными, атмосферными и реакторными нейтрино рассматриваются с точки зрения существования масс и смешивания нейтрино и объясняются нейтринными осцилляциями - переходами одних типов нейтрино в другие. Дефицит солнечных нейтрино связывают также с гипотезой существования "большого" магнитного момента нейтрино, который также может вызывать переходы между разными типами нейтрино.

Реакции (1-4) происходят на простейших мишенях, протекают при малых энергиях реакторных антинейтрино (<10 МэВ) и поэтому допускают надёжное теоретическое описание. Вместе с тем, эксперименты на реакторах проводятся в многокомпонентном, находящемся в постоянной динамике (т.е. изменяющемся за время работы реактора) спектре антинейтрино, а интерпретация опытов требует надёжного знания этого спектра во всём его энергетическом диапазоне.

Антинейтрино испускаются при бета-распаде продуктов деления и бета-распаде ядер, возникающих в результате радиационного захвата нейтронов изотопами тяжёлых элементов и самими продуктами деления. Компоненты топлива в наиболее распространённых легководных реакторах типа ВВЭР (Р^) - это 235 и,239 Ри,238 и и 241 Ри, вклад которых в число делений за время работы (за кампанию

1

. '. .иНЛЛЬНАЯ

уе + р п + е+

уе + е~-> уе'+ е~ ' уе + <1->-п + п+е+

уе + (1->п + р+уе .

(1) (2)

(3)

(4)

;,ИЯДИОТЕКЛ

реактора) заметно меняется. Кампания длится около года, после чего реактор останавливается на месяц для перегрузки трети топлива. Измерение нейтринного эффекта обычно продолжается неск<?лько кампаний, измерение фона в эксперименте ведётся во время остановки реактора.

В наиболее простой записи связь ожидаемой скорости счёта нейтринных событий пу(0 с сечением изучаемого физического процесса, а также характеристиками реактора и детектора имеет вид: Пу = (4З1К2)_1-К-пгстг, [С-1] (5)

где Я - расстояние от детектора до реактора [см], N - эффективное число элементарных мишеней (ядер или электронов) в детекторе, скорость делений в реакторе [дел./с], величина, измеряемая в эксперименте и представляющая усреднение сечения реакции (1-4) для моноэнергетических антинейтрино а(Еу) [см /уе] по спектру антинейтрино реактора р(Еу,1) [уе/МэВ-дел.]:

= |р(Еу,Оо(Еу)<!Еу, [см2/дел.]. (6)

Поток реакторных \-е пропорционален скорости делений пг. Величина % вычисляется как отношение тепловой мощности реактора к полной тепловой энергии, выделяющейся в реакторе в расчёте на один акт деления Ег: % (1) =W/Ef(t). Анализ сечения , его динамики, а также анализ других характеристик процессов (1-4), получаемых из эксперимента, ведётся путём их сравнения с ожидаемыми значениями, для расчёта которых необходимы надёжные данные по спектру реакторных антинейтрино р(Еу,0.

Подчеркнём, что проверка СМ и поиск явлений за её пределами, проводимые на ядерных реакторах путём изучения фундаментальных нейтринных процессов (1-4), требуют точного количественного описания ядерного реактора как источника антинейтрино.

Формирование нового направления - спектроскопии реакторных антинейтрино как метрологической основы для изучения слабых взаимодействий, начато в середине 70-ых годов в период подготовки к проведению экспериментов на Ровенской АЭС (РАЭС). Актуальность этих исследований состоит в том, что сведения о спектре антинейтрино носили отрывочный, противоречивый характер, а спектрометрия антинейтрино находилась в зачаточном состоянии. За последние годы

достигнут впечатляющий прогресс в методах регистрации, получили дальнейшее развитие нейтринные измерения на реакторах - к прецизионному измерению сечений, спектрометрии процессов, продвижению в область регистрации антинейтрино низких энергий, увеличению чувствительности и точности опытов. Ввиду этого, актуальность исследований такого сложного динамического объекта, каким является спектр антинейтрино, ещё более возрастает.

Цель работы состоит в развитии нового направления физики реакторных уе - спектроскопии антинейтринного излучения как метрологической базы для исследования фундаментальных процессов и решения прикладных задач.

Научная новизна работы.

А. Проведено всестороннее изучение спектра антинейтрино реактора, создана методика моделирования спектра и получено адекватное описание реактора как источника антинейтрино.

1. В рамках одного исследования разработаны и применены различные методы изучения спектра и потока реакторных антинейтрино, сочетающие расчётные методы, метод прямого измерения на реакторе и метод спектрометрии бета-излучения смеси продуктов деления.

2. Установлены и изучены источники антинейтрино реактора:

- Предсказано и обнаружено существенное различие между спектрами антинейтрино смесей продуктов деления (спектрами

"делительных" уе) 235 и,239 Ри,238 и,241 Ри. Выявленное различие в

спектрах "делительных" уе делает необходимым учёт л7е -излучения

трёх последних изотопов в спектре реакторных Уе, который до этого

отождествлялся со спектром "делительных" антинейтрино 235 и.

- Вскрыты закономерности в поведении спектров "делительных" антинейтрино тяжёлых ядер. Установлена связь между спектрами л>е и р-частиц смеси продуктов деления.

- Выявлен и учтён источник "неделительных" антинейтрино, связанный с захватом нейтронов (без деления) ядрами тяжёлых элементов и дающий вклад свыше 20% дополнительно к потоку антинейтрино от продуктов деления.

- Установлен вклад в поток и спектр антинейтрино от Р-излуча-телей, образованных при захвате нейтронов продуктами деления.

- Оценена примесь нейтрино уе в потоке уе ядерного реактора.

3. Определён спектр и поток антинейтрино ядерного реактора:

- В прямых опытах на реакторе измерен спектр антинейтрино в диапазоне энергий 2-Й) МэВ.

- Рассчитан спектр реактора в области 04-2 МэВ, где излучается около 75% всех Уе. Установлено, что в этой области испускается в -1,3 раза больше Уе, чем предполагалось ранее.

- Проведены расчёты спектра остаточного уе -излучения реактора после его остановки, на основе которых установлена не учитываемая ранее важная роль этого -излучения в нейтринных опытах.

- Рассчитана спектральная поправка от захвата нейтронов продуктами деления. Выявлена и изучена неравновесная составляющая спектра антинейтрино реактора в области энергий >2 МэВ.

4. Изучена динамика спектра и потока антинейтрино реактора:

- В нейтринных опытах на реакторе обнаружена и детально изучена, предсказанная нами расчётным путем и также подтверждённая нами в бета-спектрометрическом опыте динамика (эволюция) спектра антинейтрино реактора в области энергий Еу >2 МэВ.

- Рассчитана динамика спектра антинейтрино реактора для всего диапазона энергий Еу= 5 кэВ-ИО МэВ. Рассчитана динамика спектра остаточного уе -излучения реактора в период его остановки.

- Рассчитана динамика потока уе и его компонентов.

5. С высокой точностью рассчитаны энергии деления изотопов

114* 1ЧЧЛ ЧЧВ

и, Ри, и, Ри и полная (с учётом захвата нейтронов в активной зоне без деления) тепловая энергия, выделяющаяся в реакторе на один акт деления Ег, прослежена динамика Ег(1:).

В. Получены новые данные об ожидаемых сечениях фундаментальных процессов (1) и (2).

1. Найдено, что ожидаемые дифференциальные сечения слабого

и магнитного уее~ -рассеяния (2) в области низких энергий электронов отдачи ~10 кэВ (т.е. в области измерений при поиске магнитного момента нейтрино) на ~20% больше, чем предполагалось ранее. Установлена временная зависимость сечений.

2. Выявлены и определены поправки к прецизионно измеренному и рассчитанному сечению (6) реакции (1). Это сечение играет роль метрологического стандарта при постановке осцилляционных опытов.

3. Предсказана динамика ожидаемого сечения (6) реакции (1). В дальнейшем временная зависимость нами подтверждена и точно измерена в нейтринных экспериментах на реакторе.

Все результаты получены впервые, либо с наилучшей точностью. Часть из них получены различными методами, что повышает их надёжность.

Практическая ценность работы. Результаты работы служат метрологической базой при исследовании слабых взаимодействий на реакторах, лежат в основе интерпретации экспериментов, проводимых в ряде научных центров и коллаборациями (РНЦ "Курчатовский Институт", ИТЭФ, ПИЯФ, коллаборациями СНОСЯ, ТЕХОШ), применяются в теоретических расчётах, при планировании опытов.

Прогресс в спектроскопических исследованиях позволил создать базу для практического использования л?е- излучения реактора. Впервые в ряде наших экспериментов проведено измерение мощности и энерговыработки реактора с точностью, приближающейся к данным штатных тепловых измерений, а также продемонстрирована возможность слежения за накоплением плутония в активной зоне реактора.

Положения и результаты, выносимые на защиту.

А. Решение круга проблем, составляющих основу спектроскопии реакторных антинейтрино.

1. Результаты и методика спектрометрии антинейтрино:

- измерение на реакторе спектра уе в диапазоне энергий 2-*-9 МэВ с помощью двух различных нейтринных спектрометров,

- обнаружение и измерение на реакторе динамики спектра \>е,

- обнаружение и измерение характерной для экспериментов на реакторах динамики скорости счёта нейтринных событий п у (1:).

2. Создание методики расчёта неравновесного спектра антинейтрино ядерного реактора.

3. Результаты расчётов потока и спектра антинейтрино реактора:

- потока антинейтрино реактора и его компонентов,

- динамики потока антинейтрино реактора и его компонентов,

- спектра \е реактора в области энергий < 2 МэВ,

- неравновесной составляющей спектра уе в области > 2МэВ,

- спектра остаточной уе -активности после остановки реактора,

- динамики спектра \»е реактора во всем диапазоне энергий,

- спектральной поправки, вызванной захватом нейтронов продуктами деления.

4. Обнаружение расчётным путём и подтверждение в бета-спектрометрическом опыте существенных различий в спектрах "дели-

ЛЧГ I4i<

тельных" ve изотопов U, Pu, U, Ри. Выявление закономерностей в поведении этих спектров. Установление связи между спектрами антинейтрино и бета-частиц смеси продуктов деления.

5. Результаты расчёта энергий деления ядер235,238 U,239'241Pu. Расчёт полной тепловой энергии Ef, выделяющейся в реакторе на один акт деления, и расчёт её динамики.

В. Применение результатов спектроскопии реакторных ve.

1. Результаты расчётов ожидаемых дифференциальных сечений слабого и магнитного vee~- рассеяния в спектре реакторных ve и

расчёт динамики сечений.

2. Выявление и учёт поправок к прецизионно измеренному и рассчитанному сечению af (6) реакции обратного бета-распада (1). Предсказание и измерение на реакторе динамики сечения af.

3. Установление роли остаточного ve - излучения реактора в период его остановки на результаты нейтринных экспериментов.

4. Обоснование нейтринного метода контроля реактора. Результаты измерений мощности реактора и демонстрация возможности слежения за накоплением плутония нейтринным методом.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались на конференциях и сессиях Отделения ядерной физики РАН, на Нейтринном совете РАН, на Международных конференциях по нейтринной физике и астрофизике 86, 90, 96 г.г., на Международной конференции "Подземная физика" (Баксан, 1987), на Международной конференции "Слабые взаимодействия при низких энергиях" (Дубна, 1990), на Международных совещаниях "Неускорительная новая физика" (Дубна, 1999, 2000, 2001 г.г.), на Международном симпозиуме по применению гарантий в отношении ядерных материалов -МАГАТЭ (Вена, Австрия 1986) и др., а также на научных семинарах РНЦ "Курчатовский Институт", ИЯИ, ОИЯИ и др. научных центров.

Публикации. По теме диссертации опубликован обзор и более 40 печатных работ. Список основных работ приведён в конце автореферата.

Личный вклад. Автором разработана современная концепция формирования и эволюции спектра реакторных антинейтрино. В диссертацию включены экспериментальные материалы, полученные при непосредственном и активном участии автора на всех этапах работы. В диссертации представлены результаты расчётов, полученные либо лично автором, либо в получение которых автор внёс определяющий вклад.

Автор искренне благодарен своим коллегам, разделившим с ним

трудности постановки экспериментов в экспедиционных условиях. Особую благодарность автор приносит проф. JI.A. Микаэляну за большое внимание, плодотворные дискуссии, советы и всемерную поддержку.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из Введения, 8 глав, и Заключения. Общий объем работы составляет 177 страниц, включая 42 рисунка, 11 таблиц и списка цитируемой литературы.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во Введении кратко изложены задачи нейтринных экспериментов на реакторах и рассмотрены направления проводимых исследований, сформулированы проблемы в изучении спектра и потока реакторных антинейтрино, обозначено место диссертационной работы в исследованиях с антинейтрино ядерного реактора.

Глава I. Изучение спектра антинейтрино ядерного реактора в области энергий >2МэВ

Определены источники формирования спектра реакторных антинейтрино в области > 2 МэВ. Проведено сравнительное изучение спектров антинейтрино (и бета-частиц) смесей продуктов деления тяжёлых ядер и выявлены закономерности в поведении этих спектров. Пребсказана динамика спектра антинейтрино ядерного реактора и её величина.

Существует ряд причин раздельного изучения спектра реакторных антинейтрино в диапазонах 0-5-2 МэВ и >2 МэВ. Первоначально это было связано с исследованием реакции (1), порог которой составляет 1,8 МэВ, и её применением для измерения самого спектра антинейтрино. В цикле известных экспериментов 1953-1966 г.г. по наблюдению нейтрино у реактора и измерению сечения реакции (1) Райнес с сотр. дважды пытались провести измерения спектра антинейтрино. В наиболее удачном втором опыте [1] статистика составила всего лишь около 500 позитронов реакции (1). В работе [2] они

измерили энергетический спектр бета-частиц, излучаемых смесью продуктов деления при облучении урана-235 нейтронами, и преобразовали его в спектр антинейтрино (конверсионный метод определения спектра антинейтрино). В 68-ом и 70-ом г.г. Авиньон выполнил расчёты спектра антинейтрино для урана-235 [3]. Данные работ [1-3] значительно отличаются друг от друга, что отражает общее состояние в изучении спектра антинейтрино к середине 70-ых годов.

Интерес к нейтринным измерениям на реакторе в Курчатовском Институте проявился ещё в 60-ые годы. Были сделаны предложения экспериментов [4,5], проведены теоретические расчёты [6], выполнен ряд методических работ [7,8] и созданы к 1982 г. нейтринные лаборатории на Ровенской АЭС [9] и в Красноярске [10].

В 1975 г. в Курчатовском Институте начато изучение спектра реакторных Уе. В это время в качестве реакторного спектра использовался спектр антинейтрино и [3] и не было понимания роли других "горящих" изотопов урана и плутония в формировании спектра и потока уе. Нами был выполнен цикл работ по изучению спектров

"делительных" уе и Р-частиц изотопов 235 и,239 Ри,238 и,241 Ри. Проведённые расчёты показали, что спектры антинейтрино этих ядер существенно отличаются друг от друга. В частности, отношение Уе -

спектра 235 и к уе -спектру 239 Ри при Еу = 6 МэВ достигает « 2.

Нами был поставлен также эксперимент по точному измерению отношения спектров бета-частиц смесей продуктов деления изотопов

235 и и 239 Ри. Суть эксперимента заключалась в циклическом попеременном облучении источником тепловых нейтронов мишеней урана и плутония и попеременном измерении спектров электронов. Для этого мишени урана и плутония в виде кусочков металлических фольг в тонких пакетиках были прикреплены вдоль обода быстровращающе-гося (13 оборотов/с) оргстеклянного диска диаметром 60 см и занимали по 1/3 его окружности. На оставшейся трети размещались пакетики со свинцовой фольгой для измерения фона. С одной стороны по диаметру диска был установлен источник нейтронов, а с другой -бета-спектрометр. Измерения выполнены в диапазоне энергий 1,5-^7 МэВ и полностью подтвердили наши расчёты. В этом эксперименте также изучен вопрос о времени установления изучаемых спектров бета-частиц после начала облучения мишеней нейтронами.

В результате выполненных исследований была обнаружена динамика реакторного спектра антинейтрино, связанная с циклом выгорания урана и накопления плутония за кампанию. Предсказана её величина. Выяснена роль захвата нейтронов продуктами деления на формирование уе-спектра. Изучен вопрос о времени установления спектра антинейтрино после пуска реактора.

Анализ полученных данных позволил также выявить закономерности в спектрах "делительных" уе (и р-частиц) тяжёлых ядер, систематизировать данные по спектрам и предсказывать их поведение.

Проведённый нами цикл работ стимулировал спектральные исследования. К началу 80-ых г.г. появилось около двух десятков публикаций. Среди них - ряд расчётных работ групп Авиньона, Клапдора и Фогеля. Следует отметить предварительные публикации Шрекенбаха с сотр., см. [11]. Они посвящены измерениям спектров бета-частиц, испускаемых смесями продуктов деления урана-235 и плутония-239 при облучении их нейтронами, и конверсии этих спектров в спектры антинейтрино. Спектры несколько раз уточнялись

лп* ОЮ "У Л1

и окончательные данные для изотопов И, Ри и Ри приведены в публикациях 85-89 г.г. [12].

Таким образом, к началу 80-ых г.г. двумя методами - расчётным и методом бета-спектрометрии были получены общие сведения о спектре реакторных Уе и его динамике для области > 2 МэВ. Назрела необходимость проведения прямых измерений спектра на реакторе.

Глава П. Спектрометрия реакторных антинейтрино: эксперименты на детекторе НД-1

Рассмотрена реакция (1), лежащая в основе спектрометрии антинейтрино. Описаны характеристики спектрометра НД-1, расположенного в подземной нейтринной лаборатории на Ровенской АЭС. Обсуждены источники фона и способы его подавления. Представлены результаты трёхгодичных измерений реакторного уе -спектра, в которых также впервые наблюдена его динамика. Подведены итоги спектральных измерений на реакторах к середине 80-ых г.г. и намечены пути их дальнейшего развития.

Спектрометрия антинейтрино основана на ряде особенностей реакции (1). Она имеет большое среди других нейтринных реакций сечение взаимодействия и удобную схему регистрации. Теоретически реакция хорошо изучена. Позитроны реакции уносят практически всю

выделяемую энергию, а кинетическая энергия позитрона Те связана с энергией антинейтрино соотношением:

Те» Еу-1,8 МэВ. (7)

Поэтому, можно измерить спектр позитронов и вывести из него спектр антинейтрино.

Спектрометры в Ровенских экспериментах для улучшения спектрометрии позитронов предельно упрощены, а функции подавления фона переложены на защиту нейтринной лаборатории и внешнюю активную (баки с жидким сцинтиллятором и сцинтилляционные пластины) и пассивную (полиэтилен) защиту, окружающую детекторы. Детекторы размещены в низкофоновой камере на глубине ~30 м водного эквивалента. Расстояние от центра активной зоны до

детекторов составляет 18 м, а поток уе достигает 6,9-10 см с .

Спектрометр НД-1 изготовлен из прозрачного оргстекла в виде прямоугольного бака емкостью 245 л. Бак заполнялся жидким органическим сцинтиллятором, который одновременно играл роль мишени для антинейтрино и детектора процесса (1). Объем сцинтил-лятора просматривался 24 фотоумножителями ФЭУ-49Б с двух сторон бака через утолщённые стенки.

При регистрации продуктов реакции (1) использовался метод двойных запаздывающих совпадений между сигналами от позитрона и нейтрона. Наблюдаемый сигнал от позитрона пропорционален сумме его кинетической энергии и энергии, оставляемой аннигиляционными у-квантами в объеме сцинтиллятора (0,48 МэВ для НД-1). Нейтроны регистрировались вслед за позитроном во временном окне 200 мкс по каскаду у-квантов с суммарной энергией 8 МэВ от захвата ядрами гадолиния, введёнными в состав сцинтиллятора. Среднее время жизни нейтрона в установке составляло 50 мкс.

Временному отбору предшествовал амплитудный отбор событий: первый сигнал (от позитрона) соответствовал энерговыделению 0,9-И 0 МэВ, а второй (от нейтрона) - 2,75-И 0 МэВ.

Нейтринное событие может имитироваться случайным совпадением двух задержанных сигналов. Измерение такого "случайного фона" производилось при работе реактора методом сдвинутых совпадений, путем регистрации второго сигнала в другом временном окне 600 мкс и отстоящем от первого сигнала на время 400 мкс. Помимо этого, нейтринное событие может имитироваться "коррели-

рованным фоном", когда два связанных между собой сигнала удовлетворяют критериям отбора событий реакции (1). Этот компонент фона измерялся при остановке реактора в точно таком же режиме, как и нейтринный эффект.

Измерения проводились в течение трех лет. Скорости счёта нейтринного эффекта и фона за время 105 сек составили: Счет нейтринных событий: 302 Коррелированный фон: 94 Случайный фон: 218.

Спектр позитронов реакции обратного бета-распада (1) измерен в абсолютных единицах, см. рис. 1а.

Измерения характеристик спектрометра проводились периодически с помощью ряда р/а источников. Энергетическое разрешение ДЕ/Е (АЕ - ширина на полувысоте) измерялось по пику полного поглощения у-квантов источника Со-60 Е=2,5 МэВ и составило 20%. Абсолютная шкала энергии определялась с погрешностью 1,5%. Нестабильность шкалы после введения поправок не превысила 1%.

Рис. 1. а — Спектр позитронов реакции (1) в потоке реакторных антинейтрино (в ед.

10^44см2МэВ~1 дел."1): точки - эксперимент на НД-1 (зарегистрировано 52 тыс. позитронов), сплошная кривая — расчёт по конверсионному спектру антинейтрино [11];

Ь - Отношение спектров Уе: 1 - р0 ( Еу ) - НД-1 с одной стандартной ошибкой (пунктир), 2 - измерение на реакторе (СЭТ, 30 тыс. позитронов) [13], 3 - конверсионный спектр [11].

Спектр антинейтрино восстановлен из спектра позитронов и получен в виде аналитического выражения для диапазона энергий 2,3-^8,7 МэВ. На рис. 1Ь показано отношение спектра [11], полученного конверсией из спектра бета-частиц, и экспериментального спектра коллаборации С8Т [13] к спектру уе, измеренному на НД-1.

Согласие между спектрами (см. рис. 1Ь) достаточно хорошее, хотя сами ошибки измерения на НД-1 ещё велики, особенно в жёсткой и мягкой областях. Вместе с тем, именно мягкая область спектра наиболее чувствительна к проявлению нейтринных осцилляции, а жёсткая - вносит значительный вклад в сечения высокопороговых реакций. Кроме этого, на различии спектров антинейтрино урана и плутония в жёсткой области основано предложение о наблюдении за накоплением плутония в реакторе.

Глава Ш. Спектрометрия реакторных антинейтрино: эксперименты на детекторе РОНС

Описаны трёхгодичные измерения реакторного спектра антинейтрино, его динамики и характерной для экспериментов на реакторах динамики скорости счёта нейтринных событий, выполненные на усовершенствованном по отношению к НД-1 РОвенском Нейтринном Спектрометре РОНС.

РОНС, см. рис. 2, изготовлен из прозрачного оргстекла. В сосуд, помещённый внутрь корпуса спектрометра, заливался сцинтиллятор объёмом 1050 л, просматриваемый с двух сторон 84-мя ФЭУ-125. Внутри бака с помощью тонких отражателей выделен центральный детектор из сцинтиллятора и примыкающих к нему световодов. Состав сцинтиллятора остался такой же, как в прежнем опыте.

Регистрация антинейтрино проводилась по описанному выше методу двойных запаздывающих совпадений. Мишенью для антинейтрино и детектором позитронов служил центральный объём сцинтиллятора (510 л). Нейтроны, рождённые в центральной области, регистрировались всем объемом сцинтиллятора (1050 л). Скорость

счёта нейтринных событий составляла, в среднем, 1050 за 105сек, а коррелированного фона - 215 ± 5.

Рис. 2. Спектрометр РОНС на транспортировочной телеге: 1 - корпус (прямоугольный бак объёмом 1,7 м3), 2 - сосуд для сцинтиллятора, 3 -кольцевой объём сцинтиллятора в сосуде (540 л), 4 - центральный объём (мишень 510 л), 5 - зеркальные отражатели, 6 - световоды (парафиновое масло), 7 - ФЭУ-125, 8 - полиэтилен

Скорость счёта импульсов в центральном объеме при пороге для

наблюдаемого сигнала от позитронов 0,7 МэВ составила 49 с , а со

всего объема при пороге регистрации нейтронов 3 МэВ - 1,6 с .

Абсолютная шкала энергий определялась с погрешностью 1,5%. Нестабильность шкалы за трёхлетний период измерений после введения поправок не превысила 0,7%.

Спектр антинейтрино реактора восстановлен из спектра позитронов (см. рис. 3) и нормирован на полное сечение (6), измеренное в работе [14] с погрешностью 1,4%:

р(Еу)= А ехр [а-Еу+Ь-Еу+с-(Еу/8)10], (8)

где Еу измеряется в МэВ, 2 £ Еу ^ 9,

А = 5,09 (МэВ-деление) , а = - 0,648, Ъ = - 0,0273, с = -1,41. Спектр (8) соответствует средним за кампанию реактора вкладам делящихся изотопов в число делений:

235 и - 0,586; 239 Ри - 0,292; 238 и - 0,075; 241 Ри - 0,047. (9)

Число событий / (290 кэВ х 105с) И»П ... 20

« '104

50-

{

Рис. 3. а - Спектр позитронов реакции (1), измеренный на РАЭС на

—у >. | спектрометре РОНС (174 тыс.

6 8 нейтринных событий).

Ь - Спектр коррелированного фона.

20-

2 4 6 8 Спектры показаны в шкале наблю-

6 даемой энергии, включающей

" •»§ кинетическую энергию позитрона

| 1 *'| вместе с энергией аннигиляционных

, ® 8 гамма-квантов, частично поглощае-

1-1-1-'-1-'-1

2 4 6 8

мой в детекторе (0,55 МэВ). Приведе-Энергия ,"мэВ " на одна стандартная ошибка.

Такой усреднённый состав делящихся изотопов (9) оказывается типичным для нейтринных экспериментов на ВВЭР (PWR), поэтому можно говорить о "стандартном" спектре реакторных антинейтрино (8) для области энергий >2 МэВ, учитывая при необходимости, только небольшие поправки, вводимые расчётом.

Полный спектр реакторных антинейтрино показан на рис. 4.

ш

2 -

все V,

.....-

V, от деления

Т"

Конверсионный спектр антинейтрино [12] и спектр, измеренный на реакторе коллаборацией СБТ [13] достаточно хорошо согласуются со спектром настоящей работы (8), см. рис. 5. 61

Рис. 4. Спектр антинейтрино ВВЭР для середины кампании реактора:

a. Расчёт настоящей работы для области Еу< 2 МэВ (см. главы IV,V): сплошная кривая - полный спектр

р(Еу); пунктир, переходящий в сплошную кривую - компонент спектра Рр от бета-распада продуктов деления.

b. Точки - измерение на спектрометре ЮНС на РАЭС; кресты - спектр, полученный из измерений спектров бета-частиц смесей продуктов деления [12].

Рис. 5. Отношение спектров Уе:

1 - р0 , измерения на РОНСе (штриховые кривые - границы полосы погрешностей); кривая 2 - измерения на реакторе [13]; точки 3 - конверсионный спектр [12]. Все погрешности - 90% С.Ь.

С помощью спектрометра РОНС был измерен эффект изменения спектра антинейтрино за кампанию ВВЭР, связанный с выгоранием урана и накоплением плутония, см. рис. 6.

1.12,Р,(Еу)/р,(Еу) 1,08-

1,04-

-к-

Рис. 6. Отношение р, / спектров Уе в начале и конце кампании: точки с одной стандартной ошибкой -эксперимент на РАЭС на спектрометре РОНС, штриховая линия - расчёт по конверсионным спектрам [12].

Еу, МэВ 8

Динамика скорости счёта нейтринных событий пу (5), реакции (1), см. рис. 7, обусловлена накоплением плутония и типична для спектра Уе ВВЭР (PWR). Она определяется динамикой сечения сгг (6) с поправкой на динамику полного тепловыделения на акт деления Е^) (гл. VII), пу(1)~аг(0/Ег(9, см. (5), (6).

1,04--jç,

1,00-

0,96-

пу(Ц/пу рис -у Вариация скорости счёта событий

реакции (1) пу за кампанию реактора, отнесённая к среднему за кампанию значению п у : точки с одной стандартной ошибкой - эксперимент на РАЭС на спектрометре РОНС, штриховая кривая -

"к

1 1 1 ' I расчёт настоящей работы по данным 100 Время t, сутки спектра р ( Е v ,t) и тепловыделения Ef (t).

Глава IV. Методика расчёта неравновесного спектра антинейтрино ядерного реактора

Установлены источники формирования спектра ve реактора и показано, что в области низких энергий испускается значительно больше ve, чем предполагалось ранее. Разработан способ кодирования сложных цепочек р/а распада, позволяющий без потери информации рассчитывать времязависи-мые активности ядер и их изомеров. Создана база данных продуктов деления и ядер тяжёлых элементов. Разработанный пакет программ позволяет аккуратно описывать нестационарный спектр антинейтрино реальных кампаний реактора с учётом выгорания урана и накопления плутония, накопления и естественного распада продуктов деления и других ядер, испускания запаздывающих нейтронов, захвата нейтронов ядрами. Вместе с расчётом ve- и $-спектров ведётся расчёт их интегральных характеристик и характеристик сопутствующего у -излучения.

Рассмотрение баланса нейтронов ВВЭР позволило определить источники ve. Спектр ve слагается из трех основных частей:

p(Ey,t) = Fp(Ev,t) + AFp(Ev,t) + Hp(Ey,t). (10)

Первый член в (10) описывает излучение смеси продуктов деления. Оба образующихся при делении первичных осколка, как правило, переобогащены нейтронами и испытывают вместе около шести бета-распадов, так что в результате акта деления испускается

примерно 6 Уе /деление. Этот член ранее отождествлялся со спектром реакторных антинейтрино, и не учитывались два других члена в выражении (10), связанные с захватом нейтронов не участвующих в делении. Второй член описывает поправку к спектру антинейтрино от поглощения нейтронов продуктами деления, а третий - соответствует излучению ядер тяжёлых элементов, образующихся при работе реактора. Основной вклад здесь даёт реакция радиационного захвата нейтронов изотопами уран-238, составляющими основную массу топлива. В среднем ядрами уран-238 поглощается 0,6 нейтрона на акт деления в ВВЭР и в результате двух бета-переходов испускается 1,2 уе/дел. Подавляющее число "неделительных" антинейтрино (98%)

приходится на область энергий < 2 МэВ.

При делении ядер и захвате нейтронов в реакторе происходит образование многих сотен различных бета-излучателей, объединённых в радиоактивные цепочки. Накопление удельной активности ¡-го продукта деления А; (т. е. активности в расчёте на одно деление) определяется как подпиткой от деления ядер и распадов материнских нуклидов, так и скоростью распада ¡-го продукта деления, и для линейной изобарной цепочки —>Zi_^->■Zi-*■—

описывается системой уравнений:

^•¿МО/А— А;(0 + у; + Аы(9, (11)

где Я,;- постоянная распада, у;- независимый выход ¡-го осколка (вероятность его образования непосредственно в процессе деления).

Расчёты временной зависимости А ¡(1) проводятся для продуктов деления с временем полураспада > 200 сек. Для остальных короткоживущих ядер принимается, что их количество быстро достигает уровня насыщения и удельные активности равны их кумулятивным выходам. В число таких продуктов деления попадают излучатели запаздывающих нейтронов, поэтому их расчёт упрощён.

При расчёте сложных ветвящихся цепей они преобразуются в местах ветвлений в ряд линейных цепочек. После линеаризации сложных цепей один и тот же продукт деления уже может входить в несколько линейных цепочек. Сначала вычисляются парциальные удельные активности в каждой линейной цепочке, а затем находится полная удельная активность продукта деления. Проведённая таким образом унификация цепей дала возможность единым образом

закодировать все р/а цепочки и создать единый алгоритм расчёта. Программа вычисляет удельные активности основных и изомерных состояний ядер с учетом эмиссии запаздывающих нейтронов.

Спектр антинейтрино смеси продуктов деления, образующихся в предположении постоянства скорости деления ядер

235 U,239 Ри,238 U,241 Ри (j = 5,9,8,1) описывается выражением:

Pj(Ev,t)=XAij(t)Pi(Ev), [МэВ-делениеГ1, (12)

' где P'(EV) - ve -спектр i-ro продукта деления, [МэВ распад]-1,

Ay (t) - его удельная активность, [распад/деление].

В расчёте используется база данных, содержащая информацию о 571 осколке деления в 94 изобарных цепочках. Выход каждого

осколка составляет не менее Ю-6дел.-1. Среди 571 ядра - 61% с известными из эксперимента схемами распада, их суммарный кумулятивный выход достигает 90%. Для ядер с неизвестными схемами распада принимаются многоуровневые схемы, которые экстраполируются из данных схем распада ядер, измеренных в эксперименте. Расчёт спектров антинейтрино и бета-частиц ведётся в диапазоне (O-s-15) МэВ с шагом 5 кэВ.

Скорости деления ядер урана и плутония в реакторе не остаются постоянными. Поэтому при расчёте спектра антинейтрино продуктов

деления Fp(Ev,t), см. (10), используются как результаты вычислений спектров ve делящихся ядер при постоянной скорости деления (12), так и реакторные данные по относительным скоростям деления за текущую и две предшествующие кампании ВВЭР, см. табл. 1.

Таблица 1. Относительные вклады a,(t) делящихся изотопов

235 U,239 Ри,238 U,241 Ри по числу делений для текущей кампании реактораВВЭР-1000, 2а;= 1, i=5,9,8,l.

ч а5 а9 «8 щ

Начало кампании 0,72 0,19 0,06 0,03

V Середина кампании 0,62 0,28 0,06 0,04

Конец кампании 0,53 0,34 0,07 0,06

При расчёте поправки Дрр(ЕуД) учтено 50 р/а ядер, образующихся в результате поглощения нейтронов продуктами деления.

Глава V. Результаты расчётов неравновесного потока и спектра антинейтрино ядерного реактора

Особое внимание уделено изучению областей и характеристик спектров, где отсутствуют экспериментальные данные или получение их затруднено: мягкой области Уе -спектра 0-^2 МэВ, динамике спектра в диапазоне 5 кэВ+10 МэВ, спектру у„ остановленного реактора. Рассчитана не учитываемая ранее неравновесная составляющая спектра в области > 2 МэВ.

На рис. 8а показаны результаты расчёта нарастания потока Уе при работе ВВЭР, а на рис. 8Ь - спад потока после его остановки.

Рис. 8. а - Нарастание потока антинейтрино ВВЭР за кампанию (330 суток).

Ь — Отношение потока уе в период остановки (30 суток) реактора к потоку уе перед его остановкой.

Полное число испускаемых Уе для середины кампании ВВЭР-1000 составляет 6,69 \>е/дел. В мягкой области 0-г2 МэВ испускается 5,11 \»е /дел., из них продукты деления излучают 3,89 Уе /дел.

Результаты расчётов спектра антинейтрино в области 0-=-2 МэВ приведены на рис. 4а. Показан полный спектр уе реактора р (Еу ) и

г р

компонента р, см. (10). Поправка к спектру р от захвата нейтронов продуктами деления Д Рр показана на рис. 9.

Нестационарность - характерная черта спектра реакторных антинейтрино, см. рис. 10. Обратим внимание на две особенности в поведении спектра. Во-первых, в мягкой области спектр нарастает за кампанию, а в жёсткой области - спадает. При этом изменение спектра в мягкой области после одних суток работы и до конца кампании достигает ~ 100%, а в жёсткой области < 10%.

Время после пуска реактора 1«, , сутки

1^(330,10(, )/Ыу(330), %

1 10 100 Время после остановки

реактора и*, сутки

0,05

"Vi

-0,1

afpv , (МэВ дел.)"1

Рис. 9. Эффект радиационного захвата нейтронов продуктами деления: поправка

Дрр(ЕуД) к спектру реакторных антинейтри-

-1-1-1-1-1-г

0 i Ev, МэВ 3

"" но продуктов деления р (конец кампании).

Во-вторых, основные изменения в спектре происходят за первую половину кампании. При низких энергиях спектр Уе формируется от распада долгоживущих ядер, поэтому замедление процессов нарастания и спада спектра при изменении характера облучения топлива проявляется здесь в максимальной степени. В противоположность этому, при энергиях >2 МэВ, спектры Уе изотопов урана и плутония с увеличением времени облучения быстро приближаются к своим равновесным значениям. Поэтому в этой области энергий динамика спектра определяется перераспределением доли делений от изотопов уран-235 к изотопам плутония-239, см. табл. 1. Так как для области > 2 МэВ, спектры антинейтрино изотопов плутония существенно мягче спектров антинейтрино изотопов урана, то это приводит к спаду жёсткой части спектра антинейтрино за кампанию реактора. 1.2Г р(МУр(Еу,ззо)

Рис. 10. Результаты расчёта отношения текущего спектра уе реактора р (Е у Д) к спектру уе в конце 330-и дневной кампании ВВЭР р(Еу,330): а - полный спектр,

Ь - диапазон 2-5-10 МэВ. Числа у кривых указывают количество дней, прошедших с начала кампании. Точки с одной стандартной ошибкой - измерения отношения спектра Уе в начале кампании к спектру уе в конце кампании, выполненные с помощью спектрометра РОНС на РАЭС, см. также рис. 6.

0.4;

1.2

0.1 ................. 1 Е„, МэВ Ю

<» т Já

'¿rrtt*^^ 185

----*"зэо

у 1 1 1 1

2.5

5 Ev. МэВ 10

На рис. 11 показана динамика остаточного антинейтринного излучения во время месячной остановки реактора. Через сутки после остановки спектр антинейтрино в области < 1 МэВ все ещё составляет от 90% до 20% спектра работающего реактора. Заметим, что для

важной в осцилляционных опытах области спектра выше порога реакции (1) Ел=1,8 МэВ и до 3 МэВ остаточное антинейтринное излучение составляет (2-3)% излучения работающего реактора. ДояУр(Еу,330)

Рис. 11. Отношение спектра остаточного уе -излучения реактора после его остановки

°'1 ^ "ГЬч р(Еу,^ ) к спектру Уе в конце кампании

реактора р(Еу,330). Цифры у кривых обозначают время в сутках, прошедшее с 0 01 ' I1 1 1 момента остановки реактора.

0 ^МэВ7

Неравновесность спектра антинейтрино реактора требует особого внимания в опытах с низкими порогами регистрации уе, в частности, при поиске магнитного момента нейтрино с помощью реакции (2).

В измерениях с высокопороговыми реакциями, например (3), где Ел = 4,0 МэВ, возможно применение приближённой методики для описания спектра. Здесь спектр реакторных уе можно представить как комбинацию спектров изотопов урана и плутония (¡=5,9,8,1):

р(Еу,1) = 1а;(1)р;(Еу). (13)

При этом в качестве р,- обычно используются спектры \>е изотопов, полученные конверсионной методикой, в которой облучение мишеней урана и плутония составляет ~1 сутки. Предполагается, что спектры за это время достигают своих равновесных состояний и не учитывается эффект дальнейшего их нарастания. В области энергий > 4 МэВ можно не учитывать также спад уе -излучения реактора, см. рис. 11.

В опытах с реакциями (1) и (4), имеющих промежуточные пороги соответственно 1,8 МэВ и 2,2 МэВ, следует принимать во внимание неравновесную составляющую Уе-спектра, вызванную накоплением долгоживущих (^/2^1 сутки) продуктов деления. Она приводит к приросту потока уе в области > 2 МэВ в период после окончания 1-ых суток кампании, см. рис. 12. Прирост, как видно из рис. 12, достигает ~4%. При проведении точных измерений этот эффект, а также эффект остаточного уе-излучения (см. рис. 11) заметен. Роль последнего эффекта в определённых ситуациях может многократно усиливаться. Такой анализ для реакции (1) проведён в следующей главе.

, 165 УРсоп. (Е у »1 )

1.04-

1.02-

1.00

Рис. 12. Отношение рассчитанного спектра Уе ВВЭР к спектру Уе ВВЭР, полученному конверсионным методом (13); середина кампании 165 сут. 1-добавка от остаточной уе-активности двух предыдущих кампаний, 2-добавка от захвата нейтронов продуктами деления, 3-добавка от накопления активности от 1 сут. до 165 сут. кампании реактора, 4-сумма добавок.

Глава VI. Расчёт и анализ сечений взаимодействия реакторного антинейтрино с электроном и протоном

Рассчитаны ожидаемые сечения слабого и магнитного рассеяния реакторных антинейтрино на электронах, установлена энергетическая и временная зависимость сечений. Определены поправки в прецизионно измеренное и рассчитанное стандартным способом сечение реакции (1). Выявлены эффекты, связанные с остаточным Уе -излучением реактора.

Процесс Уее~- рассеяния наблюдался в экспериментах на реакторах в Саванна Ривер, Красноярске, Ровно и Тайваня из которых получено ограничение на величину магнитного момента нейтрино

цу<2-10-10 рв [15-17] (р.в- магнетон Бора), см. обзор [18].

Ожидаемые сечения слабого и магнитного Уее~- рассеяния для спектра реакторных антинейтрино показаны на рис. 13.

акт) ,10"45 см2 МэВ"1 дел.-1 1000

Рис. 13. Ожидаемые дифференциальные сечения слабого (\у) и магнитного Уее~-рассеяния в спектре антинейтрино ВВЭР (середина кампании). Цифры у кривых

обозначают величины вед. 10_п рв.

1 10 100 1000 Электооны отдачи Т. кэВ

Сечение магнитного рассеяния нейтрино на свободном электроне пропорционально квадрату магнитного момента нейтрино и быстро растёт с уменьшением энергии электронов отдачи Т. Сечение слабого рассеяния при малых энергиях Т стремится к постоянной величине. Отметим, что учёт источника антинейтрино, связанного с захватом

нейтронов ядрами тяжёлых элементов (член нр в (10)), приводит к увеличению ожидаемых сечений слабого и магнитного рассеяния на -20% при малых энергиях электронов отдачи Т ~ 10 кэВ. Важное само по себе слабое рассеяние при поиске магнитного момента нейтрино играет роль неустранимого фона, который должен быть точно вычислен и вычтен из измеренного спектра электронов отдачи.

Эффекты неравновесности спектра антинейтрино играют заметную роль при изучении Уее~- рассеяния. Так, за период через 1 сутки после пуска реактора и до конца кампании величины сечений при энергии Т ~ 10 кэВ меняются на 20%, а при 100 кэВ - на 10-^15%, см. рис. 14а. Через 1 сутки после остановки реактора нейтринный эффект при Т~ 10 кэВ остаётся на уровне 20% и через месяц всё ещё составляет 5% от нейтринного эффекта работающего реактора, см. рис. 14Ь.

о 1.0

о 0.2

ь

сГ

J 6 о

0.1

0.0

-\10keV

Ю01 ч

(Ь)

зйм

jIL.

10 100 t, сутки

OFF

10

100 t, сутки

Рис. 14. Отношения ожидаемых сечений arf(T,t) процесса vee~-рассеяния к сечению af (Т,330) для конца кампании ВВЭР. Данные приведены для четырёх групп энергий электронов отдачи Т, указанных на рисунке. Непрерывные кривые - магнитное рассеяние, пунктир - слабое рассеяние, а - работа реактора на номинальной мощности, b - период остановки реактора (OFF).

Искажение спектра позитронов или уменьшение наблюдаемого сечения (6) реакции (1), измеренных на дальних расстояниях от реактора, могли бы свидетельствовать о наличии нейтринных осцилляций. Величины искажений определяются путём сравнения с данными эксперимента на близком расстоянии от реактора или расчёта.

При расчёте сечения ст£ (6) обычно предполагалось, что спектр антинейтрино реактора описывается суперпозицией спектров делящихся изотопов урана и плутония, облучение которых составляет одни сутки (см. выражение (13) и текст к нему). Такое приближение не учитывает вклад от добавочного антинейтринного излучения (рис. 12), которое приводит к приросту расчётного сечения реакции (1) на 0,6% при общей ошибке расчёта 2,7% и ошибке эксперимента 1,4%.

При измерении фона в нейтринном эксперименте также обычно предполагалось, что спектр антинейтрино после остановки реактора через одни сутки достигает своего нулевого уровня. Таким образом не учитывалось, что вместе с фоном регистрируется остаточное антинейтринное излучение реактора, эффект от которого ведет к переоценке

фона и занижению а®хр на 0,5%. Это сопоставимо с погрешностью

1,4% прецизионно измеренного сечения реакции обратного бета-распада (1) [14]. В осцилляционном эксперименте коллаборации СНОСЙ [19] указанная нами поправка была учтена.

Влияние остаточного антинейтринного излучения на измеряемый спектр позитронов реакции (1) может быть ещё более значимым. Из рис. 15 видно, что занижение спектра позитронов в области 0-й,2 МэВ достигает 3%, а в области спектра 1,2-5-1,75 МэВ - (0,5-^0,2)%.

Рис. 15. Расчёт отношения спектра позитронов реакции (1) в период остановки реактора к спектру позитронов для конца 330-и дневной кампании ВВЭР. Числа у кривых указывают количество суток с начала остановки реактора. Т — кинетическая энергия позитронов.

При определённых условиях остаточное излучение реактора может играть определяющую роль. В одной из распространённых схем поиска осцилляций с помощью одного детектора регистрируются нейтринные эффекты от ближнего Кпеаг и дальнего КГаг реакторов и сравниваются между собой (опыт в Буже [20], 11пеаг =15 м, Я Гаг =95 м). При этом не учитываемый нейтринный эффект от остановленного ближнего реактора по отношению к работающему дальнему усилива-

0.04 0.02 0.01 0.005

ЭСГДс^) / БСГ.ЗЗО)

1

J_I_1Ь

0.5 1 Т, МэВ

ется на величину R far/R near и составляет -20%. Для спектра позитронов аналогичный эффект в области энергий 0-И,2 МэВ достигает уже величины -100%, а в области 1,2-й ,75 МэВ - 10ч-20%.

Глава VII. Энергия, выделяемая на один акт деления урана и плутония в ядерном реакторе

Изучена связь между тепловой мощностью реактора W и скоростью деления ядер топлива в активной зоне nf, см. (5):

nf(t) = W/Ef(t) (14)

Для этого проведены вычисления полной тепловой энергии Ef, [МэВ/дел.], см. (5), (б). Последовательность вычислений следующая. Сначала рассчита-

01Q пчо "УА1

на энергия, выделяемая при одном акте деления U, Pu, U, Ри : - полная энергия деления ядер E'tot, i =5,9,8,1, (15)

-эффективная энергия деления E^f = Ejot - E'v - ДЕр^, (16)

т. е. часть полной энергии, остающейся в реакторе после вычета энергии ve Еу и не распавшихся долгоживущих продуктов деления ДЕру,

-полноетепловыделение Ej- = Е^р + Ej., (17)

включающее вклад от деления и вклад от захвата нейтронов, не участвующих в поддержании цепной реакции, E¡¡.

Далее проведены вычисления усреднённого по составу топлива реактора полного тепловыделения на один акт деления: Ef = Z<x¡ Ef. (18) Прослежена динамика Е f (t) и основных её компонент за кампанию.

Расчёт полной энергии деления ведётся с использованием атомной массы делящегося изотопа M(A0,Z0), конечных атомных масс стабильных продуктов деления М( A,Za) и массы нейтрона Мп :

Etot =M(A0,Z0)+Mn -ZyAM(A,ZA)-VMn. (19)

Здесь V - полный выход (мгновенных и запаздывающих) нейтронов, уА - полный выход продукта деления (A,ZA), £ уА = 2.

Используя условие сохранения нуклонов, переписываем выражение (19) через избытки масс атомов m(A,Z):

Etot = m(A0,Z0)-£yAm(A,ZA) - (v-l)mn, (20)

где m(A,Z) = M(A,Z) - A m0, m0 - атомная единица массы,

тп =МП -т0 - избыток массы нейтрона.

Значения величин Е4о{ вычисляются с высокой точностью. Это

обусловлено как хорошим знанием V и данных по избыткам масс атомов (для большинства атомов ошибка не превышает 5 кэВ), так и «. тем, что избытки масс стабильных продуктов деления т(А,гА) -

почти постоянная величина в области больших выходов.

Приведём исходные и промежуточные данные расчёта для деле>, ния урана-235 (массы и энергии в МэВ):

ш( А0,20) = 40,914±0,002; 1уА т(А,гА) = -173,43±0,05; У= 2,432+0,0036 (ВВЭР); (У-1)тп= 11,55+0,03; Еу = 9,07+0,32; АЕру= 0,35±0,02 (соответствует середине кампании ВВЭР).

Результаты вычислений Е^ и Е^ представлены в табл. 2. Найдено, что величины Ем и ЕеГ устойчивы к вариации энергии нейтронов, под действием которых происходит деление.

Таблица 2. Полная ЕИ1 и эффективная Е^ энергии деления

для середины кампании реактора, МэВ/дел.

235и 238 и 239Ри 241 Ри

202,79±0,06 205,93±0,13 207,32±0,08 211,0410,12

Е* 193,37±0,33 194,60±0,81 199,80±0,28 202,04+0,32

Энергия, выделяющаяся при захвате нейгронов (без деления) в реакторе, составляет около 5% энергии, выделяющейся при делении. Для её расчёта был рассмотрен баланс нейтронов ВВЭР и вычислена средняя тепловая энергия, выделяющаяся при захвате одного нейтрона Ед,.^). Для середины кампании Епс= 5,97±0,15 МэВ/нейтрон.

Полное тепловыделение (17) может быть переписано в виде +(\'1-1)Епс. Легко подсчитать, что Е^ для середины стационарной кампании ВВЭР составляют, МэВ/дел.: 235 и : 201,92±0,46; 238 и: 205,52±0,96;

^'Ри: 210,99±0,60; 241Ри: 213,60±0,65. (21)

Вводя доли о^ по числу делений, см. табл. 1, можно определить усреднённое по составу топлива полное тепловое энерговыделение (18). Для середины кампании = 205,3±0,6 МэВ/дел.

Величина возрастает за кампанию реактора. Рост Ег вызван рядом причин: накоплением изотопов плутония, накоплением активности продуктов деления, а также увеличением энерговыделения при захвате нейтрона. За период через одни сутки после пуска реактора ВВЭР-1000 и до конца первого месяца работы рост Ег составит около 0,94 МэВ/дел., после этого рост замедляется и до конца кампании (330 суток) дополнительно составит ещё 2,56 МэВ/дел.

Глава VIII. Нейтринный контроль ядерных реакторов

Проведено обоснование физических принципов, лежащих в основе предложенного в работах [5,21] метода нейтринного контроля реакторов. В ряде нейтринных опытов выполнены измерения мощности реактора с точностью, близкой к точности штатных тепловых измерений, продемонстрирована возможность прямого наблюдения за накоплением плутония.

Метод основан на измерении потока и спектра антинейтрино реактора с помощью реакции (1). Скорость счёта нейтринных событий (5) с учётом соотношений (13) и (18), можно переписать в виде:

4тЛ2 Еа^

где с^ - сечение (6) в спектре уе иго изотопа урана или плутония О = 5,9,8,1). Остальные обозначения такие же, как в (5), (6), (13), (18).

Выделяя вклады Стр и Е* для основного изотопа - уран-235, перепишем выражение (22) в виде:

4яЯ Е^ [1 + Ес^(Е^/Е^ -1)] Значения Е}- приведены в (21), а ст}- (в ед. Ю-43см2 /дел.) равны:

=6,39+1,9%, ст?=4,18±2,4%, <т|=8,88±10%, =5,76+2,1%.

Легко видеть, что величины выражений под знаками сумм в (23) составляют небольшие поправки к 1. Поэтому для удобства анализа выражение (23) можно представить в виде:

п,= у(1+к)\У, (24)

!

где у= /4тсЯ2Е| - постоянный коэффициент,

1+к - обозначение отношения членов в квадратных скобках (23).

Величина 1+к отражает изменение состава топлива. Она близка к 1 и измерена нами в экспериментах на реакторе, см. рис. 7. Эффект выгорания урана и накопления плутония проявляется также в деформации спектра антинейтрино за кампанию реактора, рис. 6,10.

С помощью детектора РОНС была измерена зависимость между поправленным на величину 1+к нейтринным эффектом пу/1+к и Л представляемой персоналом АЭС мощностью реактора W. Показано,

что однажды откалиброванный нейтринный детектор позволяет измерять мощность и энерговыработку реактора с точностью, близкой к точности применяемого на практике теплового метода. На рис. 16 приведены результаты одного из таких измерений.

Рис. 16. Зависимость среднесуточной скорости счёта нейтринных событий детектора РОНС (1050 л) от тепловой мощности реактора ВВЭР-440. Точки с одной стандартной ошибкой - результаты измерений, приведённые к одному составу топлива реактора. Полная тепловая мощность 1ЛГ=1375 МВт.

0 5°0 МВт 1500

Заключение

Сформулируем основные результаты проделанной работы.

1. В период 1975-2002 г.г. выполнен цикл работ по изучению реактора как источника антинейтрино и развито новое физическое направление - спектроскопия реакторных антинейтрино.

2. Разработаны и применены различные методы изучения спектра и потока антинейтрино ядерного реактора: метод прямого измерения на реакторе, расчётный метод и метод спектрометрии бета-излучения смеси продуктов деления.

3. Установлены источники антинейтрино ядерного реактора и определён их вклад в формирование спектра и потока реакторных Уе:

- Выявлено существенное различие между спектрами Уе смесей

продуктов деления (спектрами "делительных" уе) 235 и, 239 Ри, 238 и, 241

Ри. Выяснена важная роль трёх последних изотопов в формирова-

200015001000500

п/(1+к), сут."1

нии спектра Уе реактора, в качестве которого до этого принимался спектр уе смеси продуктов деления и. Вскрыты закономерности в поведении спектров \>е смесей продуктов деления ядер.

- Установлены и изучены источники "неделительных" уе. Выявлен не учитываемый ранее источник уе, связанный с захватом (без деления) нейтронов ядрами тяжёлых элементов и дающий вклад более 20% дополнительно к потоку "делительных" Уе реактора. Впервые оценена и точно рассчитана поправка в спектр Уе реактора, вызванная активацией нейтронами продуктов деления.

4. Исследован спектр и поток антинейтрино реактора:

- С наилучшей точностью с помощью двух спектрометров измерен спектр реакторных антинейтрино в области > 2 МэВ.

- Проведено систематическое изучение и выполнен расчёт спектра в области энергий < 2 МэВ. Найдено, что в этом диапазоне испускается в ~1,3 раза больше уе, чем предполагалось ранее.

- Впервые проведены расчёты спектра и потока остаточного уе -излучения реактора после его остановки.

5. Изучена динамика спектра и потока реакторных Уе:

- Обнаружена с помощью расчётной методики, подтверждена в бета-спектрометрическом опыте, впервые в нейтринном эксперименте на реакторе наблюдена и точно измерена динамика спектра антинейтрино в области > 2 МэВ, связанная с изменением состава делящихся изотопов урана и плутония.

- Впервые рассчитана суммарная динамика спектра антинейтрино реактора во всём диапазоне энергий 5 кэВ-ИО МэВ, вызванная как изменением состава топлива, так и накоплением продуктов деления и бета-радиоактивных ядер тяжёлых элементов.

6. Проведены вычисления энергии деления изотопов урана и плутония. Рассчитана полная тепловая энергия (с учётом захвата нейтронов без деления), выделяющаяся в реакторе на одно деление Ег и изучена динамика Е^ Изучена связь между тепловой мощностью реактора W и скоростью делений ядер топлива ^: nf (t)=W/Ef (I).

7. В результате проведённых исследований создана методика расчётного моделирования характеристик реактора как источника

антинейтрино. Эта методика применима для любых типов реакторов, на которых ведутся или планируются нейтринные опыты.

8. Полученные данные играют роль метрологической базы при изучении фундаментальных процессов и решении прикладных задач:

- Обнаружено, что ожидаемые дифференциальные сечения слабого и магнитного vee~- рассеяния при низких энергиях электронов отдачи -10 кэВ (т.е. в области измерений при поиске магнитного

Л момента нейтрино) на ~20% больше, чем предполагалось ранее.

Выявлена и изучена временная зависимость сечений.

- Выявлены и определены поправки в прецизионно измеренное

и рассчитанное сечение стг (6) реакции vep —> пе+, которое является метрологическим стандартом при постановке нейтринных (в том числе осцилляционных) опытов на реакторах. Впервые в опытах на реакторе подтверждена предсказанная нами временная зависимость af.

- Найдено, что не учитываемые ранее эффекты неравновесности спектра антинейтрино за кампанию реактора и остаточное антинейтринное излучение после его остановки могут приводить к ограничению чувствительности экспериментов и систематическим ошибкам.

- Обоснована и детализирована связь, существующая между нейтринным излучением и основными характеристиками реактора (тепловая мощность, текущий изотопный состав топлива), представляемыми персоналом АЭС. В экспериментах на реакторе показано, что нейтринный метод чувствителен к изменению топливного состава и позволяет с высокой точностью измерять мощность реактора. Дистанционность метода даёт возможность использовать его как средство контроля в сфере международных гарантий нераспространения расщепляющихся материалов.

Основные работы по теме диссертации:

1. Копейкин В.И. Спектры электронов и антинейтрино от ос-

Л?« nil ччп

» колков деления U, Ри, Ри тепловыми и U быстрыми

нейтронами//Ядерная физика. 1980. Т.32. Вып.6(12). С.1507-1513.

2. Копейкин В.И. p-спектры от смеси продуктов деления ядер (расчет и анализ корреляций) // Ядерная физика. 1980. Т.32. Вып.1(7). С.62-69.

)

i

3. Боровой А.А., Добрынин Ю.Л., Копейкин В.И. Энергетические спектры электронов и антинейтрино от осколков деления U и

239 Pu тепловыми нейтронами // Ядерная физика. 1977. Т.25. Вып.2. С.264-269.

4. Боровой А.А., Климов Ю.В., Копейкин В.И. Экспериментальное исследование спектров р - частиц от осколков деления 235 U и

239 Pu тепловыми нейтронами // Препринт ИАЭ-3465/2. 1981. // Ядерная физика. 1983. Т.37. Вып.6. С.1345-1350.

5. Афонин А.И., Кетов С.Н., Копейкин В.И., Микаэлян JI.A., Скорохватов М.Д., Толоконников C.B. Исследование реакции

ve +p-Mi+e+ на ядерном реакторе // ЖЭТФ. 1988. Т.94. Вып.2. С.1-17.

6. Кетов С.Н., Копейкин В.И., Микаэлян JI.A., Толоконников C.B. Спектр электронных антинейтрино ядерного реактора и проверка теории электрослабого взаимодействия И Письма в ЖЭТФ. 1988. Т.47. Вып.4. С. 177-180.

7. Богатое С.А., Боровой А.А., Кетов С.Н., Копейкин В.И., Микаэлян JI.A., Озеров К.В., Синёв В.В., Херувимов А.Н. Об экспериментальном обнаружении зависимости энергетического спектра реакторных антинейтрино от состава ядерного горючего в активной зоне реактора // Препринт ИАЭ-4284/2.1986.

8. Кетов С.Н., Коннов Ю.И., Копейкин В.И., Маслин И.Н., Микаэлян JI.A., Румянцев А.Н., Синёв В.В. Дистанционное мониториро-вание энерговыработки реактора по его нейтринному излучению как возможное средство контроля ядерных материалов на АЭС // Международный симпозиум по применению гарантий в отношении ядерного материала. МАГАТЭ. Вена. 1986. IAEA-SM-293/62. С. 139-146.

9. Копейкин В.И. Энергия, выделяемая на акт деления урана и плутония в ядерном реакторе // Препринт ИАЭ-4305/2.1986.13С.

10. Бадалов А.Ф., Копейкин В.И. Энерговыделение в ядерном реакторе на один акт деления урана и плутония // Вопросы атомной науки и техники. Сер. Ядерные константы. 1988. Вып.2. С.22-26.

11. Климов Ю.В., Копейкин В.И., Лабзов А.А., Микаэлян Л.А., Озеров К.В., Синёв В.В., Толоконников C.B. Измерение спектра электронных антинейтрино ядерного реактора // Ядерная физика. 1990. Т.52. Вып.6(12). С.1574-1582.

12. Коровкин В. А., Коданев С А., Панащенко Н.С., Соколов Д.А., Соловьянов О.М., Твердовский Н.Д., Яричин А.Д., Кетов С.Н.,

I

!

Копейкин В.И., Мачулин И.Н., Микаэлян JI.A., Синёв В.В. Измерение энерговыработки энергетического реактора методом регистрации нейтрино // Атомная энергия. 1988. Т.65. Вып.З. С.169-173.

13. Климов Ю.В., Копейкин В.И., Микаэлян JI.A., Озеров К.В., Синёв В.В. Дистанционное измерение мощности и энерговыработки реактора нейтринным методом // Атомная энергия. 1994.1.16. Вып.2 С.130-135.

14. Климов Ю.В., Копейкин В.И., Лабзов А.А., Мачулин И.Н., Микаэлян JI.A., Николаев С.В., Озеров К.В., Синёв В.В., Скорохватов

М.Д., Эгенко А.В. Измерение вариаций сечения ve+p-»n+e+ в потоке ve от реактора//Ядерная физика. 1990. Т.51. Вып.2. С.401-405.

15. Klimov Yu.V., Kopeikin V.I., Labzov A.A., Machulin I.N., Mi-kaelyan L.A., Ozerov K.V., Sinev V.V., Skorokhvatov M.D., Etenko A.V. The influence of reactor antineutrino spectrum change on inverse beta-decay cross-section measurements // Proc. Int. School "Low energy Weak Interactions" Sept. 4-13. (LEWI'90). Dubna-1991. P.216-221.

16. Климов Ю.В., Копейкин В.И., Лабзов А.А., Микаэлян Л.A., Озеров K.B., Синёв В.В., Толоконников С.В. Измерение энергетического спектра электронных антинейтрино ядерного реактора // Изв. АН СССР. 1991. Т.55. N5. С.1010-1013.

17. Копейкин В.И., Микаэлян Л.А., Синёв В.В. Спектр антинейтрино ядерного реактора // Обзор. РНЦ "Курчатовский институт". 1996. 68С.

18. Бакаляров А.М., Копейкин В.И., Микаэлян Л.А., Поиски магнитного момента реакторных антинейтрино // Ядерная физика. 1996. Т.59. N7. С. 1225-1228.

19. Копейкин В.И., Микаэлян Л.А., Синёв В.В. Спектр электронных антинейтрино ядерного реактора // Ядерная физика. 1997. T.60.N2. С.230-234.

20. Копейкин В.И., Микаэлян Л.А., Синёв В.В. Поиски магнитного момента нейтрино в нестационарных потоках антинейтрино ядерного реактора // Ядерная физика. 1998. Т.61. N12. С.2222-2226.

, 21. Kopeikin V., Declais Y., Machulin I., Mikaelyan L., Sinev V. On

no-oscillation antineutrino detection rates in long baseline reactor experiments // Preprint IAE-6026/2.1997.1 IP.

22. Kopeikin V.I., Mikaelyan L.A., Sinev V.V., Search for Neutrino Magnetic Moment in the Nonequilibrium Reactor Antineutrino Energy Spectrum//Ядерная физика. 2000. T.63. N6. С. 1087-1090.

23. Копейкин В.И., Микаэлян JI.A., Синёв В.В. Реакция обратного Р - распада в неравновесном потоке антинейтрино ядерного реактора//Ядерная физика. 2001. Т.64. N5. С.914-919.

24. Kopeikin V.I., Sinev V.V. Energy spectrum of reactor antineutrinos and searches for new physics (recent developments) // Письма в ЭЧАЯ. 2001. N5[108]. P.41-44.

25. Kopeikin V.I. The Search for New Physics in Nonequilibrium Reactor Antineutrino Energy Spectrum // arXiv: hep-ph/0110030. 2001 // Ядерная физика. 2003. T.66. N3. C.500-503.

ЛИТЕРАТУРА

1. Nezrick F.A., Reines F. Fission-antineutrino interaction with protons//Phys. Rev. 1966. V.142. P.852-870.

2. Carter R.E., Reines F., Wagner J.J., Wyman M.E. Free antineutrino absorbtion cross section. Expected cross-section from measurements of fission fragment electron spectrum// Phys. Rev. 1959. V.l 13. P.280-286.

3. Avignone F.T. V-A Elastic scattering of electrons by fission antineutrinos // Phys. Rev. D. 1970. V.2. P.2609-2612.

4. Микаэлян Л.А., Спивак П.Е., Циноев В.Г. Предложение экспериментов по исследованию физики антинейтрино малых энергий // Ядерная физика. 1965. Т.1. Вып.5. С.853-855.

5. Mikaelyan L.A. Neutrino laboratory in the atomic plant (fundamental and applied research) // Proc. Int. Conf. Neutrino-77, Moscow, Nauka, 1978. V.2. P.383-387.

6. Талонов Ю.В., Тютин И.В. Неупругое рассеяние нейтрино на дейтроне//ЖЭТФ. 1964. Т.47. Вып.5. С. 1826-1828.

7. Микаэлян Л.А., Балыш А.Я., Франк А.И. Возможность экспериментального изучения взаимодействия ve с дейтроном // Ядерная физика. 1968. Т.7. С.1237-1240.

8. Козлов Ю.В., Мартемьянов В.П., Тарасенков В.Г., Подужайло

B.Ф. Сцинтиллятор на основе гексафторбензола // ПТЭ. 1975. № 3.

C.64-66. ^

9. Боровой А.А., Микаэлян Л.А. Нейтринная лаборатория на АЭС //Атомная энергия. 1983. Т.54. С. 143-144.

10. Видякин Т.С., Выродов В.Н., Гуревич И.И., Козлов Ю.В., Мартемьянов В.П., Сухотин С.В., Тарасенков В.Г., Хакимов С.Х. Регистрация антинейтрино в потоке от двух реакторов. // ЖЭТФ. 1987. Т.93. С.424-427.

) i

11. Feilitzsch F., Hahn A.A., Schreckenbach K. Experimental beta-

spectra from 235 U and 239 Pu thermal neutron fission products and their correlated antineutrino spectra // Phys. Lett. B. 1982. V.118. P.162-166.

12. Schreckenbach K., Colvin G., Gelletly W., Feilitzsch F. Determination of the antineutrino spectrum from 235 U thermal neutron fission products up to 9.5 MeV // Phys. Lett. B. 1985. V.160. P.325-330.

i Hahn A.A., Schreckenbach K., Gelletly W., Feilitzsch F., Colvin G.,

J Krusche B. Antineutrino spectra from 239 Pu and 241 Pu thermal neutron

I fission products // Phys. Lett. B. 1989. V.218. P.365-368.

13. Zacek G., Feilitzsch F., Mossbauer R.L., Oberauer L., Zacek V., Boehm F„ Fisher P.H., Gimlett J.L., Hahn A.A., Henrikson H.E., Kwon H., Vuelleumier J.L. Neutrino-oscillation experiments at the G5sgen nuclear power reactor // Phys. Rev. D. 1986. V.34. P.2621-2636.

14. Выродов B.H., Декле И., де Керрет Э., Козлов Ю.В., Лефиевр Б., Мартемьянов В.П., Мачулин И.Н., Микаэлян JI.A., Оболенский М.С., Скорохватов М.Д., Сухотин С.В., Этенко А.В. Прецизионное

измерение сечения ve + р -» п + е+ на реакторе в Буже (Франция) // Письма в ЖЭТФ. 1995. Т.61. Вып.З. С.161-167.

15. Reines F., Gurr H.S., Sobel H.W. Detection of vee~ scattering // Phys. Rev. Lett. 1976. V.37. P.315-318.

16. Видякин T.C., Выродов B.H., Гуревич И.И., Козлов Ю.В., Мартемьянов В.П., Сухотин С.В., Тарасенков В.Г., Турбин Е.В.. Хакимов С.Х. Ограничение на магнитный момент и зарядовый радиус электронного антинейтрино // Письма в ЖЭТФ. 1992. Т.55. С.212-215.

17. Дербин А.В. Ограничение на магнитный дипольный момент реакторных нейтрино. // Ядерная физика. 1994. Т.57. С.236-240.

18. Микаэлян JI.A. Изучение свойств нейтрино в экспериментах на ядерных реакторах. Состояние и перспективы. // Ядерная физика. 2002. Т.65. N7. С.1206-1219.

19. Appolonio М., Baldini A., Bemporad С. et al. Chooz Collaboration // Phys. Lett. B. 1999. V.466. P.415-422.

20. Declais Y., Favier J., Metref A., et al. Search for neutrino oscillation at 15, 40, and 95 meters from a nuclear reactor at Bugey // Nucl. Phys. B. 1995. V.434. P.503-534.

21. Боровой А.А., Микаэлян JI.A. Возможности практического использования нейтрино. // Атомная энергия. 1978. Т.44. С.508-511.

Подписано в печать 26.05.03. Формат 60x90/16 Печать офсетная. Усл. печ. л. 2,0 Тираж 70. Заказ 24 Отпечатано в РНЦ "Курчатовский институт"

С.Петербург ' ОЭ 300 «кг J

¿ÍOOJSÍ-H

1И 1 5 2 6

j <

ВВЕДЕНИЕ.

Глава I. Изучение спектра антинейтрино ядерного реактора в области энергий > 2 МэВ.

1. Состояние в изучении спектра ve реактора к середине 70-ых годов: методика и результаты.

1.1. Расчётный метод

1.2. Метод конверсии.

1.3. Прямое измерение ve-спектра на реакторе.

1.4. Результаты изучения ve -спектра к середине 70-ых годов

2. Обнаружение динамики спектра ve реактора, связанной с выгоранием урана и накоплением плутония.

2.1. Проблемы спектра ve реактора.

2.2. Расчёт равновесных ve- и p-спектров смеси продуктов деления.

2.2.1. Методика расчёта.

2.2.2. Влияние захвата нейтронов продуктами деления.

2.3. Анализ расчётов и задачи дальнейших исследований

2.4. Экспериментальное изучение спектров Р-частиц смесей

235 239 эо продуктов деления U и Ри на установке "Диск".J

2.4.1. Измерение отношения спектров Р-частиц.

2.4.2. Измерение накопления р-активности продуктов деления

2.4.3. Итоги опытов на установке "Диск".

3. Связи между спектрами ve и Р - частиц смесей продуктов деления ядер

3.1. Закономерности в поведении ve- и р-спектров смесей продуктов деления ядер.^

3.2. Связь между спектрами реакторных ve и Р-электронов

Глава II. Спектрометрия реакторных антинейтрино: эксперименты на детекторе НД-1.

1. Реакция обратного Р - распада ve + р -> п + е+.^

2. Спектрометр НД-1 в нейтринной лаборатории на РовенскойАЭС.

2.1. Нейтринная лаборатория на РАЭС.

2.2. Конструкция детектора НД.

2.3. Активная и пассивная защита.

2.4. Детектирование событий реакции ve + р —> п + е+.^

2.5. Спектральные характеристики и калибровка детектора НД

2.6. Долговременный контроль характеристик детектора НД

2.7. Источники фона и способы его подавления.

2.7.1. Фон от реактора.

2.7.2. Фон, связанный с собственной радиоактивностью материалов.

2.7.3. Фон от космического излучения.

3. Измерение спектра ve реактора с помощью НД-1.

3.1. Стандартный спектр ve реактора.

3.2. Порядок измерений спектра ve и результаты.

3.3. Первое прямое наблюдение динамики ve -спектра реактора

4. Итоги спектральных исследований на НД-1.

4.1. Основные результаты измерений на установке НД-1.

4.2. Направления развития спектрометрии реакторных ve

4.3. Пути повышения точности спектральных измерений.

Глава III. Спектрометрия реакторных антинейтрино: эксперименты на детекторе РОНС.

1. Ровенский нейтринный спектрометр РОНС.

1.1. Конструкция и схема детектирования антинейтрино.

1.2. Характеристики спектрометра и их стабильность.

2. Измерения и результаты.

2.1. Спектр ve реактора.

2.2. Динамика скорости счёта нейтринных событий.

2.3. Динамика спектра ve реактора.

3. Обсуждение результатов измерений. Заключение.

Глава IV. Методика расчёта неравновесного спектра антинейтрино ядерного реактора.

1. Новые задачи в изучении спектра ve реактора.

1.1. Учёт особенностей эмиссии антинейтрино в области энергий >2 МэВ при изучении реакции vep —> пе+.

1.1.1. Стандартный подход к моделированию спектра антинейтрино.

1.1.2. Неравновесная составляющая спектра антинейтрино

1.2. Поиски магнитного момента нейтрино и проблема спектра антинейтрино реактора в области энергий <2 МэВ.

1.2.1. Источники формирования спектра ve реактора.

1.2.2. Неравновесность спектра ve и учёт истории облучения топлива.ЮЗ

2. Спектр "делительных" антинейтрино реактора, F р.Ю

2.1. Вычисление удельных активностей продуктов деления

2.2. База ядерных данных.

2.3. Спектр ve продуктов деления, накопленных в реакторе

3. Спектр "неделительных" антинейтрино реактора, с р. Ю

3.1. Поправка к спектру F р, вызванная активацией нейтронами ^ ^ продуктов деления, AFp.

3.2. Спектр ve, возникающих при Р-распаде тяжёлых н 112 изотопов, р.

Глава V. Результаты расчётов неравновесного потока и спектра антинейтрино ядерного реактора.

1. Поток антинейтрино реактора.

1.1. Компоненты потока.

1.2. Антинейтринное излучение смесей продуктов деления изотопов 235U,239Pu,238U,241Pu.

1.3. Величина и динамика потока реакторных антинейтрино

1.4. Оценка примеси нейтрино ve к потоку ve реактора.

2. Спектр антинейтрино реактора.

2.1. Учёт неравновесной составляющей спектра в области >2 МэВ.

2.2. Результаты расчёта спектра в области энергий 0-г2 МэВ

2.3. Динамика спектра антинейтрино реактора.

2.4. Спектр остаточного антинейтринного излучения реактора

Глава VI. Расчёт и анализ сечений взаимодействия реакторного антинейтрино с электроном и протоном

1. Рассеяние реакторных антинейтрино на электронах.

1.1. Магнитное и слабое сечения vee~-рассеяния.

1.2. Энергетические и временные зависимости сечений.

2. Обратный бета-распад на протоне.

2.1. Поправки к сечению.

2.2. Эффект остаточного антинейтринного излучения реактора

Глава VII. Энергия, выделяемая на один акт деления урана и плутония в ядерном реакторе.

1. Полная и эффективная энергии деления.

2. Полная тепловая энергия делящихся изотопов.

3. Полная тепловая энергия, выделяющаяся в реакторе.

ЩЦ 4. Заключительные замечания.

Глава VIII. Нейтринный контроль ядерных реакторов

1. Физические основы метода и их обоснование.

2. Результаты нейтринных измерений.

3. Выводы.

1. Начало нейтринным исследованиям на ядерных реакторах было положено экспериментами группы Райнеса 1953—1966 г.г. по наблюдению реакции обратного бета-распада на протоне ve + р n + е+. (1)

В этих опытах впервые было получено прямое доказательство существования нейтрино [1,2} и измерено [3,4] сечение процесса (1).

Сечение рассеяния антинейтрино на электроне ve + е -> ve + е (2) измерено Райнесом с сотр. в 1976 г. [5], а положительные результаты измерения сечения обратного бета-распада на дейтроне ve + d n + n + e+ (3) и сечения неупругого рассеяния антинейтрино на дейтроне ve + d n + р + ve (4) получены ими лишь в 1979 г. [6], хотя попытки наблюдения этих реакций предпринимались ещё в 50-ых и 60-ых годах.

Трудности изучения нейтринных процессов на реакторах связаны с чрезвычайно малыми сечениями и неблагоприятным соотношением эффекта и фона. В работах группы Райнеса 50—70-ых г.г. эти трудности были преодолены и накоплен большой методический опыт, который послужил основой для дальнейшего развития нейтринных измерений. Вместе с тем, количественные результаты опытов неоднократно авторами пересматривались, что ставило под сомнение их надёжность.

2. В начале 80-ых гг. нейтринные измерения на реакторах проводились уже в нескольких лабораториях: в Гренобле [7] и Гёсгене [8] (колла-борация CST (Caltech-SIN-TUM)), на Ровенской АЭС (РАЭС) [9], на реакторах в Красноярске [10] и в Буже [11].

Интерес к изучению процессов (1-4) на реакторах связан, главным образом, с задачами проверки Стандартной Модели (СМ) электрослабого взаимодействия для сектора электронных антинейтрино низких энергий, а также с задачами поиска и изучения эффектов, выходящих за её пределы.

На важную роль нейтрино в построении новой теории, обобщающей СМ, указывает проблема дефицита солнечных [12-17] и наблюдение аномалии в потоке атмосферных [18,19] нейтрино. Коллаборация KamLAND впервые сообщила о дефиците антинейтрино в опыте на сверхдальнем расстоянии (~180 км) от реакторов [20]. Результаты опытов с солнечными, атмосферными и реакторными нейтрино рассматриваются с точки зрения существования масс и смешивания нейтрино и объясняются нейтринными осцилляциями - переходами одних типов нейтрино в другие [21,22]. Дефицит солнечных нейтрино связывается также с гипотезой существования "большого" магнитного момента нейтрино, который также может вызывать переходы между разными типами нейтрино и приводить к появлению антикорреляции величины регистрируемого потока солнечных нейтрино с магнитной активностью Солнца [23,24]. Существование такой антикорреляции отмечается в ряде работ, см. [25,26].

В реакторных опытах нейтринные осцилляции ищут по характерному отличию измеренного спектра (и потока) антинейтрино на удалении от реактора от ожидаемого спектра (и потока) в отсутствии осцилляций. Измерения проводят с помощью реакции (1). В 80-ые г.г. поиски осцилляций велись на удалении до 100 м на реакторах в Гёсгене [8], Буже [11], Красноярске [10] и Ровно [27]. Интерес к поиску и изучению осцилляций на реакторах значительно возрос в последние годы, см. обзоры [28-31].

Измерение сечения vee~-рассеяния (2) при малых энергиях электронов отдачи является чувствительным способом поиска магнитного момента нейтрино, поэтому было также продолжено изучение этой реакции на Ровенской АЭС [32,33] и на реакторе в Красноярске [34].

Регистрация ved процесса по заряженному (3) и нейтральному (4) каналам, как известно, может быть также применена для поиска осцилляции нейтрино. Измерения сечений этих реакций были выполнены в опытах на реакторах РАЭС [35,36] и в Красноярске [37,38].

Кроме поиска осцилляций и магнитного момента нейтрино реакции (1-4) интересны с точки зрения независимого измерения фундаментальных констант бета-распада (1,3) и аксиальной константы связи нейтральных токов (4), изучения структуры слабых заряженных и нейтральных токов (1-4), получения ограничений на степень поляризации ve (1).

Изучение свойств и взаимодействий нейтрино с веществом имеет большое значение для астрофизики. С помощью процессов (1-4) или родственных им предполагается регистрировать нейтринные вспышки звёзд в момент их гравитационного коллапса, они используются также для исследования нейтринного излучения от Солнца. Изучая реакцию (3) можно получить информацию о родственной ей, важнейшей для астрофизики реакции p+p->d+e++ve.

Антинейтрино реактора предложено использовать как носитель информации о процессах, происходящих в его активной зоне [39,40]. Практический метод нейтринного контроля ядерных реакторов разрабатывается в РНЦ "Курчатовский Институт" [41-44].

3. С 90-ых г. г. эксперименты на реакторах развиваются в направлении увеличения чувствительности к измеряемым нейтринным эффектам, прецизионного измерения сечений и спектрометрии процессов, продвижения в область регистрации антинейтрино низких энергий.

В опытах CHOOZ [45] и Palo Verde [46] проведены поиски осцилляций на дальнем, R~1 км, расстоянии от реактора. Коллаборация KamLAND ведёт эксперимент на сверхдальнем, R-180 км, расстоянии [20]. В эксперименте BOREXINO планируется провести измерения на расстоянии R~750 км [47]. Рассматривается проект HLMA [48] для промежуточного,

R—20 км, расстояния и проект эксперимента Kr2Det [49], нацеленного на проведение спектральных измерений с высокой статистикой.

В опыте коллаборации TEXONO по поиску магнитного момента нейтрино измерены электроны отдачи реакции vee~-рассеяния с порога 10 кэВ [50]. Начат эксперимент по поиску магнитного момента нейтрино на реакторе в Красноярске, в стадии подготовки эксперимент на Калининской АЭС [51] с порогами регистрации электронов отдачи соответственно —50 кэВ и ~3 кэВ, см. обзор [31].

На реакторе в Буже [52] выполнены прецизионные измерения сечения реакции (1). В Буже [53] и в Красноярске [54] продолжено изучение реакций (3) и (4).

4. Взаимодействия (1-4) с принципиальной точки зрения являются наилучшими для проверки теории. Они происходят на простейших мишенях, протекают при малых энергиях реакторных антинейтрино (Ev<10 МэВ) и поэтому допускают простое и надёжное теоретическое описание. Вместе с тем, эксперименты проводятся в многокомпонентном, находящемся в динамике (т.е. изменяющемся с течением времени) спектре реакторных ve и интерпретация опытов требует точного знания этого спектра.

5. Антинейтрино испускаются при p-распаде продуктов деления ("делительные" ve) и Р-распаде ядер, образованных в результате радиационного захвата нейтронов изотопами тяжёлых элементов и самими продуктами деления ("неделительные" ve ). Компонентами топлива являются де

ЯЛП А А 1 1 лящиеся изотопы U, Pu, U, Ри.За время работы (за кампанию) реактора из-за выгорания урана и накопления плутония вклады делящихся изотопов в общее число делений топлива заметно меняются. Кампания для наиболее распространённых легководных реакторов типа ВВЭР (PWR) длится около года, после чего реактор останавливается на ~1 месяц для перегрузки трети топлива. Измерение нейтринного эффекта продолжается обычно несколько кампаний, измерение фона ведётся во время остановки

13 —2 —1 реактора. Поток ve вблизи мощного реактора составляет ~ 10 см с .

Определим связь, существующую между характеристиками детектора, изучаемой реакции и реактора как источника ve. В наиболее простой записи ожидаемая скорость счёта нейтринных событий имеет вид:

Е=°о nv(t) = (47cR2)"lxNsxnf (t)x fp(Ev,t)a(Ev)dEv , [с4], (5)

ЕЛ где R - расстояние от детектора до центра активной зоны реактора, [см]; N - число элементарных мишеней (ядер или электронов) в детекторе; е - эффективность регистрации нейтринного события; nf(t)=W(t)/Ef(t) - скорость деления ядер топлива, [дел./с], вычисляемая как отношение тепловой мощности реактора W к полной тепловой энергии Ef, выделяющейся в реакторе в расчёте на один акт деления; p(Ev,t) - спектр ve реактора, нормированный на одно деление, [ уе/МэВ-дел.]; a(Ev) — сечение изучаемой реакции, [см /ve]; Е^ — порог реакции или экспериментальный порог. Перепишем выражение (5) в следующем виде: nv(t) = (47cR2)"1xNsx-^-xCTf(t), [с"1], (6)

Ef(t) где <jf — сечение, получаемое из данных эксперимента.

Ожидаемое сечение Gf может быть вычислено путём усреднения сечения изучаемой реакции a(Ev) по спектру ve реактора p(Ev,t): 00 f(t)= Jp(Ev,t)a(Ev)dEv, [см /дел.]. (7)

Eth

Для извлечения сечения Of и других величин из данных опыта необходимы точные данные о скорости деления в реакторе nf = W/Ef , см. (6).

Мощность W измеряется службами реакторов. Величина полного тепловыделения на один акт деления Ef (t) и её динамика могут быть получены расчётом. Совместное изучение p(Ev,t) и Ef(t) придаёт большую точность и самосогласованность анализу результатов опытов.

5. Целью диссертационной работы является развитие нового направления физики реакторных ve — спектроскопии антинейтринного излучения как метрологической базы для исследования фундаментальных процессов и решения прикладных задач.

Актуальность проблемы вытекает из важности фундаментальных и прикладных исследований, ведущихся в нейтринных экспериментах на ядерных реакторах. Анализ экспериментов ведётся путём сопоставления измеряемых скоростей счёта и спектральных распределений нейтринных событий, а также измеряемых характеристик процессов (1-4) с ожидаемыми расчётными значениями. Входными данными в этих расчётах служит совокупность характеристик антинейтринного излучения, которые, наряду с другими данными образуют метрологическую основу экспериментальной нейтринной физики на ядерных реакторах. Прогресс в нейтринных исследованиях требует постоянного улучшения знаний о реакторе как источнике антинейтрино. Формирование нового направления было тем более актуальным, что сведения о спектре реакторных антинейтрино носили к началу описываемых в диссертации исследований отрывочный, противоречивый характер, данные различных работ по спектрам антинейтрино сильно отличались друг от друга, спектрометрия антинейтрино находилась в зачаточном состоянии.

6. Структура, объём и содержание диссертации. Диссертация представляет собой обобщение и анализ результатов исследований, проведённых за период с 1975 по 2002 г.г. и состоит из введения, восьми глав и заключения. Она содержит 177 страниц текста, включая 42 рисунка, 11 таблиц и списка цитируемой литературы.

3. Выводы

Нейтринное излучение прямо связано с основными величинами, характеризующими работу реактора: с полным числом делений в его активной зоне, мощностью, энерговыработкой и массой выгоревшего топлива.

Изучение реактора как источника ve позволило нам обосновать и на практике подтвердить возможные применения ve для контроля реакторов:

1. В опытах на реакторе показано, что нейтринный метод измерения мощности реактора приближается к данным стандартных тепловых измерений [44].

2. Расчётом предсказано [62], в ^-спектрометрическом опыте подтверждено [93] и в опытах на реакторе продемонстрирована возможность наблюдения за накоплением плутония нейтринным методом [44,165].

3. Нейтринный метод по своей природе является дистанционным и автономным. Поэтому он может выступать как эффективное средство контроля в сфере международных гарантий нераспространения расщепяю-ихся материалов, см. доклад на симпозиуме МАГАТЭ [42]. В частности, простой нейтринный детектор может служить сигнализатором отклонения от стандартного регламента работы реактора, см. рис. 41.

4. Возможна разработка метода нейтринной томографии для контроля пространственной неоднородности энерговыделения в активной зоне, что может повысить безопасность эксплуатации реакторов [42-44].

Нейтринный метод не противопоставляется другим, годами проверенным методам контроля, а рассматривается как способ извлечения дополнительной информации для получения более полной картины работы реактора.

Заключение

Сформулируем основные результаты проделанной работы.

1. В период 1975-2002 г.г. выполнен цикл работ по изучению реактора как источника антинейтрино и развито новое физическое направление — спектроскопия реакторных антинейтрино.

2. Разработаны и применены различные методы изучения спектра и потока антинейтрино ядерного реактора: метод прямого измерения на реакторе, расчётный метод и метод спектрометрии бета-излучения от смеси продуктов деления.

3. Установлены источники антинейтрино ядерного реактора и определён их вклад в формирование спектра и потока реакторных ve:

- Предсказано и обнаружено существенное различие между спектрами ve смесей продуктов деления (спектрами "делительных" ve)

ЛЛ с Л^Л AAA ОА1

ZJ0U, Pu. Выяснена важная роль трех последних изотопов в формировании спектра ve реактора, в качестве которого до этого

235 принимался спектр антинейтрино смеси продуктов деления U.

- Вскрыты закономерности в поведении спектров "делительных" антинейтрино тяжёлых изотопов. Выявлена связь, существующая между спектрами реакторных ve и Р-электронов при энергии Ev> 2 МэВ.

- Выявлен и изучен источник "неделительных" ve, связанный с захватом нейтронов (без деления) ядрами тяжёлых элементов и дающий вклад более 20% дополнительно к потоку "делительных" антинейтрино.

- Установлен вклад в поток и спектр ve реактора от Р-излучателей, образованных в результате захвата нейтронов продуктами деления.

4. Исследован спектр и поток антинейтрино ядерного реактора:

- С помощью двух различных спектрометров на реакторе РАЭС с наилучшей точностью измерен спектр ve в области энергий Ev> 2 МэВ.

- Проведено систематическое изучение и выполнен расчёт спектра ve реактора в диапазоне энергий Ev< 2 МэВ. Найдено, что в этой области испускается в ~1,3 раза больше ve, чем предполагалось ранее.

- Впервые рассчитан спектр остаточной антинейтринной активности реактора после его остановки.

5. Изучена динамика спектра и потока реакторных ve:

- Обнаружена с помощью расчётной методики, подтверждена в бета-спектрометрическом опыте, впервые в нейтринном опыте на реакторе наблюдена и точно измерена динамика спектра ve в области Ev>2 МэВ, связанная с изменением состава делящихся изотопов урана и плутония.

- Впервые рассчитана суммарная динамика спектра антинейтрино реактора во всём диапазоне энергий 5 кэВч-10 МэВ, вызванная как изменением состава топлива, так и накоплением продуктов деления и бета-радиоактивных ядер тяжёлых элементов.

6. Проведены вычисления энергии деления изотопов урана и плутония. Рассчитана полная тепловая энергия (с учётом захвата нейтронов без деления), выделяющаяся в реакторе на один акт деления Ef, изучена динамика Ef. Изучена связь между тепловой мощностью реактора W и скоростью делений ядер топлива nf: nf (t)=W / Ef (t).

7. В результате проведённых исследований создана методика расчётного моделирования характеристик реактора как источника антинейтрино. Эта методика применима для любых типов реакторов, на которых ведутся или планируются нейтринные эксперименты.

8. Полученные результаты играют роль метрологической базы при исследовании фундаментальных процессов и решении прикладных задач:

- Найдено, что ожидаемые дифференциальные сечения слабого и магнитного vee~-рассеяния CT^'W(T,t), см. (50), при низких энергиях электронов отдачи Т~10 кэВ (т.е. в области измерений при поиске магнитного момента нейтрино) на ~20% больше, чем предполагалось ранее. Установлена временная зависимость сечений.

- Выявлены и определены поправки в прецизионно измеренное и рассчитанное сечение af (7) реакции (1) vep —» пе+, которое используется в качестве метрологического стандарта при проведении нейтринных (в том числе осцилляционных) опытов на реакторах. Впервые в опытах на реакторе подтверждена предсказанная нами временная зависимость af(t).

- Обнаружена и измерена типичная для опытов на реакторах временная зависимость скорости счёта нейтринных событий реакции (1) nv от сечения af и полной тепловой энергии, выделяющейся в реакторе в расчёте на один акт деления Ef, см. (5), (6), (7): nv(t) ~ Of (t)/Ef (t).

- Установлено, что не учитываемые ранее эффекты неравновесности спектра антинейтрино при работе реактора и остаточное антинейтринное излучение после его остановки могут приводить к ограничению чувствительности экспериментов и систематическим ошибкам.

- Обоснована и детализирована связь, существующая между veизлучением и основными характеристиками реактора (тепловая мощность, текущий изотопный состав топлива), представляемыми персоналом АЭС. В экспериментах на реакторе показано, что нейтринный метод чувствителен к изменению топливного состава и позволяет с высокой точностью измерять мощность реактора. Дистанционность метода даёт возможность использовать его как средство контроля в сфере международных гарантий нераспространения расщепляющихся материалов.

В заключение я хочу выразить глубокую благодарность проф. JI.A. Мнкаэляну за большое постоянное внимание, плодотворные дискуссии, советы и всемерную поддержку на протяжении моей работы.

Я искренне признателен коллегам по группе нейтринной спектроскопии - В.В. Синеву, соавтору большинства выполненных работ, а также К.В. Озерову, |Ю.В. Климову), |С.Н. Кетову|, А.А. Лабзову и С .А. Богатову, разделивших со мной все трудности постановки экспериментов в экспедиционных условиях.

Я благодарен А.А. Боровому за совместную работу на начальном этапе исследований.

Я особенно благодарен В.Ф. Апалину, А.И. Афонину! , А.Г. Вертинскому за разработку и создание электронных систем сбора данных для нейтринных экспериментальных установок.

Я признателен| С.А. Фаянсу! и С.В. Толоконникову за обсуждение теоретических вопросов, М.С. Юдкевичу и В.Д. Сидоренко за консультации по вопросам работы реакторов.

Сердечно благодарю товарищей по работе в многолетних совместных измерениях на Ровенской АЭС - C.JI. Гаврилова, А.С. Евстратенко, С.В. Егорова, JI.A. Левину, А.Е. Макеенкова, И.Н. Мачулина, С.В. Николаева, М.Д. Скорохватова, А.В. Чернова, А.Н. Херувимова, А.В. Этенко. Благодарю также сотрудников ПИЯФ им. Б.П. Константинова -А.В. Дербина, Л.А. Попеко и А.В. Черного за сотрудничество и полезные обсуждения.

Пользуясь случаем, приношу сердечную благодарность от себя и от всех товарищей по работе дирекции и всему персоналу Ровенской АЭС за доброжелательное отношение и содействие в проведении экспериментов.

1. Reines F., Cowan C.L. Detection of the free neutrino // Phys. Rev. 1953. V.92. P.830-831.

2. Cowan C.L., Reines F., Harrison F.B., Kruse H.W., McGuire A.D. Detection of the free neutrino: a confirmation //Science. 1956. V.124. P. 103-104.

3. Reines F., Cowan C.L. Free antineutrino absorption cross section. I. Measurement of the free antineutrino absorption cross-section by protons // Phys. Rev. 1959. V.l 13. N1. P.273-279.

4. Nezrick F.A., Reines F. Fission-antineutrino interaction with protons // Phys. Rev. 1966. V.142. N4. P.852-870.

5. Reines F., Gurr H.S., Sobel H.W. Detection of vee~-scattering // Phys. Rev. Lett. 1976. V.37. P.315-318.

6. Pasierb E., Gurr H.S., Lathrop J., Reines F., Sobel H.W. Detection of weak neutral current using fission ve on deuterons // Phys. Rev. Lett. 1979. V.43. P.96-99.

7. Kwon H., Boehm F., Hahn A.A., et al. Search for neutrino oscillations at a fission reactor // Phys. Rev. D. 1981. V.24. P. 1097-1111.

8. Zacek G., v. Feilitzsch F., Mossbauer R.L. et al. Neutrino-oscillation experiments at the Gosgen nuclear power reactor // Phys. Rev. D. 1986. V.34. P.2621-2636.

9. Видякин Т.С., Выродов В.Н., Гуревич И.И., Козлов Ю.В., Мар-темьянов В.П., Сухотин С.В., Тарасенков В.Г., Хакимов С.Х. Регистрация антинейтрино в потоке от двух реакторов // ЖЭТФ. 1987. Т.93. С.424-431.

10. Cavaignac J.F., Houmada A., Koang D.H. et al. Indication for neutrino oscillation from a high statistics experiment at Bugey reactor // Phys. Lett. B. 1984. V.148. P.387-394.

11. Lande K., Wildenhain P.S. The Homestake solar electron neutrino detector program: Chlorine and iodine // Proc. of the 17th Intern. Conf. on Neutrino Phys. and Astroph. Neutrino-96. World Scientific Pub. 1996. P.25-37.

12. Gavrin V.N. Solar neutrino results from SAGE // Nuclear Physics В (Proc. Suppl.). 2001. V.91. P.36-43.

13. Bellotti E. First result from GNO // Nuclear Physics В (Proc. Suppl.). 2001. V.91. P.44-49.

14. Suzuki K.Y. Solar neutrino results from Super-Kamiokande // Nuclear Physics В (Proc. Suppl.). 2001. V.91. P.29-35.

15. Fukuda S., Fukuda Y., Ishitsuka M. et al. Solar В and hep Neutrino Measurements from 1258 Days of Super-Kamiokande Data // Phys. Rev. Lett. 2001. V.86. N25. P.5651-5655.

16. Fukuda Y., Hayakawa Т., Ichihava E. et al. Super-Kamiokande collaboration. Evidence for oscillation of atmospheric neutrinos // Phys. Rev. Lett. 1998. V.81. P.1562-1567.

17. Sobel H. Atmospheric Neutrinos in Super-Kamiokande // Nuclear Physics В (Proc. Suppl.). 2001. V.91. P.127-133.

18. Eguchi K., Enomoto S., Furuno K. et al. First Results from KamLAND: Evidence for Reactor Anti-Neutrino Disappearance // arXiv:hep-ex/0212021 V.l. 2002 // Phys. Rev. Lett. 2003. V.90. P.021802-1-021802-6.

19. Биленький C.M., Понтекорво Б.М. Смешивание лептонов и осцилляции нейтрино // УФН. 1977. Т.123. С.181-215.

20. Волошин М.Б., Высоцкий М.И., Окунь Л.Б. Электродинамика нейтрино и возможные эффекты для солнечных нейтрино // ЖЭТФ. 1986. Т.91. С.754-765.

21. Oakley D.S., Snodgrass H.B., Ulrich R.K., et al. On the correlation of solar surface magnetic flux with solar neutrino capture rate // AstrophysJ. 1994. V.437. P.L63-L66.

22. Dorman L.I. The Asymmetry of Solar Neutrino Fluxes // Ядерная физика. 2000. T.63. N6. C.1064-1067.

23. Афонин А.И., Кетов C.H., Копейкин В.И., Мюсаэлян Л.А.,

24. Скорохватов М.Д., Толоконников С.В. Исследование реакции ve+p—>п+е+ на ядерном реакторе // ЖЭТФ. 1988. Т.94. С.1-17.

25. Герштейн С.С., Кузнецов Е.П., Рябов В.А. Природа массы нейтрино и нейтринные осцилляции // УФН.1997. Т. 167. С.811-848.

26. Козлов Ю.В., Мартемьянов В.П., Мухин К.Н. Проблема массы нейтрино в современной нейтринной физике// УФН.1997. Т.167. С.849-885.

27. Bemporad С., Gratta G., Vogel P. Reactor-based neutrino oscillation experiments // Rev. Mod. Phys. 2002. V.74. P.297-331 // arXiv:hep-ph/0107277 V.l. 26 Jul 2001.

28. Микаэлян JI.A. Изучение свойств нейтрино в экспериментах на ядерных реакторах. Состояние и перспективы // Ядерная физика. 2002. T.65.N7. С.1206-1219.

29. Дербин А.В., Попеко JI.A., Чёрный А.В., Шишкина Г.А. Новый эксперимент по упругому рассеянию реакторных нейтрино на электроне // Письма в ЖЭТФ. 1986. Т.43. С.206-209.

30. Дербин А.В., Чёрный А.В., Попеко JI.A., Муратова В.Н., Шишкина Г.А., Бакланов С.В. Эксперимент по рассеянию антинейтрино на электроне на реакторе Ровенской АЭС // Письма в ЖЭТФ. 1993. Т.57. С.755-758.

31. Видякин Г.С., Выродов В.Н., Гуревич И.И., Козлов Ю.В., Мартемьянов В.П., Сухотин С.В., Тарасенков В.Г., Турбин Е.В., Хакимов С.Х. Ограничение на магнитный момент и зарядовый радиус электронного антинейтрино // Письма в ЖЭТФ. 1992. Т.55. С.212-215.

32. Вершинский А.Г., Мелузов А.А., Микаэлян JI.A., Николаев С.В., Скорохватов М.Д, Этенко А.В. Наблюдение взаимодействия реакторных антинейтрино с дейтроном в каналах нейтральных и заряженных токов на Ровенской АЭС // Письма в ЖЭТФ. 1990. Т.51. С.82-85.

33. Вершинский А.Г., Мелузов А.А., Микаэлян Л.А., Николаев С.В., Скорохватов М.Д., Этенко А.В. Измерение сечений взаимодействия реакторных антинейтрино с дейтроном на Ровенской АЭС // Письма в ЖЭТФ. 1991. Т.53. С.489-492.

34. Видякин Г.С., Выродов В.Н., Гуревич И.И., Козлов Ю.В., Мартемьянов В.П., Сухотин С.В., Тарасенков В.Г., Хакимов С.Х. Наблюдение слабого заряженного тока при взаимодействии реакторных антинейтрино с дейтроном // Письма в ЖЭТФ. 1989. Т.49. С. 130-132.

35. Видякин Г.С., Выродов В.Н., Гуревич И.И., Козлов Ю.В., Мартемьянов В.П., Сухотин С.В., Тарасенков В.Г., Хакимов С.Х.

36. Наблюдение слабого нейтрального тока при взаимодействии реакторных антинейтрино с дейтроном // Письма в ЖЭТФ. 1990. Т.51. С.245-248.

37. Mikaelyan L.A. Neutrino laboratory in the atomic plant (fundamental and applied research) // Proc. Int. Conf. Neutrino-77, M. 1978. V.2. P.383-387.

38. Боровой A.A., Микаэлян JI.A. Возможности практического использования нейтрино // Атомная энергия. 1978. Т.44. Вып.6. С.508-511.

39. Коровкин В.А., Коданёв С.А., Яричин А.Д., Боровой А.А., Копейкин В.И., Микаэлян JI.A., Сидоренко В.Д. Измерение выгорания ядерного топлива в реакторе по нейтринному излучению // Атомная Энергия. 1984. Т.56. Вып.4. С.214-218.

40. Климов Ю.В., Копейкин В.И., Микаэлян JI.A., Озеров К.В., Синёв В.В. Дистанционное измерение мощности и энерговыработки реактора нейтринным методом // Атомная энергия. 1994. Т.76. Вып.2. С.130-135.

41. Appolonio М., Baldini A., Bemporad С. et al. Chooz Collaboration // Phys. Lett. B. 1999. V.466. P.415-422// arXiv:hep-ex/0301017 V.l. 13Jan 2003.

42. Boehm F., Busenitz J., Cook B. et al. Search for Neutrino Oscillation at the Palo Verde Nuclear Reactors // Phys. Rev. Lett. 2000. V.84. P.3764-3768.

43. Alimonti G., Arpesella C., Back H. Science and Technology of BOREXINO: A Real Time Detector for Low Energy Solar Neutrinos SOLAR NEUTRINOS //Astropart. Phys. 2002. V.16. P.205-234.

44. Schonert S., Lasserre Т., Oberauer L. The HLMA project: determination of high Am2 LMA mixing parameters and constraint on |иез| with a newreactor neutrino experiment // arXiv:hep-ex/0203013. V.l. 8 Mar. 2002.

45. Li H.B., Wong H.T. Sensitivities of Low Energy Reactor Neutrino Experiments // J. Phys. G. 2002. V.28. P.1453-1468.

46. H.B., Li J., Wong H.T. et al. New Limits on Neutrino Magnetic Moments from the Kuo-Sheng Reactor Neutrino Experiment // arXiv:hep-ex/0212003. V.2. 4 Dec. 2002.

47. Beda A.G., Demidova E.V., Starostin A.S., Voloshin M.B. On the Feasibility of Low-Background Ge-NaJ Spectrometer for Neutrino Magnetic Moment Measurement // Ядерная физика. 1998. T.61. N1. C.72-79.

48. Riley S.P., Greenwood Z.D., Kropp W.R., Price L.R., Reines F., Sobel H.W., Declais Y., Etenko A., Skorokhvatov M. Neutrino-induced deuteron disintegration experiment // Phys. Rev. C. 1999. V.59. P. 1780-1789.

49. Аллен Дж. Нейтрино // Москва, Изд. Иностр. литер.-1960. 264С.

50. Way К., Wigner Е.Р. The Rate of Decay of Fission Products // Phys. Rev. 1948. V.73. N11. P.1318-1330.

51. King R.W., Perkins J.F. Inverse beta decay and the two-component neutrino // Phys. Rev. 1958. V.l 12. N2. P.963-966.

52. Avignone F.T., Blankenship S.M., Darden C.W. Theoretical fission-j , -iantineutrino spectrum and cross section of the reaction He( ve,e ) H //Phys. Rev. 1968. V.l70. N1. P.931-938.

53. Avignone F.T. IE V-A Elastic scattering of electrons by fission antineutrinos // Phys. Rev. D. 1970. V.2. N11. P.2609-2612.

54. Muehlhause C.O., Oleksa S. Antineutrino flux from a reactor // Phys. Rev. 1957. V.105. N1. P.1332-1337.

55. Carter R.E., Reines F., Wagner J.J., Wyman M.E. Free antineutrino absorbtion cross section. II. Expected cross section from measurements of fission fragments electron spectrum // Phys. Rev. 1959. V.l 13. N1. P.280-286.

56. Боровой A.A., Добрынин Ю.Л., Копейкин В.И. Энергетические235 239спектры электронов и антинеитрино от осколков деления U и Ри тепловыми нейтронами //Ддерная физика. 1977. Т.25. Вып.2. С.264-269.

57. Копейкин В .И. p-спектры от смеси продуктов деления (расчёт и анализ корреляций) //Ядерная физика. 1980. Т.32. Вып. 1(7). С.62-69.

58. Копейкин В.И. Спектры электронов и антинейтрино от осколковделения 235U, 239Ри, 241 Ри тепловыми и 238U быстрыми нейтронами // Ядерная физика. 1980. Т.32. Вып.6(12). С.1507-1513.

59. Джелепов Б.С., Зырянова JI.H., Суслов Ю.П. Бета-процессы (Функции для анализа бета-спектров и электронного захвата) // JL, Наука 1972.

60. Wapstra А.Н., Bos К. The 1977 atomic mass evaluation // Atomic Data and Nuclear Data Tables. 1977. V,19. N3.

61. Janecke J., Eynon B.P., Masses from inhomogeneous partial difference equations// Atomic Data and Nuclear Data Tables. 1976. V. 17. P.467.

62. Crouch E.A.C. Fission-Products Yields // Atomic Data and Nuclear Data Tables. 1977. V.19. N5.

63. Горбачёв B.M., Замятнин Ю.С., Лбов A.A. Взаимодействие излучений с ядрами тяжёлых элементов и деление ядер. Справочник // Москва, Атомиздат 1976.464С.

64. Wahl А.С., Ferguson R.L., Nethaway D.R., Troutner D.E., Wolfsberg К. Nuclear-Charge Distribution in Low-Energy Fission // Phys. Rev. 1962. V.l26. N3. P. 1112-1127.

65. Amiel S., Feldstein H. Odd-even systematic in neutron fission yieldsof 233U and 235U //Phys.Rev. С. 1975. V.l 1. N3. P.845-858.

66. Madland D.G., England T.R. Distribution of independent fission-product yields to isomeric states // Trans. Amer. Nucl. Soc. 1976. V.24. P.461-462.

67. Гусев Н.Г., Дмитриев П.П. Радиоактивные цепочки. Справочник // Москва, Атомиздат 1978. 88С.

68. Боровой А.А., Климов Ю.В., Копейкин В.И. Спектр 0-излученияосколков деления 252 Cf в диапазоне 1-20 МэВ // Ядерная физика. 1980. Т.32. Вып. 5(11). С.1203-1208.

69. Borovoy А.А., Klimov Yu.V., Kopeikin V.I., Shkolnik K.D.1.vestigation of the hard beta-radiation from 252 Cf fission // J. Phys. G: Nucl. Phys. 1979. V.5. N5. P.723-731.

70. Avignone F.T. Ill, Hopkins L.P. Interpretation of experiments with reactor antineutrinos // Proc. Conf. Neutrino-78. Purdue. 1978. C.42-45.

71. Avignone F.T. Ш, Greenwood Z.D. Weak neutral disintegration of the deuteronby reactor antineutrinos //Phys. Rev. D. 1978. V.17. N1. P. 154-157.

72. Avignone F.T. Ш, Hopkins L.P., Greenwood Z.D. Theoretical beta spectrum from uranium-235 fission fragments in secular equilibrium // Nucl. Science and Engineering. 1979. V.72. P. 216-221.

73. Avignone F.T. Ш, Greenwood Z.D. Calculated spectra ofantineutrinos from the fission products of 235 U, 238 U and 239 Pu and antineutrino-induced reactions // Phys. Rev. C. 1980. V.22. N2. P.594-605.

74. Avignone F.T. Ш, Moore R.S. Reactor antineutrino spectra and nuclear spectroscopy of isotopes far from beta stability. Preprint U.S. Department of Energy, 10434, Columbia, 1982. P.l-16.

75. Davis R, Vogel P., Mann F.M., Schenter R.E. Reactor antineutrino spectra and their application to antineutrino-induced reactions // Phys. Rev. C. 1979. V.19. N6. P.2259-2266.

76. Vogel P., Schenter G.K., Mann F.M., Schenter R.E. Reactor antineutrino spectra and their application to antineutrino-induced reactions II // Phys. Rev. C. 1981. V.24. N4. P.1543-1553.

77. Klapdor H.V., Metsinger J. Antineutrino spectrum from the fissionproducts of 239Pu // Phys. Rev. Lett. 1982. V.48. N3. P.127-131.

78. Klapdor H.V., Metsinger J. Calculation of the antineutrino spectrumfrom thermal fission of 235U // Phys. Lett. B. 1982. V. 112. N1. P.22-26.

79. Rudstam G., Aleklett K. The Energy Distribution of Antineutrinos Originating from the Decay of Fission Products in a Nuclear Reactor // Nucl. Science and Engineering. 1979. V.71. P.301- 308.

80. Dickens J.K. Electron Antineutrino Spectrum for U // Phys. Rev. Lett. 1981. V.46. N16. P.1061-1064.

81. Klapdor H.V. From Nuclear Physics to Fundamental Questions of Particle Physics, Cosmology and Reactor Physics // Max-Planck-Institut fur Kernphysik. Heidelberg. MPIH- 1986 V 7.

82. From P-Decay to Fundamental Questions of Nuclear and Particle Physics and Astrophysics // Max-PIanck-Institut. Heidelberg. MPI H 1984 - V 15.

83. Schreckenbach K., Colvin G., Gelletly W., v. Feilitzsch F.

84. Determination of the antineutrino spectrum from U thermal neutron fission products up to 9.5 MeV //Phys. Lett. B. 1985. V.l60. N4,5. P.325-330.

85. Hahn A.A., Schreckenbach K., Gelletly W., von Feilitzsch F., Colvin

86. G., Krusche B. Antineutrino spectra from 241 Pu and 239 Pu thermal neutron fission products // Phys. Lett. B. 1989. V.218. N3. P.365-368.

87. Боровой A.A., Климов Ю.В., Копейкин В.И. Экспериментальноеисследование спектров Р-частиц от осколков деления U и Ри тепловыми нейтронами // Препринт ИАЭ-3465/2.1981.28С // Ядерная физика. 1983. Т.37. С.1345-1350.

88. Хольнов Ю.В., Чечев В.П., Камынов Ш.В., Кузьменко Н.К., Недовесов В.Г. Характеристики излучений радиоактивных нуклидовприменяемых в народном хозяйстве. Оценённые данные. Справочник // Москва, Атомиздат 1980. 375С.

89. Хольнов Ю.В., Чечев В.П., Камынов Ш.В., Кузьменко Н.К., Недовесов В.Г. Оценённые значения ядерно-физических характеристик радиоактивных нуклидов применяемых в народном хозяйстве. Справочник // Москва, Энергоиздат 1982.312С.

90. Хольнов Ю.В., Чечев В.П., Камынов Ш.В., Кузьменко Н.К., Оценённые значения ядерно-физических характеристик радиоактивных нуклидов применяемых в народном хозяйстве. Справочник // Москва, Энергоатомиздат 1984. 184С.

91. Гусев Н.Г., Дмитриев П.П. Квантовое излучение радиоактивных нуклидов. Справочник // Москва, Атомиздат 1977. 400С.

92. Tsoulfanidis N., Wehring B.W., Wyman М.Е. The use of an analytical response function for unfolding beta spectra // Nuclear Instruments and Methods. 1969. V.73. P.98-102.

93. Kennett T.J., Keech G.L. An anti-coincidence 0-ray scintillation spectrometer И Nuclear Instruments and Methods. 1963. V.24. P.142-148.

94. Альфа-, бета- и гамма-спектроскопия. Под ред. Зигбана К. Вып.1 // Москва, Атомиздат. 1969. 568С.

95. Радзиевский Г.Б. Коэффициенты обратного рассеяния электронов // Атомная Энергия. 1979. Т.47. Вып.2. С.114-116.

96. Tabata Т., Ito R., Okabe S. An empirical equation for the backscattering coefficient of electrons // Nuclear Instruments and Methods. 1971. V.94. P.509-513.

97. Ebert P.J., Lauzon A.F., Lent E.M. Transmission and Backscattering of 4.0- to 12.0-MeV Electrons//Phys. Rev. 1969. V.183. P.422-430.

98. Tsoulfanidis N., Wehring B.W., Wyman M.E. Measurements of time-dependent energy spectra of beta rays from Uranium-235 fission fragments // Nucl. Science and Engineering. 1971. V.43. P.42- 53.

99. Kutcher J.M., Wyman M.E. An experimental study of the timedependence of the beta energy spectrum from U fission fragments // Nucl. Science and Engineering. 1966. V.26. P.435- 446.

100. Боровой A.A., Копейкин В.И., Микаэлян JI.A., Толоконников

101. C.B. О связи между спектрами реакторных ve и Р-электронов // Ядерная физика. 1982. Т.36. Вып.2(8). С.400-402.

102. Боровой А.А., Копейкин В .И., Микаэлян JI.A. Измерение бетаспектра осколков деления U и проблема спектров реакторных ve // Письма в ЖЭТФ. 1981. Т.ЗЗ. Вып.8. С.426-428.

103. Zukeran A. An investigation on the gaussian width parameter in235U(nth,f) // Proc. of Panel on Fission Prod. Nucl. Data. Bologna 1973. IAEA-169. Vienna. 1974. V.III. P.215-242.

104. Denschlag J.O. Isobaric charge distribution // Proc. of Panel on Fission Prod. Nucl. Data. Pettern-1977. IAEA-213. Vienna-1978. V.II. P.441-445.

105. Tasaka K., Hitochi I., Akiyama M., Yoshida Т., Matumoto Z., Nakasima R. JNDC Nuclear Data Library of Fission Products // Japan Atom. Energy Research Institute (JAERI) 1287, Oct. 1983. 218P.

106. Фаянс С.А. Радиационные поправки и эффекты отдачи вреакции ve+p—И1+е+ при низких энергиях // Ядерная физика. 1985. Т.42. Вып.4(10). С.929-940.

107. Vogel P. Analysis of the antineutrino capture on proton // Phys. Rev.

108. D. 1984. V.29.N9. P.1918-1922.

109. Vogel P., Beacom J.F. The angular distribution of the reactionve+p—»n+e+ // arXiv:hep-ph/9903554. V.l. 1999 // Phys. Rev. D. 1999. V.60. P.053003.

110. By Ц.С., Мошковский С.А. Бета распад // Москва, Атомиздат 1970.397С.

111. Альфа-, бета- и гамма-спектроскопия. Под ред. Зигбана К. Вып.4 // Москва, Атомиздат. 1969. 272С.

112. Wilkinson D.H. Analysis of neutron {3-decay // Nucl. Phys. A. 1982. V.377. P.474-504.

113. Боровой А.А., Микаэлян JI.A. Нейтринная лаборатория на АЭС //Атомная Энергия. 1983. Т.54. Вып.2. С.143-144.

114. Боровой А.А., Николаев С.В., Перфилов А.В. Характеристики жидких сцинтилляторов для регистрации ve // Приборы и техника эксперимента. 1984. N2. С.31-34.

115. Цирлин Ю.А. Светособирание в сцинтилляционных счётчиках // Москва. Атомиздат. 1975.264С.

116. Добрынин Ю.Л. Моделирование реакции ve+p-»n+e+ всцинтилляционном детекторе (расчёт и сравнение с экспериментом) // Препринт ИАЭ-3675/2. 1982. 35С.

117. Кетов С.Н., Копейкин В.И., Микаэлян Л.А., Синёв В.В.,

118. Толоконников С.В. Спектр позитронов реакции ve+p—»п+е+ в эксперименте на реакторе Ровенской АЭС (предварительные данные) // Вопросы атомной науки и техники. 1985. Сер. Ядерные константы. Вып.2. С.3-9.

119. Добрынин Ю.Л., Микаэлян Л.А. Сцинтилляционный дефект в бесконечной органической среде // Препринт ИАЭ-3229/2.1980.11С.

120. Афонин А.И., Богатов С.А., Боровой А.А., Вершинский А.Г., Гаврилов С.Л., Добрынин Ю.Л., Кетов С.Н., Климов Ю.В., Копейкин В.И.,

121. Левина JI.A., Мачулин И.Н., Микаэлян Л.А., Николаев С.В., Озеров К.В., Синев В.В., Херувимов А.Н. Измерение сечения обратного Р-распада с помощью сцинтилляционного детектора на Ровенской АЭС // Ядерная физика. 1985. Т.42. Вып.5(11). С.1138-1145.

122. Добрынин Ю.Л. О моделировании процесса аннигиляции позитронов на лету // Препринт ИАЭ-4526/2. 1987. 8С.

123. Райнес Ф. Взаимодействия нейтрино с веществом // УФН. 1962. T.LXXVTI. вып.2. С.287-308.

124. Боровой А.А., Протопопов Х.В. Фон сцинтилляционных детекторов, связанный с космическим излучением И Препринт ИАЭ-2595. 1975.

125. Боровой А.А. Нейтринные эксперименты на реакторах // ЭЧАЯ. 1980. Т.П. Вып.1. С.92-131.

126. Боровой А.А., Хакимов С.Х. Нейтринные эксперименты на ядерных реакторах // Москва, Энергоатомиздат -1990. 152С.

127. Копейкин В.И., Микаэлян Л.А., Синёв В.В. Спектр антинейтрино ядерного реактора // Обзор. РНЦ "Курчатовский Институт". 1996. 68С.

128. Справочник по ядерной физике. Под редакцией акад. Л.А. Арцимовича // Москва. Издательство физ.- мат. литературы. 1963. 632С.

129. Кимель Л.Р., Машкович В.П. Защита от ионизирующих излучений // Справочник. Москва. Атомиздат. 1972. 312С.

130. Глотов В.И. Радиационный фон внешней среды и методы его снижения в экспериментах с солнечными нейтрино // Диссертация на соискание учёной степени к.ф.м.н. Москва 1978. 150С.

131. Горшков Г.В., Зябкин В.А. Образование нейтронов под действием космического излучения на различных глубинах под землёй // Атомная Энергия. 1973. Т.34. Вып.З. С.210-213.

132. Сердюкова А.С., Капитанов Ю.Т. Изотопы радона и продукты их распада в природе // Москва. Атомиздат. 1975. 296С.

133. Nazaroff W.W., Nero A.V. Radon and its decay products in indoor air // New York 1988. John Wiley & Sons. 518P.

134. Копейкин В.И., Микаэлян JI.A. Экспрессный метод прямого определения эквивалентной равновесной объёмной активности радона в воздухе//Препринт ИАЭ-5439/2. 1991. 12С.

135. Ряжская О.Г. Проникающие излучения под землёй и исследование их характеристик с помощью сцинтилляционных детекторов большого объёма // Диссертация на соискание учёной степени д.ф.м.н. Москва 1986. 386С.

136. Зацепин Г.Т., Ряжская О.Г. Расчёт генерации нейтронов ц-мезонами для различных глубин в грунте // Изв. АН СССР. Сер. Физическая. 1965. T.XXDC N10. С.1046-1048.

137. Горшков Г .В., Зябкин В. А. Образование нейтронов в Pb, Cd, Fe, и Al под действием ц-мезонов космического излучения на глубине 150 м водного эквивалента // Ддерная физика. 1968. Т.7. вып.4. С.770-777.

138. Боровой А.А., Кетов C.HL, Копейкин В.И., Херувимов А.Н., Школьник К.Д. О сечении взаимодействия антинейтрино с протоном // Ддерная физика. 1979. Т.30. вып.1(7). С.140-152.

139. Кетов С.Н., Копейкин В.И., Микаэлян Л.А., Толоконников С.В. Поиск нейтринных осцилляций при измерении спектров ve на двух расстояниях от реактора (метод разбиений) // Препринт ИАЭ-4284/2.1986. 5С.

140. Богатов С.А., Кетов С.Н., Климов Ю.В., Копейкин В.И., Озеров К.В., Синев В.В., Толоконников С.В. Спектр позитронов обратного бета-распада на расстоянии 18 м от реактора Ровенской АЭС // Препринт ИАЭ-4253/2. 1986. 21С.

141. Кетов С.Н., Копейкин В.И., Микаэлян JI.A., Толоконников С.В. Спектр электронных антинейтрино ядерного реактора и проверка теории электрослабого взаимодействия // Письма в ЖЭТФ. 1988. Т.47. С. 177-180.

142. Кувшинников А.А., Микаэлян Л.А., Николаев С.В., Скорохватов М.Д., Этенко А.В. Прецизионное измерение сечения реакцииvep-»ne+ на реакторе РАЭС // Письма в ЖЭТФ. 1991. Т.54. С.259-262.

143. Микаэлян Л.А., Балыш А.Я., Франк А.И. Возможность экспериментального изучения взаимодействия ve с дейтроном // Ядерная физика. 1968. Т.7. С.1237-1240.

144. Копейкин В.И., Микаэлян Л.А. Сцинтилляционный высокоселективный спектрометр антинейтрино // Препринт ИАЭ-4414/2. 1987. 8С.

145. Богатов С.А., Добрынин Ю.Л., Копейкин В.И., Микаэлян Л.А. Светосильный спектрометр реакторных антинейтрино "РОНС" // Препринт ИАЭ-4525/2. 1987. 12С.

146. Афонин А.И., Вершинский А.Г., Егоров С.В., Климов Ю.В., Копейкин В.И., Лабзов А.А., Микаэлян Л.А., Озеров К.В., Синев В.В. Измерения в потоке антинейтрино Ровенской АЭС на спектрометре РОНС // Препринт ИАЭ-4746/2. 1988. 24С.

147. Kopeikin V., Mikaelyan L., Sinev V. ve- Spectrometer RONS: Calibration of Energy Scale and Neutron Capture Time Distributions // Preprint IAE-5612/2. 1993.9C.

148. Birks J.B. The Theory and Practice of Scintillation Counting // Oxford, Pergamon Press, 1964.

149. Калашникова В.И., Козодаев М.С. Детекторы элементарных частиц // Москва. Изд. Наука. Гл. ред. физ.-мат. литературы. 1966. 408С.

150. Ляпидевский В.К. Методы детектирования излучений // Москва. Энергоатомиздат. 1987.408С.

151. Климов Ю.В., Копейкин В.И., Лабзов А.А., Микаэлян Л.А., Озеров К.В., Синёв В.В., Толоконников С.В. Измерение спектра электронных антинейтрино ядерного реактора // Ядерная физика. 1990. Т.52. Вып.6{12). С.1574-1582.

152. Климов Ю.В., Копейкин В.И., Лабзов A.A., Микаэлян Л.А., Озеров К.В., Синёв В.В., Толоконников С.В. Измерение энергетического спектра электронных антинейтрино ядерного реактора // Изв. АН СССР. 1991. Т.55. N5. С.1010-1012.

153. Копейкин В.И., Микаэлян Л.А., Озеров К.В., Синев В.В. Спектрпозитронов реакции ve+p—>п+е+ в нейтринном эксперименте на реакторе Ровенской АЭС // Препринт ИАЭ-5669/2. 1993. 8С.

154. Копейкин В.И., Микаэлян Л.А., Синёв В.В. Спектр электронных антинейтрино ядерного реактора // Ядерная физика. 1997. Т.60. N2. С.230-234.

155. Доброцветов А.Б., Климов Ю.В., Копейкин В.И., Микаэлян Л.А., Озеров К.В., Синёв В.В., Толоконников С.В. Измерение спектра антинейтрино ядерного реактора//Препринт ИАЭ-5796/2.1994.13С.

156. Копейкин В .И., Микаэлян Л. А., Синёв В.В. Спектроскопия реакторных нейтрино // Обзор. РНЦ "Курчатовский Институт". 1994. 21С.

157. Климов Ю.В., Копейкин В.И., Лабзов А.А., Мачулин И.Н., Микаэлян Л.А., Николаев С.В., Озеров К.В., Синев В.В., Скорохватов

158. М.Д., Этенко А.В. Измерение вариаций сечения реакции ve+p—>п+е+ впотоке ve от реактора//Ядерная физика. 1990. Т.51. Вып.2. С.401-405.

159. Скорохватов М.Д. Изучение взаимодействия электронного антинейтрино с протоном и дейтроном // Диссертация в виде научного доклада на соискание учёной степени д.ф.м.н. Москва 1999. 67С.

160. Kopeikin V., Declais Y., Machulin I., Mikaelyan L., Sinev V. On no-oscillation antineutrino detection rates in long baseline reactor experiments // Preprint IAE-6026/2. 1997.11C.

161. Копейкин В.И., Микаэлян Л.А., Синёв B.B. Реакция обратного (З-распада в неравновесном потоке антинейтрино ядерного реактора // Ядерная физика. 2001. Т.64. N5. С.914-919.

162. Kopeikin V.I., Sinev V.V. Energy spectrum of reactor antineutrinos and search for new physics (resent developments) // Talk at International Workshop NANPino-2000, Dubna, Russia, July 19-22, 2000 // Письма в ЭЧАЯ. 2001. N5108. P.41-44.

163. Kopeikin V.I. The Search for New Physics in Nonequilibrium Reactor Antineutrino Energy Spectrum // arXiv: hep-ph/0110030. 2001. Talk at III International Conference NANP'01, Dubna, Russia, June 19-23, 2001 // Ядерная физика. 2003. T.66. N3. C.500-503.

164. Дербин A.B. Ограничение на магнитный дипольный момент реакторных нейтрино // Ядерная физика. 1994. Т.57. С.236-240.

165. Бакаляров A.M., Копейкин В.И., Микаэлян JI.A. Поиски магнитного момента реакторных антинейтрино // Ядерная физика. 1996. T.59.N7. С. 1225-1228.

166. Бакаляров А.М., Копейкин В.И., Микаэлян JI.A. Спектрреакторных антинейтрино и проблема изучения vee~-рассеяния //

167. Препринт ИАЭ-5973/2.1996. 23С.

168. Kopeikin V., Mikaelyan L., Sinev V. Reactor antineutrinos (recent developments)//Preprint IAE-5980/2.1996.12P.

169. Kopeikin V., Mikaelyan L., Sinev V. On sensitive searches for neutrino magnetic moment in time dependent reactor antineutrino flux // Preprint IAE-6038/2. 1997. 20P.

170. Копейкин В.И., Микаэлян JI.А., Синев B.B. Поиски магнитного момента нейтрино в нестационарных потоках антинейтрино ядерного реактора // Ядерная физика. 1998. Т.61. N12. С.2222-2226.

171. Kopeikin V.I., Mikaelyan L.A., Sinev V.V. Search for Neutrino Magnetic Moment in the Nonequilibrium Reactor-Antineutrino Energy Spectrum //Ядерная физика. 2000. T.63. N6. C.1087-1090.

172. Vogel P., Engel J. Neutrino electromagnetic form factors // Phys. Rev. D. 1989. V.39. N11. P.3378-3383.

173. Рубцов П.М., Ружанский П.А., Алексанкин В.Г., Родичев С.В. Спектр и сечение взаимодействия антинейтрино, излучаемых ядерным реактором // Ядерная физика. 1987. Т.46. вып.4(10). С. 1028-1037.

174. Алексанкин В.Г., Родичев С.В., Рубцов П.М., Ружанский П.А., Чукреев Ф.Е. Бета- и антинейтринное излучение радиоактивных ядер. Справочник // Москва. Энергоатомиздат 1989. 798С.

175. Колобашкин В.М., Рубцов П.М., Ружанский П.А., Сидоренко В.Д. Радиационные характеристики облучённого ядерного топлива Справочник // Москва. Энергоатомиздат 1989. 384С.

176. England T.R., Rider B.F. Evaluation and Compilation of Fission Product Yields 1993 // LA-UR-94-3106. ENDF-349. Los Alamos National Laboratory, October, 1994.

177. Карнаухов В.А., Петров JI.А. Ядра, удалённые от линии бета-стабильности // Москва. Энергоиздат. 1981. 200С.

178. Tengblad О., Aleklett К., v. Dincklage R., Lund E., Nyman G., Rudstam G. Integral ve-spectra derived from experimental P-spectra ofindividual fission products // Nucl. Phys. A. 1989. V.503. P. 136-160.

179. Гусев Н.Г., Рубцов П.М., Коваленко B.B., Колобашкин В.М. Радиационные характеристики продуктов деления. Справочник // Москва. Атомиздат. 1974.

180. Колобашкин В.М., Рубцов П.М., Алексанкин В.Г., Ружанский П.А. Бета-излучение продуктов деления. Справочник // Москва. Атомиздат. 1978.472С.

181. Боровой А.А. Верхняя граница интенсивности позитронного (нейтринного) излучения осколков деления тяжёлых ядер // Препринт ИАЭ-2800.

182. Apalin V.F., Borovoy A.A., Kheruvimov A.N., Kopeikin V.I. A low-background positron spectrometer // Nuclear Instruments and Methods. 1977. V.l43. P.71-76.

183. Апалин В.Ф., Боровой A.A., Золотоябко Э.В., Копейкин В.И., Микаэлян Л.А., Херувимов А.Н. Многокристальный спектрометр для регистрации малых количеств позитронно-активных газов "Позитрон-20" //Препринт ИАЭ-2393.1974.24С.

184. Боровой А.А., Копейкин В.И., Херувимов А.Н. Поискипозитронной активности осколков деления 252 Cf// Ядерная физика. 1976. Т.24. Вып.5. С.886-887.

185. Боровой А.А., Кетов С.Н., Херувимов А.Н. Поиски нейтроннодефицитных осколков деления Cf//Ядерная физика. 1980. Т.31. Вып.4. С.887-890.

186. Davis Harmer D.S. Attempt to observe the 37Cl(v,e~)37Ar reaction induced by reactor antineutrinos // Bull. Amer. Phys. Soc. 1959. V.4. P.217.

187. Reines F. Do neutrinos oscillate? // Nucl. Phys. A. 1983. V.396. P.469-478.

188. Bardin DJu., Bilenky S.M., Pontecorvo B.M. On the v + e -» v + e process // Phys. Lett. B. 1970. V.32. P.68-70.

189. Домогацкий Г.В., Надежин Д.К. Современная теория эволюции звёзд и опыты Ф. Райнеса по детектированию ve-рассеяния // Ядерная физика. 1970. Т.12. N6. С.1233-1242.

190. Окунь Л.Б. Лептоны и кварки // М., Наука 1981, 304С.

191. Копейкин В.И., Микаэлян Л.А., Синев В.В., Фаянс С.А. Рассеяние реакторных антинейтрино на электронах // Ядерная физика. 1997. Т.60. N11. С.2032-2037.

192. Fayans S., Kopeikin V., Mikaelyan L., Sinev V. Low energy recoil electrons in antineutrino-electron scattering // Preprint LAE-6015/2. 1997. 24P.

193. Declais Y., Favier J., Metref A., et al. Search for neutrino oscillation at 15, 40, and 95 meters from a nuclear reactor at Bugey // Nucl. Phys. B. 1995. V.434. P.503-534.

194. James M.F. Energy released in fission // Journal of Nuclear Energy. 1969. V.23. N9. P.517-536.

195. Немировский П.Е., Маневич Л.Г. Энергия деления изотопов урана и трансурановых элементов // Вопросы атомной науки и техники. 1981. Сер. Ядерные константы. Вып.5(44). С.3-9.

196. Глушков Е.С., Дёмин В.Е., Пономарёв-Степной Н.Н., Хрулёв А.А. Тепловыделение в ядерном реакторе // Москва. Энергоатомиздат 1985. 160С.

197. Кравцов В.А. Массы атомов и энергии связи ядер // Москва. Атомиздат 1974.343С.

198. Горбачёв В.М., Замятнин Ю.С., Лбов А.А. Основные характеристики изотопов тяжёлых элементов. Справочник // Москва. Атомиздат 1975.208С.

199. Audi G., Wapstra А.Н. The 1995 update to the atomic mass evaluation // Nucl. Phys. A. 1995. V. 595. P.409-480.

200. Абагян Л.П., Алексеев Н.И., Брызгалов В.И. и др. Программа MCU-REA с библиотекой констант DLC/MCUDAT-2.1 // Вопросы атомной науки и техники. 2001. Сер. Физика ядерных реакторов. Вып.З. С.50-55.

201. Копейкин В.И. Энергия, выделяемая на акт деления урана и плутония в ядерном реакторе // Препринт ИАЭ-4305/2.1986.13С.

202. Бадалов А.Ф., Копейкин В.И. Энерговыделение в ядерном реакторе на один акт деления урана и плутония // Вопросы атомной науки и техники. 1988. Сер. Ядерные константы. Вып.2. С.22-26.