в эксперименте GEMMA I, II

Проект-заявка на проведение экспериментов GEMMA I, II.












Измерение магнитного момента нейтрино (ММН) в эксперименте GEMMA I, II.
Руководитель Старостин А.С., Starostin@itep/ru, 123 80 71, 51 - 44.
Старостин А.С., 1938 г., ВНС, Беда А.Г., 1937 г., СНС, Демидова Е.В., 1964 г., НС.
Участие других институтов - ЛЯП ОИЯИ, Дубна.
Статус эксперимента – в эксперименте GEMMA I идет набор статистики и обработка
данных, в эксперименте GEMMA II этап создания детектора.
В эксперименте GEMMA I после обработки данных первого года измерений было
получен промежуточный результат, который является на сегодня лучшим в мире:
 < 5.810–11 B (90% CL). За три года измерений, к 2009 году, на спектрометре
GEMMAI предполагается достичь чувствительности  ~ 4 10–11 B (90% CL).
Лучший зарубежный результат получен в 2006 г. в эксперименте TEXONO, где было
поставлено ограничение на величину ММН  < 7.410–11 B (90% CL). В
эксперименте GEMMA II, который предполагается начать в 2009 г., будет
достигнута чувствительность  ~ (1.0 – 1.5) 10–11 B. О подобных планах в других
научных группах нам не известно. Предполагается, что в течение ряда лет ИТЭФ
будет занимать лидирующее положение в этом направлении исследований.
Низкофоновые установки GEMMAI и GEMMAII основаны на использовании в
качестве детекторов антинейтрино сверх чистых германиевых кристаллов,
окруженных активной защитой из неорганических сцинтилляторов NI(Tl). Более
подробно установка описана в ряде публикаций, последняя из которых «Ядерная
физика (2007), 70, №11, СС. 1925 -1935».
В эксперименте GEMMAI измерения были начаты в 2005 г. Окончание измерений и
получение конечного результата намечено на 2009 г. В эксперименте GEMMAII в
2008 г. будет закончено изготовление германиевого детектора массой 6 кг в
низкофоновом криостате, изготовлена и опробована внешняя активная защита и
низкофоновые ФЭУ. В 2009 г. начнется монтаж и запуск установки GEMMAII на 3 –
м блоке Калининской атомной станции (КАЭС). В 2010 г. будут начаты рабочие
измерения.
Годовые затраты на проведение эксперимента
GEMMAI складываются из
заработной платы сотрудников – 700 т. руб., командировочных расходов – 50 т. руб.
и трудовых соглашений с сотрудниками КАЭС на обслуживание установки – 150 т.
руб. ИТОГО ~ 900 т. руб. в год. В готовящемся эксперименте GEMMAII в 2008 году
затраты на изготовление германиевого детектора и активной защиты составят 2200
т. руб., командировочные расходы – 100 т. руб. ИТОГО – 2300 т. руб. на 2008 г.
Общие затраты на поведение работ по проектам GEMMAI и GEMMAII составляют
3200 т. руб.
В экспериментах GEMMAI и GEMMAII , проводимых совместно с ЛЯП ОИЯИ
(Дубна), ИТЭФ занимает ведущую позицию. А.С. Старостин является лидером
проекта.
Имеется грант РФФИ 06 – 02 – 16281 – а.
Установка GEMMA была размещена на втором блоке КАЭС а конце 2004 года.
Измерения были начаты в августе 2005 года. На сегодняшний день накоплены
данные за 476 дней при работающем реакторе(“on”) и за 126 дней при заглушенном
реакторе (“off”). Обработано данные за 126 дней в ежимее “on” и 77 дней в режиме
“off”. В результате было получено самое сильное на сегодняшний день ограничение
на величину ММН,  < 5.810–11 B (90% CL).
О подготовке эксперимента и результатах лабораторных испытаний установки
было доложено на 4 – х международных конференциях: TAUP’ 2001, Италия;
NANP’2005, Дубна; Ломоносовские чтения 2005, 2007, МГУ, Москва.
Список публикаций.
1. A.G. Beda, E.V. Demidova, A.S.Starostin, M.B.Voloshin, Ядерная физика т.61 (1998), вып.
1, стр.66-73.
2. A.G. Beda, E.V. Demidova, A.S. Starostin Nuclear Physics A663&664 (2000) 819-824.
3. A.G. Beda, E.V. Demidova, A.S. Starostin, M.G. Gavrilov, V.B. Brudanin, V.G. Egorov,
Prog. Part. Nucl. Phys., 48 (2002) 175-183,
4. A.G. Beda, V.B. Brudanin, E.V. Demidova, V.G. Egorov, M.G.Gavrilov, V.N. Kornukhov,
A.S.Starostin and C. Vylov, Ядерная Физика, том 67 (2004), вып.11, стр.1948-1952.
5. А.Г. Беда, В.Б. Бруданин, Е.В. Демидова, Ц. Вылов, М.Г. Гаврилов, В.Г. Егоров, А.С.
Старостин, М.В. Ширченко, Ядерная физика т.70 (2007), вып. 11, стр. 1876-1887.
Руководитель проекта
А.С. Старостин.