中微子振荡诱导放射性衰变研究

放射性元素的衰变率通常被认为是恒定不变的常数,但是近年来有关太阳中微子通量可能影响放射性元素衰变率的研究引起了人们的关注和争论。本文根据中微子振荡理论和放射性元素衰变模型,研究了中微子振荡的物质效应及所形成的有效势场对放射性原子的影响。结果表明,中微子振荡的物质效应(MSW)是中微子与介质核子的共振;该共振不同于单个粒子之间的碰撞反应,它是中微子与介质粒子之间通过势场耦合的集体行为;该共振在强烈影响中微子振荡,导致中微子味转换几率增强的同时,也会对介质原子产生影响,激发其中的不稳定放射性原子核,增大其衰变几率。同时,我们还证明,即使中微子不能与介质核子(包括其中的放射性核素)形成共振(MSW),只要中微子振荡能够形成稳定的周期性有效势场,也会对放射性原子的衰变率产生影响。最后,我们对放射性元素衰变率测量值的波动进行了解释,并讨论了中微子振荡诱导放射性衰变的重要意义。

环境中子测量中的偶然符合alpha事例修正

在暗物质直接探测实验中,中子是十分重要的环境本底.利用快慢符合法,一个掺钆的液闪探测器被分别用于测量了世界最深的地下实验室-中国锦屏地下实验室的实验大厅及1m厚聚乙烯房间内的快中子本底通量及能谱.由于液闪无法通过信号波形区分中子与alpha事例,因此液闪中长寿命的U/Th核素衰变放出的alpha粒子是必须考虑的本底之一.在长期平衡假设条件下,实验测得液闪内部alpha粒子的总计数率为(0.548±0.002)s^-1,再通过偶然符合算法,可得到实验大厅356天总计2682个中子候选事例中,有6个偶然符合的alpha事例;聚乙烯房间173天总计44个中子候选事例中,有2个偶然符合的alpha事例.偶然符合的alpha粒子对大厅的快中子通量测量结果影响可以忽略,而对聚乙烯房间中的通量结果约有4%的影响.