Studium záření gama v rozpadu 83Rb/83mKr
| Thesis title in Czech: | Studium záření gama v rozpadu 83Rb/83mKr |
|---|---|
| Thesis title in English: | Study of gamma rays in decay of 83Rb/83mKr |
| Key words: | gama|rozpad|intenzita|rubidium 83|83Rb|krypton 83m|83mKr |
| English key words: | gamma|decay|intensity|rubidium 83|83Rb|krypton 83m|83mKr |
| Academic year of topic announcement: | 2021/2022 |
| Thesis type: | diploma thesis |
| Thesis language: | čeština |
| Department: | Institute of Particle and Nuclear Physics (32-UCJF) |
| Supervisor: | Michal Šefčík |
| Author: | hidden - assigned and confirmed by the Study Dept. |
| Date of registration: | 05.02.2022 |
| Date of assignment: | 01.06.2022 |
| Confirmed by Study dept. on: | 10.06.2022 |
| Date and time of defence: | 12.06.2023 09:00 |
| Date of electronic submission: | 03.05.2023 |
| Date of submission of printed version: | 03.06.2023 |
| Date of proceeded defence: | 12.06.2023 |
| Opponents: | Mgr. Stanislav Valenta, Ph.D. |
| Advisors: | Mgr. Drahoslav Vénos, CSc. |
| Guidelines |
| Plynný zdroj monoenergetických elektronů z rozpadu 83Rb/83mKr, vyvinutý na našem pracovišti v Ústavu jaderné fyziky v Řeži, se intenzivně využívá v kalibračních měřeních v mezinárodním neutrinovém experimentu KATRIN [1, 2]. Uvedený zdroj se také využívá pro kalibrace v experimentech ALICE (studium srážek těžkých iontů) [3] a LUX (hledání temné hmoty ve vesmíru) [4].
Cílem diplomové práce je zpřesnění intenzit záření gama v uvedeném rozpadu. Půjde zejména o uvážení zeslabení kalibračního záření gama vlivem pouzdra zářiče, zahrnutí intenzit přechodů 9,4 a 32,2 keV a eventuálně i doprovodného rentgenova záření linek Kα a Kβ prvku Kr. Protože uvedené intenzity závisí také na rozpadu mateřského 83mKr bude důležité stanovit retenci tohoto isomeru v použitém zdroji 83Rb/83mKr. V rámci práce se student bude moci podrobně seznámit a podle možností i účastnit projektu KATRIN, jehož cílem je stanovení efektivní hmotnosti (nebo její horní hranice) elektronového neutrina v modelově nezávislém experimentu s citlivostí 0,2 eV, t.j. o řád vyšší než je tomu dosud. První dvě měřící kampaně z roku 2019 a 2020 umožnily stanovit poprvé horní limit na hmotnost pod symbolickou hranici 1 elektronvolt. Výsledek byl přijat k publikaci v prestižním časopise Nature Physics v lednu 2022 [5]. Osnova 1) Vlastnosti rozpadové řady 83Rb/83mKr/83Kr podle literatury. 2) Technologie výroby 83Rb na cyklotronu. 3) Stanovení vlivu zeslabení kalibračního záření v pouzdru zářiče. 4) Stanovení intenzit záření gama s detektory HPGe, Si(Li) s Ni filtrem (omezení efektu sumace ve spektru. 5) Stanovení retence 83mKr ve zdroji. 6) Analýza a interpretace měření, vypracování práce. |
| References |
| [1] http://www.katrin.kit.edu, J. Angrik et al., KATRIN collaboration, KATRIN design report 2004, FZKA Sc. Rep. 7090 http://bibliothek.fzk.de/zb/berichte/FZKA7090.pdf.
[2] J. Sentkerestiová et al., Journal of Instrumentation 2018 13 P04018. [3] S. Acharya et al., ALICE collaboration, Nucl. Instr. and Meth. A 881 (2018)88. [4] D.S. Akerib et al., LUX collaboration, Phys.l Rev. D 96 (2017) 112009. [5] předběžně M. Aker et al. KATRIN collab., https://arXiv:2105.08533v1, 18 May 2021. [6] S. Vaisala et al. Physical Review C 13 (1976)372. [7] E.A. Mccutchan, Nuclear Data Sheets 125 (2015)201. [8] G.R. Gilmore, Practical Gamma ray Spectrometry, 2nd edition, John Wiley & Sons, 2008. [9] K.S. Krane, Introductory Nuclear Physics, 2nd edition, John Wiley & Sons, 1988. |