1月17日,联合核子研究所(JINR)核问题实验室核光谱和放射化学科学实验部的工作人员与杜布纳国立大学合作展示了先前未知的含碲塑料闪烁体方面取得的第一个重要成果。这一新型闪烁体基于聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯及其共聚物,专为搜索和研究无中微子双β衰变(0νββ)的探测器而设计。
在2024年《仪器与实验技术》杂志上发表的文章《含碲塑料闪烁体》中,详细描述了获得这些闪烁体样品的条件,以及它们的光输出和透明度等特性。该文章的作者包括Ivan Suslov、Igor Nemchenok、Alexander Klimenko、Artem Bystryakov和Ilya Kamnev。
含碲塑料闪烁体的开发过程中,研究团队使用了二苯基碲氧化物和二-(2-乙基己基)磷酸的络合物,以及二苯基碲二-2-乙基己酸作为含碲添加剂。这些添加剂的引入,使得闪烁体在保持高透明度的同时,还能有效提升其光输出性能。
无中微子双β衰变是物理学领域一个极具挑战性的研究方向。通过这一研究,科学家们有望确定中微子究竟是狄拉克粒子还是马约拉纳粒子。如果无中微子双β衰变被可靠地记录下来,那么中微子将被证实为马约拉纳粒子,即粒子本身就是反粒子。这将不仅推动我们迈向标准模型之外的新物理学领域,还可能揭示现代物理学中的一个紧迫问题:为什么宇宙中物质多于反物质?
目前,GERDA、KamLAND-Zen、LEGEND-200等实验项目正在致力于寻找无中微子双贝塔衰变。来自英国、德国、意大利、西班牙、波兰、俄罗斯、斯洛伐克、美国、捷克、日本等多个国家的科学家小组正在研究这些实验的结果。