Two- neutrino double beta decay of 150Nd in the NEMO-3 experiment and scintillator characterization for the SUPER NEMO
Dvouneutrinový dvojný beta rozpad 150Nd v experimentu NEMO-3 a charakterizace scintillátorů pro SUPER NEMO
dissertation thesis (DEFENDED)
![Document thumbnail](/bitstream/handle/20.500.11956/92887/thumbnail.png?sequence=8&isAllowed=y)
View/ Open
Permanent link
http://hdl.handle.net/20.500.11956/92887Identifiers
Study Information System: 61781
Collections
- Kvalifikační práce [10926]
Author
Advisor
Referee
Lokajíček, Miloš
Wagner, Vladimír
Faculty / Institute
Faculty of Mathematics and Physics
Discipline
Nuclear Physics
Department
Institute of Particle and Nuclear Physics
Date of defense
26. 9. 2017
Publisher
Univerzita Karlova, Matematicko-fyzikální fakultaLanguage
English
Grade
Pass
Keywords (Czech)
poločas rozpadu 150Nd charakterizace scintilátor NEMO-3 SuperNEMO experimentKeywords (English)
half-life 150Nd scintillator characterization NEMO-3 SuperNEMO experimentNEMO-3 experiment, jenž fungoval r. 2003-2011 v podzemní laboratoři Modane (Francie), byl věnován hledání hypotetického bezneutrinového dvojného beta roz- padu. Také jako nejpřesnějí ve světě naměřil poločas dvojného beta rozpadu s emisí dvou neutrin pro sedm izotopů. Jedným z výsledků této práci je hodnota poločasu dvouneutrinového dvojného beta rozpadu izotopu 150 Nd, získána po 1918,5 dnů měření 36,55 g vzorku tohoto izotopu: T2ν 1/2 = (8.99 ± 0.18 (stat.) ± 0.71 (syst.)) × 1018 y. SuperNEMO je experiment patřící do nové generace experimentů, hledající bez- neutrinový dvojný beta rozpad. Za cíle si klade stanovit poločas rozpadu izotopu 82 Se s citlivostí 1026 r., odpovídající effektivní hmotě neutrína ⟨mββ⟩ < 50 - 100 meV. Příspěvkem ke konstrukci detektoru a k dosažení tohoto cíle byla vybu- dována testovací stanice pro charakterizaci scintilačních detektorů, které budou tvořit boční stěny (X-walls) kalorimetru v tzv. demonstrátoru, prvním modulu SuperNEMO. Pomocí této stanice bylo stanoveno, že žádný ze 140 testovaných scintilátorů nepřekročuje kritérium uniformity (±3% energetického rozlišení na 1 MeV). Průměrná uniformita testovaných scintilačních bloků je 0,7%. Průměrné energetické rozlišení je 12%. Vizuální test odhalil, že ve 23 blocích je více než 20 viditelných částic prachu, což...
The half-life of two-neutrino double beta decay of 150 Nd has been measured with data taken by the NEMO-3 experiment at the Modane Underground Laboratory. Using 1918.5 days of data recorded with 36.55 g of 150 Nd the half-life of this process is measured to be T2ν 1/2 = (8.99 ± 0.18 (stat.) ± 0.71 (syst.)) × 1018 y. SuperNEMO is the successor to NEMO-3 and will be one of the next generation of 0νββ experiments. It aims to measure 82 Se with an half-life sensitivity of 1026 yr corresponding to ⟨mββ⟩ < 50 - 100 meV. In order to achieve this target, a testing apparatus for the scintillator characterization has been developed and 140 scintillator blocks were characterized for the calorimeter of the SuperNEMO. It was determined that none of the blocks violate defined criteria of uniformity (± 3% for the energy resolution at 1 MeV) nor the criteria of energy resolution (< 16% at 1 MeV). The average uniformity of the blocks was found to be 0.7% and the average energy resolution of these blocks is 12% at 1 MeV. However, it was discovered during the visual tests that 23 out of 140 blocks contain more than 20 visible dust specks, thus alarming the possible contamination of these blocks with the natural radioactive isotopes.