Ученые Кабардино-Балкарского государственного университета им. Х.М. Бербекова и Института ядерных исследований Российской академии наук в совместной лаборатории «Астрофизика и физика космических лучей» исследуют применение 3D-печати для создания элементов детекторов в экспериментах по безнейтринному двойному бета-распаду.
Аддитивные технологии позволяют изготавливать детали для научных экспериментов с низким уровнем фонового излучения. 3D-печать исключает механическую обработку, что снижает загрязнение. Это сокращает время производства и уменьшает очистку перед монтажом детекторов. Современные 3D-принтеры компактны и подходят для чистых комнат с контролем доступа. Специализированные принтеры минимизируют загрязнения при производстве деталей.
«Применение 3D-печати в экспериментах по поиску безнейтринного двойного бета-распада – это перспективное направление, – комментирует кандидат физико-математических наук, ученый секретарь ИЯИ РАН, старший научный сотрудник совместной лаборатории КБГУ и ИЯИ РАН Анна Вересникова. – Важным преимуществом 3D-печати является возможность создавать конструкционные элементы любой допустимой сложности при сохранении необходимой механической прочности, а также изготавливать детали с минимальным количеством используемого вещества и высокой радиационной чистотой, что критически важно для наших экспериментов».
Исследователи изучают PETG-пластики из-за низкого уровня радиоактивных примесей, превосходящего оптический кварц. PETG – модифицированный полиэтилентерефталат с гликоля. Он прочный, гибкий, устойчивый к расслаиванию и деформациям, а также к растворителям и ультрафиолету.
Создана тестовая сцинтилляционная ячейка из белого PETG. Исследовались: стойкость к растворителю ЛАБ, отражение сцинтилляционного света стенками и изготовление элементов сложной формы.
Создан и протестирован прототип сцинтилляционного детектора с 3D-печатным корпусом. Испытания с радиоактивными источниками 137Cs и 60Co и длительные измерения фона подтвердили его стабильность и соответствие требованиям низкофоновых экспериментов. Технология перспективна для исследований безнейтринного двойного бета-распада и других направлений ядерной физики, требующих высокой радиационной чистоты.
Источник: scientificrussia.ru
распечатать статью
