Десятилетие науки и технологий

3D печать для нейтринного детектора

Учёные Института ядерных исследований Российской академии наук и КБГУ им. Х.М. Бербекова исследуют применение 3D-печати для создания элементов детекторов в экспериментах по безнейтринному двойному бета-распаду.
Как пояснила руководитель проекта, кандидат физико-математических наук, учёный секретарь ИЯИ РАН, старший научный сотрудник совместной лаборатории КБГУ и ИЯИ РАН Анна Вересникова, нейтрино – это образовавшиеся вместе со Вселенной элементарные частицы, которые несут большой объём информации о ней, но, не обладая электрическим зарядом, практически не взаимодействуют с веществом. Чтобы зафиксировать такую частицу и получить информацию о прошлом нашего мира, учёные в разных странах ведут исследования с использованием сложнейшего оборудования (в т.ч. сцинтилляционных детекторов), которое размещают глубоко под землёй для исключения помех от солнечного излучения и частиц из космоса.
- Современные аддитивные технологии открывают новые возможности в производстве деталей для научных экспериментов, требующих экстремально низкого уровня фонового излучения – рассказывает Анна Васильевна. – В совместной лаборатории Института ядерных исследований РАН и Кабардино-Балкарского государственного университета «Астрофизика и физика космических лучей» ведутся перспективные исследования в рамках совместного проекта. Использование технологий 3D-печати позволяет избежать механической обработки деталей, что предотвращает потенциальное дополнительное загрязнение элементов в процессе производства. Это не только сокращает длительность изготовления, но и уменьшает количество этапов финальной очистки деталей перед монтажом детекторов. В нашем проекте используется оборудование низкофоновой лаборатории глубокого заложения Баксанской нейтринной обсерватории ИЯИ РАН под горой Андырчи на глубине порядка четырёх километров от входа в штольню. Разработанная технология открывает новые перспективы не только для исследований безнейтринного двойного бета-распада, но и для других направлений ядерной физики, где требуются детекторы с исключительной радиационной чистотой.
Успешное сотрудничество ИЯИ РАН и КБГУ в этом направлении будет продолжено в рамках нового совместного проекта «Разработка новых методов исследований в физике и астрофизике нейтрино», что позволит создать дополнительные возможности для развития методов ядерной физики и физики элементарных частиц.