1. Каталог дисциплин по выбору

Солнечно-земная нейтринная физика

Solar and earth neutrinos physics

Аннотация курса

Курс лекций «Солнечно-земная нейтринная физика» предназначен для углубленного изучения нейтринной физики. В нем подробно рассматриваются источники нейтрино и антинейтрино, создающие значимые потоки на поверхности Земли. По каждому источнику приводятся его характеристики, такие, как энергетический спектр, расположение относительно поверхности Земли. Рассматриваются известные реакции взаимодействия нейтрино с веществом. Разбираются работающие и проектируемые детекторы нейтрино и эксперименты, в которых они используются. В конце рассмотрения каждого источника приводятся, возможные в будущем, эксперименты и обсуждается вопрос - какие результаты могут быть получены. Для лучшего освоения данного курса рекомендуется прослушать бакалаврский курс «Ядерная физика» с разделом «Основы физики нейтрино».
Занятия проводятся с использованием мультимедийного оборудования
Презентация дисциплины

Авторы и/или преподаватели

Корф Александр Николаевич
Об авторе/преподавателе

Асисстент кафедры 11 НИЯУ МИФИ.

Темы курса

1. Введение в нейтринную физику.
Источники нейтрино в природе. Солнце, ядерные реакторы, ядерные взрывы, атмосфера, искусственные источники (ускорители и изотопы), недра Земли, вспышки сверхновых, ядра галактик.
2. Ядерные реакторы и нейтрино.
Управляемая цепная реакция деления. Осколки деления. Накопление долгоживущих осколков в ходе кампании ядерного реактора. Энергетический спектр частиц при бета-распаде. Симметрия бета и антинейтринного спектра. Энергетический спектр ядерного реактора.
3. Ядерные реакторы и нейтрино.
Эксперименты с антинейтрино от ядерного реактора: SRP, Goesgen, Bugey, Rovno, Krasnoyarsk. Реакция обратного бета-распада (ОБР). Реакция захвата нейтрино (ОБР) на ядрах. Реакция рассеяния на электроне. Реакция когерентного рассеяния на ядрах.
4. Ядерные реакторы и нейтрино.
Современные эксперименты с реакторными нейтрино: подтверждение осцилляций нейтрино. Будущий эксперимент по поиску иерархии масс нейтрино JUNO. Спектр от ядерного взрыва.
5. Ядерные реакторы и нейтрино.
Эксперименты по поиску стерильных нейтрино: Нейтрино-4
6. Ядерные реакторы и нейтрино.
Другие эксперименты с реакторными нейтрино: поиск магнитного момента GEMMA, когерентное рассеяние нейтрино на ядрах РЭД-100. Изучение возможностей использования антинейтрино для мониторирования активной зоны ядерного реактора.
7. Солнце и нейтрино.
Источники солнечной энергии и нейтрино – термоядерные реакции синтеза. pp-cycle, CNO cycle. He, C, Ne, O, Si.
8. Солнце и нейтрино.
Детекторы солнечных нейтрино: South Dakota, SNO, Super-Kamiokande, Borexino, SAGE и Gallex. Гипотеза нейтринных осцилляций. Новые детекторы солнечных нейтрино LENS-2.
9. Земля и нейтрино.
Гео-нейтрино. Зачем изучать гео-нейтрино? Тепловой поток Земли. Модели Земли.
10. Земля и нейтрино.
Детекторы гео-нейтрино: Borexino, KamLAND. Поиск источников нейтрино в Земле, используя информацию о направлении нейтрино.
11. Земля и нейтрино.
Поиск потока Калия-40 из Земли. Детекторы будущего: Liquide-O (Opaque), детектор калиевых нейтрино.
12. Вспышки сверхновых и нейтрино.
Существующие детекторы: Super-Kamiokande, SNO+, KamLAND, JUNO. Новые результаты измерений.
13. Атмосферные нейтрино.
Эксперимент Super-Kamiokande. Осцилляции второго поколения нейтрино в третье. Исследование внутренних слоев Земли с использованием атмосферных нейтрино.
14. Ускорительные нейтрино.
Эксперименты Super-Kamiokande, DUNE, OPERA (подтверждение осцилляций второго поколения нейтрино в третье)
15. Искусственные источники нейтрино .
Искусственные источники нейтрино 90Sr, 51Cr, 144Ce, 3H. Эксперименты с искусственными источниками нейтрино. Поиск экзотических осцилляций. Проверка симметрии спектров антинейтрино и электронов в бета-распаде.