تحديد كتلة النترينو بدراسة طيف أشعة بيتا السالبة لنظير السترونسيوم–90

Abstract

In this work, using a scintillation detector with Strontium-90 source as a try to measure the electronic neutrino mass from a simple technique and different from what is used in this area where current techniques used are very complex and require substantial amounts. Also, detector calibration (to find the straight calibration equation), in addition to identified the maximum energy of β- particles (electrons), experimentally, by selection the channel number and then finding the energy value from the calibration equation (as a straight line). We have studied the disintegration changed energy with absorbent material which is an aluminum slices that have different thickness. We have observed the decrease in the values of the maximum energy of the electrons with increases the thickness of the slices. The energy changes with thickness as: E = f (x), (a straight line have a negative inclination). Applying Fermi 's theory and Kurie's plot allowed to find the maximum energy of disintegration electrons (1697,58 keV), this value is so close to experimental value (1653,45 keV), with dubity (2,6%) We have found that the electronic mass neutrino mass is almost to be non-existent, or we can said that the Strontium-90 disintegration does not allow to measure mass neutrino mass accurately, this is due to the high value of the disintegration energy of the Strontium-90 isotope. تمَّ في هذا العمل، استخدام كاشف وميضي للقياسات التجريبية مع منبعالسترونسيوم-90 كمحاولة لقياس كتلة النترينو الإلكتروني إنطلاقاً من تقنية بسيطة ومختلفة عما هو مُستخدم في هذا المجال حيث أن التقنيات الحالية معقدة جداً وتتطلب مبالغ طائلة. تمَّ أيضاً معايرة الكاشف (إيجاد معادلة مستقيم المعايرة)، أي إيجاد العلاقة بين رقم القناة في المحلل المتعدّد الأقنية المستخدم في التجربة وطاقة الإلكترونات الناتجة عن تفكك السترونسيوم-90، وتمَّ أيضاً تحديد الطاقة العُظمى لجسيمات (للإلكترونات)، تجريبياً، بتحديد رقم القناة ومن ثمَّ استنتاج قيمة الطاقة انطلاقاً من معادلة مستقيم المعايرة. درسنا تغير طاقة التفكك بتابعية مادة ماصة وهي عبارة عن صفائح من الألمنيوم ذات سماكات مختلفة. لوحظ تناقص قيم الطاقة العظمى للإلكترونات بزيادة سماكة الصفائح. تبين أن تغير الطاقة بتابعية السماكة الممثل بالتابع هو عبارة عن مستقيم ميله سالب. سمح تطبيق نظرية فيرمي ومخطط كوري بإيجاد الطاقة العظمى للإلكترونات الناتجة عن التفكك (1697,58 keV)، وهذه القيمة قريبة من القيمة التجريبية التي تمَّ الحصول عليها (1653,45 keV)، مع خطأ يُقدر بـ (2,6%). وجدنا أن كتلة النترينو الإلكتروني معدومة تقريباً، أو يمكن القول: إن تفكك السترونسيوم-90 لا يسمح بقياس كتلة النترينو بشكل دقيق، وهذا بسبب القيمة الكبيرة لطاقة تفكك هذا النظير المُشع، السترونسيوم-90.