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HK: Physik der Hadronen und Kerne

HK 21: Kern- und Teilchen-Astrophysik II

HK 21.11: Vortrag

Dienstag, 18. März 2003, 18:15–18:30, F

Hochempfindlicher Nachweis radioaktiver Edelgasisotope in Borexino — •Hardy Simgen, Burkhard Freudiger, Gerd Heusser und Grzegorz Zuzel — Max-Planck-Institut für Kernphysik, Postfach 103980, 69029 Heidelberg

Der sich im Aufbau befindliche Borexino-Detektor [1] erfordert eine Untergrundrate von weniger als 10 Ereignissen mit Energien zwischen 250 keV und 800 keV pro Tag in 100 Tonnen organischem Flüssigszintillator. Daher ist eine gründliche Entfernung sämtlicher Radioisotope aus dem Flüssigszintillator Bedingung für den erfolgreichen Betrieb des Detektors. Dazu gehören auch langlebige radioaktive Edelgasisotope, die aufgrund ihres Vorkommens in Luft sowie ihres Diffusions- und Löslichkeitsverhaltens eine besondere Kontaminationsgefahr darstellen.

In dem Vortrag werden Verfahren zum direkten Nachweis der Edelgasisotope ³⁹Ar, ⁸⁵Kr und ²²²Rn vorgestellt. Um eine hohe Empfindlichkeit zu erreichen, müssen die Edelgase zunächst aus großen Proben aufkonzentriert werden, bevor die radioaktiven Zerfälle der interessierenden Isoptope in einem Low-Level-Proportionalzählrohr nachgewiesen werden können. Dabei muß großen Wert auf eine saubere Abtrennung der zu untersuchenden Edelgase von anderen Verunreinigungen gelegt werden. Die dazu entwickelten Anlagen sowie erhaltene Ergebnisse werden vorgestellt. Die Anwendbarkeit der Verfahren innerhalb des Borexino-Experimentes wird diskutiert.

[1] Borexino-Kollaboration, Astropart. Phys. 16 (2002) 205-234.