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国内刊号：11-2223/N
国际刊号：1000-0054
发布日期:
作者：张秋丽, 张鹏, 景明坤, 曾志, 马豪
单位：清华大学 工程物理系, 北京 100084
关键词：高纯锗(HPGe)探测器,宇生放射性核素,比活度
暗物质探测和寻找无中微子双β衰变(0υββ)等稀有事例实验是当前重要的基础前沿课题。高纯锗(HPGe)探测器具有极低本底,成为开展此类研究的重要设备。然而,探测器在制作和运输过程中会被宇宙射线活化,产生的长寿命宇生放射性核素对本底有长期贡献,会严重影响稀有事例实验的探测灵敏度。该文研究了一个新定制的高纯锗探测器在生产和运输中产生的宇生核素。该探测器在制作完成后立即运送到中国锦屏地下实验室(CJPL),而后在不同时间测量该探测器在屏蔽条件下的本底能谱。利用GEANT4 Monte Carlo程序模拟锗晶体内、外宇生核素的衰变能谱并计算了宇生核素的探测效率,最终通过能谱分析得到宇生核素的比活度,即锗晶体中57Co： 0.016 mBq/kg,58Co： 0.046 mBq/kg,54Mn： 0.012 mBq/kg;结构铜中57Co： 0.452 mBq/kg,58Co： 1.245 mBq/kg,54Mn： 0.382 mBq/kg,60Co： 0.389 mBq/kg。该结果有助于深入理解本底能谱的构成,同时该文计算宇生核素比活度的思路可以为使用高纯锗探测器开展稀有事例探测的宇生本底评估提供参考。
来源：2024年第1期
《清华大学学报(自然科学版)》期刊编辑部
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