Misure di lunga durata dell’attivita’ di sorgenti radioattive

Presentazione sul tema: "Misure di lunga durata dell’attivita’ di sorgenti radioattive"— Transcript della presentazione:

1 Misure di lunga durata dell’attivita’ di sorgenti radioattive
Cenno ai dati reperibili in letteratura ed alle interpretazioni di una possibile variazione annuale Risultati preliminari della misura con sorgente di 137Cs Altre misure e futuro Comm. II LNF Nov. 2011 E.Bellotti, C.Broggini, G.Di Carlo, M.Laubenstein e R.Menegazzo

2 Dati in letteratura In sunto:
Alcune misure presentano una variazione con periodo 1 anno e ampiezza 1‰ (massimo a Febbraio, minimo ad Agosto) Altre misure non evidenziano l’effetto Ipotesi proposta: dipendenza distanza Terra-Sole Sonda Cassini nega questa possibilita’ Misura dedicata: sorgente beta 137Cs rivelatore HPGe installazione underground in ambiente controllato Obiettivo: misura con sensibilita’ ~ 10-4

3

4 T1/2=2.694 d

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6 Schema dell’apparato N2 Cu+Pb HPGe 137Cs

7 Catena elettronica Trasf. di disaccoppiamento EasyMCA Spettri
Energetici di 1 h H.V B.T Pream. Digitalizzatore Caen Acquis. in list mode Sonde di temperatura su elettronica e schermatura Radon e pressione atm. misurati nelle sale

8 A giugno la misura e’ partita in buone condizioni
Sorgente 137Cs da ~ 3 kBq Hz Rivelatore: HPGe Ortec eff.rel. ~95% Schermatura: (almeno) 5 cm di Cu e 25 di Pb il tutto racchiuso in un box in cui circola LN2 Misura della temperatura sull’end-cup e sui moduli di elettronica Misura della pressione e del radon: nelle sale Due catene di analisi del segnale: analogica (digitale entrera’ in funzione a gennaio) Lo spettro in energia viene raccolto ogni ora ( catena analogica)

9 Spettro energetico sotto a 1 MeV

10 Spettro energetico sopra 1 MeV
Cs+Cs Co Eu 40K

11 Posizione del FEP

12 Tempo morto

13 Risoluzione Fwhm (keV)

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15 Ascisse: giorni: cordinate conteggi/ora
Conteggi al canale 31 Ascisse: giorni: cordinate conteggi/ora

16 Effetto delle variazioni di temperatura e pressione
Variazioni di distanza sorgente-germanio comportano variazioni nel rate (R) di conteggi: Da M.C. : ΔR/R= 10-4 per Δh = 5 micron (nota : errore poissoniano su due giorni 10-4 ) Temperatura Δh = stimato 2/K Pressione Δh = stimato 2 per δp=10g/cm2

17 Temperatura elettronica schermatura

18 Temperatura nella schermatura

19 Pressione nelle tre sale – ascissa: giorni

20 Radon rosso_sala A sala B sala C

21 ordinate Hz ascisse giorni
1 giorno ordinate Hz ascisse giorni

22 ordinate Hz ascisse giorni
Due giorni ordinate Hz ascisse giorni

23 ordinate Hz ascisse giorni

24 7 giorni 7 giorni

25 Vita media 137Cs Molte determinazioni della vita media del 137Cs
Valore raccomandato da Laboratoire National Henri Becquerel T½ = ± 30 d Stima dai dati T½ = ± 40 d Non si e’ tenuto conto delle modeste corezzioni dovute alle impurezze

26 Oscillazione ampiezza ± 1‰ Ampiezza oscillazione < 10-4

27 dati dati “rimescolati”
Spettro frequenze; ascisse giorni ordinate U.A. dati dati “rimescolati”

28 ft3b

29 Periodi fino a 10 giorni

30 ft4

31 ft5

32 Analisi fino ad otto giorni;
dati corretti per l’effetto dei riempimenti

33 Oscillazioni Non si osservano oscillazioni: Periodo 1 anno
Al 90% di c.l. si escludono oscillazioni di ampiezza superiore a 1/10000 (fase libera) Periodi piu’ brevi: analisi di Fourier non mostra alcun segnale significativo; limiti da valutare quantitativamente

34 Altre misure E’ in corso da tempo una misura con sorgente di Th e rivelatore NaI Prime prove con sorgente di K

35 Conclusioni e Futuro La misura non mette in evidenza oscillazioni con periodo compreso tra 1 giorno ed un anno; ampiezza massima per periodo 1 anno 10-4 in contraddizione con altri risultati Futuro Mettere in funzione la catena digitale Continuare la misura del Cs per (almeno) altri 6 mesi Studio degli errori sistematici ( temperatura, contributi delle impurezze…) Messa in funzione misura K Analisi dati Cs, K, Th