В КБР ученые проверяют возможности 3D-печати для ядерных исследований

Ученые рассматривают применение пластика в экспериментах по безнейтринному двойному бета-распаду. Этот процесс теоретически возможен, но пока на практике не существует. Открытие такого типа распада способно пролить свет на некоторые свойства нейтрино, которое в итоге может оказаться собственной античастицей.

Из пластика планируют получить детали, при этом избежав механической обработки изготавливаемых частей. Это необходимо, чтобы сохранить экстремально низкий уровень фонового излучения и избежать дополнительного загрязнения в процессе производства. К тому же такой метод сократит сроки изготовления и количество этапов финальной очистки.

Также к плюсам аддитивных технологий ученые относят компактные размеры современных 3D-принтеров, что позволяет легко разместить устройство в чистой комнате с соблюдением всех требований, включая строгий контроль доступа. При использовании специализированного принтера исключительно для изготовления деталей в рамках конкретного эксперимента загрязнение на этапе производства сводится к минимуму.

- Применение 3D-печати в экспериментах по поиску безнейтринного двойного бета-распада - это перспективное научное направление, - считает кандидат физико-математических наук ученый секретарь ИЯИ РАН Анна Вересникова. - Важным преимуществом 3D-печати является возможность создания конструкционных элементов любой допустимой сложности при сохранении необходимой механической прочности, а также изготовления деталей с минимальным количеством используемого вещества и высокой радиационной чистотой, что очень важно для наших экспериментов.

Использовать будут PET-G-пластик, который обладает высокой прочностью, гибкостью, стойкостью к воздействию растворителей и ультрафиолета. Кроме того, у него исключительно низкий уровень радиоактивных примесей - даже ниже, чем у доступного на рынке оптического кварца.

Ученые в КБГУ уже сделали тестовую деталь из такого материала. Ее испытали с использованием радиоактивных источников Цезия-137 и Кобальта-60. Стабильность работы устройства подтверждена.

Технология откроет новые перспективы не только для исследований безнейтринного двойного бета-распада, но и для других направлений ядерной физики, где требуются детекторы исключительной радиационной чистоты.