Відділ фізики лептонів

http://lpd.kinr.kiev.ua/

Відділ був створений в 1986 р. на базі відділу розробки та конструювання систем низькофонових вимірювань СКТБ з ЕВ ІЯД НАН України. Керівником відділу з часу заснування по 2004 р. був доктор фіз.-мат. наук, чл.-кор. НАН України, професор Ю.Г. Здесенко. Зараз відділ очолює доктор фіз.-мат. наук Ф.А. Даневич.

Основні напрями наукової діяльності:

• Вивчення рідкісних та пошук заборонених процесів в ядерній фізиці та фізиці елементарних частинок.
• Пошук безнейтринного подвійного бета-розпаду (дослідження проводяться в Солотвинській підземній лабораторії ІЯД НАН України, а також у співробітництві з зарубіжними науковцями в підземних лабораторіях Гран Сассо (Італія), Фреджус (Франція), Каміока (Японія)).
• Вивчення рідкісних (з T_1/2 ≥ 10¹⁵ р.) альфа- і бета-розпадів атомних ядер.
• Пошуки екзотичних процесів, що виходять за рамки стандартної моделі (розпад електрона з порушенням закону збереження електричного заряду, розпад нуклонів та пар нуклонів, бета-розпад із незбереженням електричного заряду, порушення принципу Паулі, переходи ядер у надщільний стан, ядерні розпади з випромінюванням кластерів тощо).

Найбільш вагомі наукові результати:

• Спорудження в 1984 р. підземної лабораторії у смт. Солотвино Закарпатської обл. (соляна шахта глибиною 430 м). Солотвинська підземна лабораторія має загальну площу близько 1000 м², відрізняється низьким радіоактивним фоном (у 10–100 разів нижче порівняно з іншими підземними лабораторіями) та подавленням потоку космічних променів майже у 10⁴ разів.
• Вперше в світі за допомогою унікальних сцинтиляторів ¹¹⁶CdWO₄ (збагачених ¹¹⁶Cd) спостережено двохнейтринний 2β-розпад ¹¹⁶Cd з T_1/2 = 2,9 ± 0,4 × 10¹⁹ р.
• Встановлена найвища межа на період напіврозпаду ¹¹⁶Cd щодо безнейтринного 2β-розпаду: T_1/2 ≥ 1,7 × 10²³ р. Цей результат входить до п`яти найкращих світових результатів (також ⁷⁶Ge, ¹³⁶Xe, ¹³⁰Te, ¹⁰⁰Mo) та відповідає обмеженню на масу нейтрино <m_ν> ≤ 1,7 еВ.
• Отримано найкраще в світі обмеження на період напіврозпаду ⁷⁶Ge відносно безнейтринного 2β-розпаду: T_1/2 ≥ 2,5 × 10²⁵ р., звідки випливає найбільш жорстке обмеження на майоранівську масу нейтрино: <m_ν> ≤ 0,3 еВ.
• Отримано пріоритетні результати в дослідженні 2β-розпадів ядер ⁴⁰Ca, ⁴⁶Ca, ⁷⁶Ge, ⁸²Se, ⁹⁴Zr, ⁹⁶Zr, ¹⁰⁰Mo, ¹⁰⁶Cd, ¹⁰⁸Cd, ¹¹⁴Cd, ¹³⁰Te, ¹³⁶Ce, ¹³⁸Ce, ¹⁴²Ce, ¹⁶⁰Gd, ¹⁸⁰W, ¹⁸⁶W, ¹⁹⁶Hg.
• Вперше в світі зареєстровано природну радіоактивність вольфраму (альфа-розпад ¹⁸⁰W з періодом напіврозпаду T_1/2 = 1,1^{+ 0,9}_–0,5 × 10¹⁸ р.). Завдяки цьому процесу, вольфрам має має найменьшу питому активність (~2 розпада на рік на 1 грам елемента) серед всіх відомих природних альфа-активних елементів.
• Вперше в світі зареєстровано природну радіоактивність европію (альфа-розпад ¹⁵¹Eu з періодом напіврозпаду T_1/2 = 5^{+ 11}_–3 × 10¹⁸ р.).
• Вперше виміряно форму спектра чотирикратно забороненого бета-розпаду ¹¹³Cd і зроблено найбільш прецизійне визначення його періоду напіврозпаду (T_1/2 = 7,7 ± 0,3 × 10¹⁵ р.).
• Отримано найбільш жорстке світове обмеження на час життя електрона по відношенню до зникнення або розпаду на слабовзаємодіючі частинки (нейтрино, майорон та ін.): τ_e ≥ 2,4 × 10²⁴ р.
• Отримані рекордні обмеження на час життя (по відношенню до зникнення) для протона (τ_p > 3,5 × 10²⁸ р.) та пар нуклонів (τ_nn > 4,9 × 10²⁵ р., τ_np > 2,1 × 10²⁵ р., τ_pp > 5,0 × 10²⁵ р.), а також найбільш жорстке обмеження на час життя протона незалежно від моди розпаду (τ_p ≥ 4.0×10²³ р.).

Більш детальну інформацію розміщено на веб-сайті відділу: http://lpd.kinr.kiev.ua/