شبیه‌سازی و اندازه‌گیری تابش میون‌های کیهانی مداخله‌گر در آشکارساز می‌نی‌ایراند

امروزه آشکارسازی پادنوترینوی رآکتور مورد توجه زیادی است، چون می‌تواند جهت برآورد وضعیت برن‌آپ و ویژگی‌های مصرف سوخت از راه دور استفاده شود. معمولاً اندازه‌گیری نوترینو، براساس واکنش واپاشی بتای معکوس نوترینو با پروتون (اتم هیدروژن) در مواد سوسوزن انجام می‌شود. در این پژوهش، آشکارساز سوسوزن ایراند با طراحی قطعه‌بندی‌شده توسعه یافته و نمونه‌ی مقیاس‌شده‌ی آن با عنوان می‌نی‌ایراند ساخته شده است. اندازه‌گیری نوترینو با چالش‌هایی مواجه است؛ از جمله این‌که عوامل مداخله‌گر در اندازه‌گیری نوترینو باید به خوبی شناسایی و از سیگنال‌های اصلی جدا شوند که میون‌های کیهانی از جمله مهم‌ترین آن‌ها به شمار می‌روند. این امر ایجاب می‌کند که شناخت دقیقی از پاسخ آشکارساز به میون‌های کیهانی حاصل شود. در این پژوهش با استفاده از ابزار جینت4 و شبیه‌سازی مونت کارلو، رفتار میون در آَشکارساز می‌نی‌ایراند از جنبه‌های مختلف بررسی شده است. با اندازه‌گیری تجربی به مدت 21 روز، رویدادهای مربوط به میون شناسایی شده و ویژگی‌های آن ‌ها تعیین می‌شوند. اجرای آزمایش با توسعه‌ی یک سیستم داده‌برداری دیجیتال مخصوص و توسعه‌ی الگوریتم‌های پردازشی مناسب صورت گرفته است. نتایج حاصل، براوردی از طیف رویدادهای آنی (طیف میشل) و تاخیری (طیف لاندائو) را به دست می‌دهد. مطابقت نتایج تجربی و شبیه‌سازی، نشانگر صحت روند طی شده در بخش‌های شبیه‌سازی و تجربی است.

simulation and measurement of interfering cosmic muons in mini-irand

reactor antineutrino detection is of interest today because it can estimate burnup status and fuel consumption characteristics remotely. neutrino measurements are usually based on the inverse beta decay reaction of neutrinos with protons (hydrogen atoms) in scintillation materials. in this context, the irand scintillator detector has been developed with a segmented design and a scaled sample of it has been developed, which is referred to as a mini-irand. neutrino measurements face challenges; in particular, interfering factors in neutrino measurements need to be well identified and separated from the main signals, of which cosmic muons are one of the most important. this requires an accurate understanding of the detector’s response to cosmic muons. in this study, the geant 4 tool was used to study the muon behavior in the mini-irand detector. also, cosmic muons were measured for 21 days by the mini-irand detector and their characteristics were determined. the experiments were carried out with the development of a special digital data collection system and the development of processing algorithms. the results provide estimates of the instantaneous events (michel spectrum) and the delay events (landau spectrum). consistency of results shows the accuracy of the process.