低放射性本底金属钛冶炼工艺研究

摘要：

以暗物质、无中微子双β衰变探测为代表的稀有事例实验所期望的信号极其稀少与微弱,从而对探测器所用材料的放射性本底要求十分苛刻.低本底控制是此类实验的核心工作之一.238U、232Th衰变链前端的226Ra和228Ra具有低沸点高蒸气压的特点,去除226Ra与228Ra就可以截断238U衰变链,或者在一定时间内控制232Th衰变链后端活度,从而降低对稀有事例实验有明显负面影响的核素含量,为探测器运行创造低本底环境.比较不同的冶炼设备,发现高温、高真空环境有助于K、Cs、Ra、Pb、Po、Rn等低沸点高蒸气压放射性杂质的挥发,冶炼试验结果说明,高温高真空冶炼有去除放射性核素的迹象.在真空电子束炉中冶炼的纯钛,232Th-228Ac可小于1.26 mBq?kg?1,238U-222Rn可小于0.55 mBq?kg?1,性能较为稳定,可用于下一代PandaX探测器.

关键词：低本底、稀有事例实验、暗物质、无中微子双β衰变、真空冶炼

所属期刊栏目：45

分类号：TL99

资助基金：四川省科学技术厅杰出青年基金No.2020JDJQ0077

在线出版日期：2022-11-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：22-30