KAJIAN BACKGROUNDS ALPHA PADA KRISTAL 48DEPLCA100MOO4 UNTUK AMORE PENCARIAN PELURUHAN NEUTRINOLESS BETA-GANDA

• Main Author: Berlian Sari, Mona
• Format: Dissertations
• Language: Indonesia
• Online Access: https://digilib.itb.ac.id/gdl/view/54800
• Institution: Institut Teknologi Bandung

Observasi osilasi neutrino oleh kolaborasi Super-Kamiokande dan Sudbury Neutrino Observatory menunjukan bahwa neutrino bukanlah partikel yang tidak bermassa. Eksperimen tersebut hanya menunjukan perbandingan massa eigen dan batas atas waktu paro peluruhan dimana massa eigenstate neu- trino tidak bisa kurang dari 0.05 eV. Sampai saat ini, tidak ada yang tahu berapa nilai absolut massa neutrino dan tidak jelas apakah neutrino adalah partikel Dirac atau partikel Majorana. Peluruhan neutrinoless beta-ganda (0) adalah mode peluruhan sebuah inti atom dimana dua neutron dikon- versi menjadi dua proton dan dua elektron. Jika peluruhan ini terjadi, neutrino adalah anti-partikel dari dirinya sendiri, atau disebut sebagai partikel Majo- rana. Observasi peluruhan 0 akan menentukan apakah neutrino adalah partikel Majorana atau Dirac dan menyediakan informasi massa neutrino. The Advanced Mo-based Rare process Experiment (AMoRE) adalah sebuah eksperimen menggunakan teknik kriogenik yang bertujuan untuk mencari nilai massa neutrino melalui pencarian peluruhan 0 pada inti 100Mo menggu- nakan kristal 48deplCa100MoO4. Eksperimen AMoRE membutuhkan kontribusi background radioaktif yang sangat rendah dari kristal dan komponen detektor. Untuk mencapai tujuan ini, sangat perlu untuk menggunakan bahan-bahan yang sangat bersih dan murni untuk meningkatkan performansi detektor di ikuti dengan teknik background rejection yang canggih, dan pemahaman yang sangat baik terhadap kontribusi background. Namun, kristal secara natural da- pat terkontaminasi oleh isotop radioaktif seperti peluruhan 238U, 232Th, 235U dan partikel anak yang mungkin dihasilkan dari bubuk kimia yang digunakan pada penumbuhan kristal atau selama proses purikasi. Sebagai tambahan, kekhawatiran terhadap kontribusi background juga berasal dari kontaminasi permukaan, sebuah ketidakmurnian yang menempel pada permukaan kristal yang terekspos atau pada permukaan komponen detektor lainnya. Beberapa peluruhan dengan waktu paro yang panjang seperti 238U dan 232Th dapat tertanam ke dalam sebuah material. 0 adalah -like events, namun kon- taminasi permukaan dan memproduksi degradasi yang membuat distribusi energi kontinum yang meluas ke energy double-, yang dapat mengaburkan sinyal 0. Karena kemampuan penetrasi partikel dan inti recoil yang pendek, kontaminasi dapat dihasilkan dari kristal dan komponen detektor yang secara langsung menghadap kristal. Untuk menekan background radioak- tif, pemahaman terhadap sumber background dan simulasi lengkap yang secara akurat memodelkan spektra energi background radioaktif yang diukur oleh de- tektor sangat penting untuk dilakukan. Simulasi memiliki peranan penting pada identikasi sumber background dan reduksi background melalui pemod- elan background tersebut. Studi terhadap background yang diukur mengan- dalkan simulasi Monte Carlo (MC) untuk mengklarikasi berbagai kemungk- inan sumber background dan kontaminasinya. Pada studi ini, efek isotop ra- dioaktif seperti 238U, 232Th, 235U termasuk isotop anaknya di dalam kristal dan di dalam re ektor di simulasi. Sebagai tambahan, untuk mereduksi kehadiran kontaminasi pada permukaan, pemahaman kontaminasi permukaan material juga dilakukan. Efek kontaminasi permukaan material di investigasi melalui simulasi beberapa events secara acak pada suatu kedalaman tertentu untuk memproduksi spektra background pada berbagai variasi kedalaman (tebal) permukaan. Untuk mengklarikasi efek dari sumber background pada simulasi dan kontaminasi permukaan material secara kuantitatif, simulasi Monte Carlo dengan menggunakan GEANT4 toolkit dilakukan. Semua sumber background pada simulasi di bandingkan dan di-tting dengan data eksperimen menggu- nakan metode log-Likelihood Fitting dengan mengatur batas atas aktivitas (mBq/kg) yang diketahui melalui pengukuran (referensi) sebagai parameter tting. Komponen yang tidak diketahui nilai aktivitasnya (mBq/kg) di atur sebagai parameter bebas untuk menghitung fraksi yang tidak diketahui dari komposisi background. Spektra background dari MC dapat mendeskripsikan data pengukuran dengan baik. Melalui studi yang dilakukan, diperoleh pema- haman yang sangat baik mengenai backgrounds.