0.   Поиск и исследование двойного бета распада на возбужденные уровни дочерних ядер. 
Номер гос. регистр.  01.2.00 305506,    индекс подтемы /256.260
 	2000 -2005
Руководитель - Смольников А.А.

1. - уровень фундаментальных исследований

	Целью исследований по данной теме является проведение в БНО ИЯИ РАН и других подземных европейских лабораториях серии низкофоновых экспериментов по поиску и исследованию двойного бета распада (и других бета-бета переходов) различных ядер на возбужденные уровни дочерних ядер. Двойной безнейтринный бета распад является уникальным процессом для исследования фундаментальных свойств нейтрино. Одной из  интересных мод двойного бета-распада является распад на возбужденные уровни  дочернего ядра. Получение новой экспериментальной информации об основных параметрах двухнейтринного двойного бета распада как на основной, так и на возбужденные уровни чрезвычайно важно для построения адекватной теоретической модели структуры ядер и  расчета ядерных матричных элементов. Более того, безнейтринный  двойной бета-распад на возбужденные уровни (2+) является на сегодня практически единственной  возможностью обнаружения примеси правых токов в электрослабых взаимодействиях. В проводимых исследованиях используется особенная сигнатура событий двойного бета распада на возбужденные уровни для их достоверной идентификации и выделения из фона. Наиболее интересные с точки зрения поставленных задач изотопы (Ge-76, Nd-150, Cd-106, Zr-96, Ni-58 и др.) исследуются в уникальных условиях подземных низкофоновых лабораторий БНО ИЯИ РАН на глубинах вплоть до 5000 метров водного эквивалента, что позволяет снизить уровень радиоактивного фона в миллионы раз и значительно повысить чувствительность экспериментов. Из серии проведенных измерений получены новые ограничения на вероятность двойного бета-распада Nd-150  на возбужденные уровни дочернего ядра, Т(1/2) > 1,3 х 1020 лет и для Ge-76 Т(1/2) > 6,2 х 1021 лет. Проведен анализ спектров, набранных с образцом окиси урана, и сделаны предварительные оценки на вероятность двойного бета-распада U-238  на возбужденные уровни  на уровне Т(1/2) > 1 х 1022 лет. Измерения  по данной программе продолжаются.
Основные результаты опубликованы в:
 1) A.A.Klimenko, S.B.Osetrov, A.A.Smolnikov, S.I.Vasilyev, 
 New Limit on Double Beta decay of  76Ge to the level 0+1 of 76Se,
 Известия Академии Наук, сер.Физ., (Izvest.Acad.Nauk Ser.Phys.) 65 (2001) 21-24.
2) A.A.Klimenko, S.B.Osetrov, A.A.Smolnikov, S.I.Vasilyev, 
  Double Beta decay of  76Ge and 150Nd to exited states,
  Czecholovak Jornal of Physics, Vol.52 (2002), No.4, 589-596

2. - число публикаций
Число публикаций по теме в престижных, рецензируемых, международных и российских научных журналах – 4;
Общее число публикаций по теме – 8;

a) публикация в реферируемом международном журнале

1. A.A.Klimenko, S.B.Osetrov, A.A.Smolnikov, S.I.Vasilyev, 
 Double Beta decay of  76Ge and 150Nd to exited states,
 Czecholovak Jornal of Physics, Vol.52 (2002), No.4, 589-596
полное число соавторов - 4, соавторы из ИЯИ РАН – A.A. Klimenko, S.B. Osetrov, A.A. Smolnikov, , S.I. Vasiliev;

b) публикация в реферируемом российском журнале

1. С.И. Васильев, А.А. Клименко, С.Б. Осетров, А.А. Смольников, 
       Новый предел на вероятность -распада 76Ge на уровень 076 Se, 
       Письма в ЖЭТФ, (Piz’ma v ZhETF) т. 72, вып. 6, (2000), стр. 407-410.
полное число соавторов - 4, соавторы из ИЯИ РАН – С.И. Васильев, А.А. Клименко, С.Б. Осетров, А.А. Смольников;

2. A.A.Klimenko, S.B.Osetrov, A.A.Smolnikov, S.I.Vasilyev, 
 New Limit on Double Beta decay of  76Ge to the level 0+1 of 76Se,
 Известия Академии Наук, сер.Физ., (Izvest.Acad.Nauk Ser.Phys.) 65 (2001) 21-24.
полное число соавторов - 4, соавторы из ИЯИ РАН – A.A. Klimenko, S.B. Osetrov, A.A. Smolnikov, , S.I. Vasiliev;

3 . В. Б. Бруданин, Н. И. Рухадзе , и др., 
          НИЗКОФОНОВЫЙ МНОГОДЕТЕКТОРНЫЙ СПЕКТРОМЕТР TGV-2,
        Известия Академии Наук, сер.Физ., (Izvest.Acad.Nauk Ser.Phys.)  том 67, М 5, (2003) 618-623;
полное число соавторов - 21, соавторы из ИЯИ РАН – С.И. Васильев, А.А. Клименко, 
А.А. Смольников;

e) публикация в трудах международной конференции

1.	A.A.Klimenko et al. // Status of the experiment aimed to search for Double Beta decay
       of  76Ge and 150Nd to exited states //, Proceed. LI Intern.Conf. on Nuclear Spectroscopy 
and Nuclear Structure, Moscow, Sept. 10 , 2001 
полное число соавторов - 4, соавторы из ИЯИ РАН – A.A. Klimenko, S.B. Osetrov, A.A. Smolnikov, , S.I. Vasiliev;

2.	A.A.Smolnikov, Double Beta Decay Experiments with 76Ge and 136Xe, (пленарный),
 Talk given at the East-West Coordination Meeting on Nuclear Science "Sandanski-2",
  Sandanski, Bulgaria, May 5-9, 2001.
полное число соавторов - 1, соавторы из ИЯИ РАН –A.A.Smolnikov;

3. L.Vala et al. // Search for the 2 decay of 100Mo to the excited state in 100Ru – preliminary results.
Proceed. III Intern.Conf. on Nuclear Matrix Elements MEDEX, Praga, Czech., November 16-19 , 2001 
полное число соавторов - 42, соавторы из ИЯИ РАН – A.A. Klimenko, A.A. Smolnikov, , S.I. Vasiliev;

4.	S.I.Vasilyev et al. , Recent results of the experiment  to search for double beta decay
       of  76Ge and 150Nd to exited states , Proceed. XII Intern. School. “Particles and Cosmology”, 
Baksan Valley, April 21-26 , 2003 
полное число соавторов - 4, соавторы из ИЯИ РАН – A.A. Klimenko, S.B. Osetrov, A.A. Smolnikov, , S.I. Vasiliev;

	2000	2001	2002	2003	2004	
Число публикаций в категориях a) – d)	1	1	1	1		
Число публикаций в категориях a) – f)	1	3	1	2		
Число научных сотрудников	5	5	5	5		
Статистика1	0,2	0,2	0,2	0,2		
Статистика2	0,2	0,2	0,2	0,03		
Статистика3	0,8	0,8	0,8	0,09		
Статистика4	0,8	1,85	0,8	0,89		

3. - оснащённость современным научным оборудованием

Эксперимент оснащен современным электронным и компьютерным оборудованием для набора данных и обработки результатов.

4. - наличие уникальных установок

Для осуществления данного эксперимента в БНО ИЯИ РАН используется единственная в мире сборка из 4-х полупроводниковых низкофоновых HPGe детекторов, изготовленных из обогащенного Ge-76 (87%) и помещенных в общий измерительный объем размером 30 х 30 х 30 см внутри сверхнизкофоновой подземной установки. Такая схема эксперимента для проведения подобных исследований применяется впервые. В настоящее время величина общей эффективной массы детекторов составляет около 3,5 кг, в дальнейшем планируется увеличение эффективной массы детекторов до 7 кг. Для снижения радиоактивного фона детекторов используются пассивная и активная защиты. Детектирующая система помещена в общую защиту, которая состоит из 12 см меди, 20 см свинца и 8см борированного полиэтилена. Все материалы пассивной защиты находятся в подземной лаборатории более 25 лет, что значительно снизило содержание в них космогенных радиоактивных изотопов. Для защиты от проникающих космических лучей применяется активная защита из жидкого сцинтиллятора. Установка работает в измерительной низкофоновой камере, стены которой изготовлены из 50см низкофонового бетона, 50 см низкорадиоактивной основной породы и 8 мм стали. Впервые на данной установке будут исследоваться не только процессы с испусканием 2-х электронов (собственно двойной бета-распад) – для ядер Ge-76, Nd-150, Zr-96 и др., но и процессы с двойным захватом электронов с К-оболочки, и так называемые кроссинг-процессы (К-захват с одновременным испусканием позитрона) – для ядер Cd-106, Ni-58 и др.

5. - участие в международных научных проектах

Работы по данной теме с 1994 по 2004 г.г. проводились в рамках международной  (Россия, США, Испания) коллаборации IGEX–DB (International Germanium Experiment – Double Beta). 

6. - кадровый и возрастной состав

a) научные сотрудники
1. Смольников Анатолий Алексеевич, 12.12.1950, должность: в.н.с., научное звание: с.н.с., 
научная степень: к.ф.м.н.;
2. Клименко Александр Адольфович, 16.07.1953, должность: с.н.с., научная степень: к.ф.м.н.;
3. Васильев Сергей Иванович, 25.02.1959, должность: с.н.с., научная степень: к.ф.м.н.;
4. Гангапшев Альберт Мусаевич, 01.03.1978, должность: м.н.с., окончил аспирантуру в 2002 г.

c) инженерно-технические сотрудники, способствующие проведению научных исследований
5. Калошина Елена Павловна, 24.05.1970, должность: ст.техник.

Категория	До 35 лет	До 50 лет	До 60 лет	Старше 60 лет	
a)	1	1	2		
b)					
c)	1				

9. - участие в грантах
	грант РФФИ № 04-02-17148, Поиск и исследование двойных бета-переходов на возбужденные уровни дочерних ядер, 2004- 2006, руководитель - Смольников А.А.