24.7.2017

Rosatom toimitti germanium-76-isotooppia kansainväliseen GERDA-tutkimukseen

Rosatom-konserni toimitti seuraavan erän TVEL-polttoaineyhtiön valmistamaa 76Ge-isotooppia kansainvälisen GERDA-tutkimuksen toiseen vaiheeseen, jossa tutkitaan neutriinotonta kaksoisbeetahajoamista. Toimitus tehtiin Rosatomin isotooppiviennistä vastaavan Isotope-yhtiön ja Saksan Heidelbergissa sijaitsevan Max Planck -ydinfysiikkainstituutin välisen sopimuksen pohjalta. Instituutti johtaa Münchenin, Tübingenin ja Dresdenin teknisten yliopistojen ryhmistä koostuvaa ja Saksan opetus- ja tutkimusministeriön rahoittamaa yliopistokonsernia.
Neutriinottoman kaksoisbeetahajoamisen tutkiminen on tällä hetkellä yksi hiukkasfysiikan tärkeimpiä alueita. Tutkimusalue sai julkista tunnustusta vuonna 2015, kun Nobelin fysiikanpalkinto myönnettiin neutriinojen värähtelyn löytämisestä.
Tätä harvinaista ilmiötä tutkii samanaikaisesti useampi kansainvälinen tutkimushanke, mukaan lukien GERDA, joka käyttää havainnoinnissa puhdasta germaniumia (tästä hankkeen nimi onkin peräisin: GERmanium Detector Array). Germaniumin 76Ge-isotooppia puolestaan rikastetaan vain Rosatomin TVEL-polttoaineyhtiön Krasnojarskin alueella Itä-Siperiassa sijaitsevalla sähkökemiallisella tehtaalla.
GERDA-tutkimuksen ensimmäisessä vaiheessa ei onnistuttu löytämään neutriinotonta kaksoisbeetahajoamista 76Ge:sta, mutta siinä kerättiin lupaavaa tutkimusdataa. Tällä hetkellä tutkijat valmistelevat toista vaihetta, jossa on tarkoitus käyttää herkempää laitteistoa.
Tutkimushankkeen venäläinen osapuoli vastasi palveluista, jotka varmistivat toimituksen sujuvuuden. Aluksi Saksaan toimitettiin muutamia eriä 76Ge:tä, jotta sopimuksessa määritelty kemiallinen koostumus saatiin tarkennettua. Lisäksi aineen rikastus toteutettiin niin, että rikastettu aine ja sen sivutuotteet olivat vain rajatun ajan maan päällä ilman suojausta. Sitä säilytettiin kaikkien tuotantovaiheiden ajan maanalaisessa säilössä kosmiselta säteilyltä suojaamista varten. Rikastettu isotooppi toimitettiin autokuljetuksella Itä-Venäjältä Saksaan (n. 6700 km) erityisessä suojapakkauksessa, joka on valmistettu Venäjällä useita vuosia sitten ja jota saksalainen osapuoli uudisti hanketta varten.