Cientistas da UC resolvem enigma relacionado com detetores aplicados ao estudo da natureza dos neutrinos e da matéria escura
O estudo, realizado na FCTUC, mostra inequivocamente que, afinal, o rendimento de cintilação produzido no xénon é independente da natureza da radiação incidente no gás (Raios-X, eletrões ou partículas alfa) e independente da sua energia, tal como previsto pela teoria.
Um grupo de cientistas da Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra (FCTUC) resolveu um enigma que envolvia uma propriedade do xénon e de outros gases nobres, imprescindíveis para o estudo da natureza dos neutrinos e deteção da matéria escura.
A investigação, desenvolvida por Carlos Henriques, Cristina Monteiro e Joana Teixeira, investigadores do Laboratório de Instrumentação, Engenharia Biomédica e Física da Radiação (LIBPhys) do Departamento de Física da FCTUC, está publicada no "Journal of Cosmology and Astroparticle Physics".
«Até ao momento, o valor do rendimento de cintilação produzida na interação dos Raios-X e de eletrões no xénon não tinha sido determinada de uma forma exata. O seu valor era ambíguo e variava em quase 100%, nos diferentes estudos apresentados por grupos de investigação distintos. Para além disso, estes resultados pareciam mostrar uma dependência desse rendimento com a energia dos Raios-X e dos eletrões», explica Carlos Henriques. Cristina Monteiro complementa ainda que «esses valores eram bastante superiores aos determinados para a interação das partículas alfa, estes últimos mais consensuais, não havendo uma explicação teórica para tal diferença».
Este estudo, realizado na FCTUC, mostra inequivocamente que, afinal, o rendimento de cintilação produzido no xénon é independente da natureza da radiação incidente no gás (Raios-X, eletrões ou partículas alfa) e independente da sua energia, tal como previsto pela teoria.
«As discrepâncias encontradas em trabalhos anteriores são explicadas por incertezas nos respetivos métodos experimentais, por norma menos robustos. Os resultados deste estudo podem ser extrapolados para outros gases nobres, como o krípton e o árgon», revelam os autores, concluindo que a medição precisa deste parâmetro tem um impacto relevante na análise dos sinais obtidos nos detetores de gases nobres, utilizados nos estudos sobre a natureza dos neutrinos e na deteção da matéria escura.
O artigo científico “Understanding the xenon primary scintillation yield for cutting-edge rare event experiments” está disponível para consulta aqui.