Ученые создали материал для изготовления оболочек детекторов, обнаруживающих частицы темной материи. Ученые РХТУ им. Д. И.Менделеева, НИИЯФ МГУ, ОИЯИ и НИУ БелГУ разработали гибридный материал на основе пластика и редкоземельного металла гадолиния, который можно использовать для изготовления оболочек детекторов, которые будут искать темную материю.

Новый материал решает основную проблему поиска темной материи — сигналы от других, не связанных с ней событий, которые нужно исключить во время работы. А также он защищает от попадания в детектор высокоэнергетичных нейтронов, которые выделяются при делении урана или других радиоактивных элементов, входящих в виде примесей в материал детектора.

Новый недорогой и низкофоновый материал с большим количеством водорода состоит из атомов, которые захватывают посторонние фоновые нейтроны. Еще одна из составляющих материала — редкоземельный металл гадолиний, который эффективнее других нерадиоактивных элементов захватывает тепловые нейтроны.

В международном проекте DarkSide 20К, который реализуется в подземной лаборатории Гран-Сассо в Италии, строят 20-тонную камеру с жидким аргоном, которая потенциально сможет уловить частицы темной материи. Этой камере нужна оболочка, поглощающая фоновые нейтроны, чтобы они не влияли на взаимодействие частиц темной материи с ядрами аргона. К тому же материал оболочки сам по себе должен быть ультранизкофоновым по радиоактивным элементам. Это наша часть проекта: мы работаем над созданием конструкционных элементов из такого материала, – Игорь Аветисов, заведующий кафедрой химии и технологии кристаллов в РХТУ.

Во время эксперимента авторы произвели небольшое количество нового материала и показали, что его достаточно для изготовления корпуса детектора темной материи.