Análisis de la contribución de la contaminación de 210Pb en el experimento ANAIS-112 para distintas distribuciones espaciales del isótopo y funciones respuesta del detector

Labiano Osta, Carmen
Sarsa Sarsa, María Luisa (dir.) ; Pardo Yanguas, Tamara (dir.)

Universidad de Zaragoza, CIEN, 2023

Graduado en Física

Resumen: La naturaleza de la materia oscura es todavía desconocida, y, a pesar de los numerosos experimentos realizados para su detección, sólo el experimento DAMA/LIBRA ha presentado resultados positivos. El experimento ANAIS-112 emplea el mismo material, NaI(Tl), y técnica de detección, el centelleo, que éste con el fin de confirmar o refutar sus resultados de una forma independiente del modelo de WIMP y de su distribución en el halo de la galaxia. El fondo radiactivo de ANAIS-112 es superior al de DAMA/LIBRA, por lo que su caracterización es fundamental. Una de las principales contaminaciones intrínsecas de los detectores de ANAIS-112 es el 210Pb, y su contribución se ha ajustado para cada cristal individualmente variando la fracción de contaminación uniformemente distribuida en el cristal y de contaminación superficial con el objetivo de reproducir el espectro de baja energía. Además, se considera una actividad de 210Pb en el teflón que rodea los cristales de algunos módulos.

En este trabajo se va a analizar esta contaminación para diferentes distribuciones espaciales del 210Pb teniendo en cuenta su posible origen en depósitos superficiales de 222Rn. También se incorporará a la simulación la función respuesta del detector considerando, para la estimación de la energía visible correspondiente a un depósito energético, tanto la eficiencia de la producción de luz relativa a electrones para partículas alfa y retrocesos nucleares, como la posible existencia de zonas con producción de luz o recogida de luz parcial en las superficies del detector. El objetivo es evaluar mejor la contribución del 210Pb al fondo radiactivo del experimento ANAIS-112 y, en particular, analizar si podría explicar el exceso de sucesos que se observa entre 1 y 2keV que el modelo de fondo actualmente utilizado en el experimento no es capaz de reproducir.

Tipo de Trabajo Académico: Trabajo Fin de Grado