Поиск эмиссии $\pi^0$-мезонов при вынужденном делении $^{235}$U нейтронами

На ядерном реакторе выполнен эксперимент по поиску эмиссии нейтральных пионов при вынужденном делении ядер $^{235}$U-нейтронами. Для этого разработана и создана экспериментальная установка для поиска эмиссии $\pi^0$-мезонов с высокой обнаружительной способностью к этому процессу. Установка состоит из двух черенковских спектрометров полного поглощения для регистрации и измерения энергии двух $\gamma$-квантов от распада $\pi^0$-мезона. Спектрометры располагались на выходах двух соосных горизонтальных экспериментальных каналов. Для защиты детекторов от $\beta$- , $\gamma$-частиц низких энергий и нейтронных потоков в каналах размещены фильтры из воды длиной 3.5 м. Для режекции космического фона над каждым спектрометром помещены сцинтилляционные счетчики большой площади, работающие в режиме антисовпадений. Энергетическое и временное разрешения спектрометров, эффективность регистрации заряженных частиц сцинтилляционными счетчиками исследованы на вторичном электронном пучке Томского электронного синхротрона “СИРИУС”. Сеансы измерений эффекта на работающем реакторе (продолжительностью 805 ч) чередовались с сеансами измерений фона на неработающем реакторе (продолжительностью 403 ч). В результате статистической обработки результатов эксперимента установлено ограничение на вероятность эмиссии нейтральных пионов при вынужденном делении ядер урана-235 нейтронами, равное $\leq 5.3 \cdot 10^{-12}$, при уровне достоверности $90\%$. Исходя из этого результата и сравнения с результатами других работ, выполненных на источниках спонтанно делящихся ядер $^{252}$Cf, можно сделать вывод о том, что процессы спонтанного деления и вынужденного, под действием нейтронов спектра деления, не отличаются с точки зрения вероятности эмиссии $\pi^0$-мезонов.