极低水平放射性实验中的小概率本底事件评估方法研究

暗物质直接测量实验和0νββ衰变测量实验都是稀有物理实验，这类实验要求测量时要有极低水平的放射性。故也被叫做"极低水平放射性实验"。当前，极低水平放射性实验已经成为物理学的热点研究课题之一，其实验结果可能带来物理学革命。在这类实验中，本底辐射在探测器的响应属于小概率事件，而小概率事件在Monte Carlo方法上是属于比较难进行模拟的工作。准确评估本底小概率事件对于极低水平放射性实验的设计、结果验证具有非常重要的作用。.拟建立起一套极低水平放射性实验本底小概率事件评估方法，通过比较不同参数的物理模型的模拟结果，得到本底小概率事件影响因子；利用CJPL现场的测量工作，为将来CJPL的极低水平放射性实验提供本底小概率事件评估方法所需的物理数据；建立起极低水平放射性实验本底小概率事件的Monte Carlo方法，提高计算精度；利用所建立的方法，评估CJPL极低水平放射性实验测

本项目以中国锦屏地下实验室（CJPL）运行的暗物质实验（CDEX）为应用背景，建立起一套极低水平放射性实验本底小概率事件评估方法。主要完成内容包括（1）完成中国锦屏地下实验室（CJPL）辐射环境参数理论模拟和实验测量，包括宇宙线缪子、环境伽玛核素、中子能谱与注量率、空气氡浓度等关键辐射参数，为极低放射性本底实验的设计提供了最重要的环境参数；（2）以暗物质实验CDEX为应用背景，建立了一整套的极低水平放射性实验中的小概率本底事件的蒙特卡罗模拟框架，以获得的CJPL辐射环境参数为环境源项，以原生放射性核素和宇生放射性核素分为2类，系统研究极低水平放射性实验的本底来源，为极低本底实验设计制造和运行提供了物理参考；（3）利用所建立的蒙特卡罗方法，估算了不同阶段CDEX物理本底预期，确定了CDEX－1实测能谱的本底源项，为CDEX实验数据分析提供了关键支撑；为CDEX下一阶段物理目标的实现提供了理论指导。本项目发表SCI 6篇，EI 3篇，实用新型授权专利1篇，培养硕士2个，博士1个。