StatusStatus do Projeto ANGRA do Projeto ANGRAV Encontro de TrabalhoV Encontro de Trabalho

Laudo BarbosaLaudo Barbosa

Santo André, 26 de Junho, 2009Santo André, 26 de Junho, 2009

Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas (CBPF)Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas (CBPF)

Projeto Neutrinos AngraProjeto Neutrinos Angra

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Histórico do Histórico do designdesign para o detector para o detector

A condição geográfica privilegiada dos reatores nucleares em Angra dos Reis aponta para um detector que poderia medir o ângulo de mistura 13 com excelente precisão

Tal projeto implica alto custo (50M$), e exige colaboração internacional. Outras colaborações internacionais já estão em andamento (ex: Double Chooz, Daya Bay)

O Projeto NEUTRINOS ANGRA, financiado pela FINEP (<1M$), prevê medidas do fluxo de anti-neutrinos e nos permite o início de um trabalho científico e tecnológico com perspectivas motivantes de médio e longo prazo

Histórico do Histórico do designdesign para o detector para o detector

• Projeto original

• Inspirado em DoubleChooz• Boa resolução em energia• Custo alto (humano e material)• Mecânica complexa• Baseado em uso de cintilador líquido

Este design não pode ser realizado em Angra (usa material inflamável, exige laboratório subterrâneo)

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alvo gama catcher buffer PMT

“robusto” “caipirinha”

Histórico do Histórico do designdesign para o detector para o detector

• Alternativas

• Detector “robusto” prevê volumes sólidos (cintilador e acrílico)• Baixo custo, mecânica simples• Detector “caipirinha” lembra modelo DoubleChooz, mas é mais simples• Ambos têm custo muito inferior ao modelo DoubleChooz• “Caipirinha” usa cintilador líquido

Estes designs não podem ser realizados em Angra (para o modelo “robusto” não encontramos cintilador sólido dopado com gadolínio no mercado)

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H

P

P

d

M1

M2

M3

H

P

d

M1

h1

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h1

M2

M3h3

L

Histórico do Histórico do designdesign para o detector para o detector

Propostas de laboratórios subterrâneos (submetidos à eletronuclear)

• O estudo do impacto ambiental toma muito tempo

• Tem que ser feito por engenheiros da Eletronucler

• Chances de autorização por parte da Eletronuclear são remotas

• O custo das instalações seria proibitivo no momento

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NeutrinosÁgua + Gadolínio

StatusStatus

Design atual:

• Resultados do grupo de Livermore demonstram viabilidade de se detectar captura de neutrons em água + Gd neutrinos podem ser detectados em água

• Eletronuclear pode fornecer água de excelente qualidade

• Custo bastante reduzido relativamente aos outros modelos estudados

• Já temos um detector operando com água em um contêiner em Angra II

• O detector tem que ser operado em superfície ( um desafio para o projeto)

(*) detalhes: outra apresentação neste encontro

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StatusStatus

Sistema de Veto (apresentação neste encontro)

• 470m de barras cintiladoras foram comprados no Fermilab

• Cada barra tem comprimento 1.60m, largura 5cm, espessura 1cm

• As barras vêm com furo para introdução de fibra óptica

• Em princípio será adotado o mesmo conceito originalmente proposto (barras X&Y para uso também em calibração, PMT multipixel para leitura de sinais)

Eletrônica de front-end

• O circuito preliminarmente proposto (AngraNote 001-2007) tem sido usado em várias medidas com diferentes PMTs (Hamamatsu, Philips, EMI)

• Um circuito discriminador foi adicionado, provendo saída digital (além da analógica)

• No momento concluímos a fabricação de 25 canais para outro projeto (Monrat)

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StatusStatus

Simulação (três apresentações neste encontro)

• Foi simulada a penetração de nêutrons em um volume de água. Os resultados obtidos concordam com estimativas analíticas e com resultados experimentais de outros grupos

• Foi simulada a produção de fotoelétrons pelo processo Cerenkov em água, por aniquilação de pósitrons, por múons e por captura de nêutrons (estão sendo feitas medidas para comparação)

• Repositório de versões do GEANT com implementação de geometrias pre-definidas para o detector ANGRA (AngraNote 008-2009)

• Estudo da correlação entre espectro de anti-neutrinos e queima de combustível nuclear

Eletrônica & Aquisição de dados (três apresentações neste encontro)

• Progressos na comunicação com barramento CAN para eletrônica de slow control.

• Progressos no desenvolvimento de eletrônica de controle (HV, PIC, DAC, ADC...)

• Projeto para o sistema de aquisição de dados físicos (para detector central e para sistema de veto) em andamento

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StatusStatus

Detector de raios cósmicos em Angra

• Detector + sistema de aquisição de dados + software instalados

• Conexão via internet estabelecida (acesso a partir de uma máquina no CBPF)

• Update previsto para o mês de Julho (hardware, software e comunicação)

Gestão

• Foi entregue o primeiro relatório parcial à FINEP

• Foi solicitado o desembolso da última parcela do financiamento

• Será solicitada (até o final do ano) a prorrogação do projeto

• Técnicos da FINEP visitarão o contêiner em Angra no segundo semestre/2009

Angra Notes

• 8 publicadas até o momento

• Nota #9 submetida há dois dias (24/07/09)

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StatusStatus

TDR

• Iniciada a redação do TDR

• Versão draft_0 em curso

• Primeira versão antes do final de 2009

Capítulos do TDR / Responsáveis:

• Overview / João dos Anjos, Hiroshi

• The Central Detector / Laudo

• The VETO System / Marcelo Leigui

• Electronics and Data Acquisition / Herman

• Simulation and data Analysis / Pietro

Tanto o TDR quanto outras tarefas de projeto têm sido discutidos em reuniões periódicas pelo skype – convocações e minutas são

enviadas à lista ANGRA_PROJECT

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ConclusõesConclusões

• O detector de neutrinos para Angra-II será instalado em superfície

• Adotamos a técnica de radiação Cerenkov em água (viabilidade e custo acessíveis)

• Desafios importantes devem ser enfrentados para concretizar o projeto

• O ritmo do trabalho deve se acelerar, para que seja concluído em 2010

• Importante documentar todas as atividades em AngraNotes e no TDR

... o projeto se desenvolve muito bem, embora esteja atrasado devido à dificuldade natural de cooperação com a ELETRONUCLEAR, já que envolve colocação de detector junto a uma usina nuclear para produção comercial de energia onde todos os detalhes devem ser examinados para garantir a segurança do reator e do sitio da usina como um todo. As perspectivas são muito boas pois agora já dispomos de um laboratório no local, e estão definidas as condições de contorno quando ao dimensionamento e características do detector, restando agora sua construção. Para concluir o projeto necessitaremos prorrogação da vigência do convênio, que será solicitada oportunamente.

Conclusão apresentada no relatório FINEP

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