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江门中微子实验(Jiangmen Underground Neutrino Observatory),简称JUNO,拟采用2万吨液体闪烁体探测器,在反应堆中微子质量顺序和太阳中微子震荡效应等方面开展研究。测量中微子属事例稀少事件,实验用的闪烁液需经纯化后才能达到探测中微子的要求。JUNO初步设计对闪烁液的纯化包括初级纯化和在线循环纯化两个过程。经过蒸馏,Al2O3过滤吸附,水萃取和氮气剥离等方式,提高闪烁液光学性能和降低放射性本底。中国科学院高能物理研究所发现Al2O3过滤纯化闪烁液,对化学杂质去除率高,能提高闪烁液的光学性能。但是纯化介质Al2O3含有一定的放射性,可能引来对低本底闪烁液产生放射性污染的问题,需弄清Al2O3中存在的放射性核素活度及闪烁液经Al2O3过滤纯化过程中的放射性变化的问题。本文测量了JUNO实验预选的两种Al2O3样品的总放射性,发现山东淄博聚腾化工Al2O3样品放射性含量不小于104 Bq/kg,国药Al2O3样品放射性比活度不小于61 Bq/kg。根据液闪测量结果,并结合高能所反康普顿γ谱仪测量结果测量结果,可推测Al2O3样品中存在的核素有238U、234U、234Pa、234Th、235U、231Th。其中238U含量较高,与234U、234Pa、234Th达到放射性平衡,钍系核素含量较少。本文接着进行了Al2O3过滤闪烁液实验。研究发现,过滤过程中,闪烁液的放射性增大的主要原因是空气中氡的溶解影响。排除氡的影响后,未过滤与经Al2O3过滤后的闪烁液的放射性比活度差别在标准偏差范围内(0.01~0.1 cps/kg),说明Al2O3的放射性对闪烁液的影响低于0.1 cps/kg,也说明Al2O3过滤吸附对闪烁液无明显放射性纯化效果。可见对于JUNO闪烁液的纯化,存储,灌入等全过程,用高纯氮气覆盖,以隔绝空气是必要的。JUNO实验对闪烁液的纯化要求为U、Th的放射性要降低到10-15g/g量级,换算得到约为1×10-8 Bq/kg,液闪谱仪的探测灵敏度在0.1 cps/kg。若要分辨Al2O3对闪烁液的微量放射性影响情况,需在中试纯化设备上测量大体积闪烁液进行验证。本文的研究成果对于JUNO实验闪烁液研制课题具有参考意义。