Поиск аномальных событий в установке Нейтрон, связанных с геофизическими явлениями

Установка «Нейтрон» состоит из четырех детекторов, размещенных в здании НОЦ НЕВОД НИЯУ МИФИ на различных уровнях относительно поверхности Земли: от -3 м до +10.5 м. Каждый детектор представляет собой пирамидальный металлический светоотражающий корпус, в основании которого помещен тонкий слой сцинтиллятора ZnS с добавлением Li6F, регистрирующий тепловые нейтроны. Импульсы света от взаимодействия нейтронов регистрируются ФЭУ-200, который расположен в верхней части конуса. Важным фактором является местоположение детекторов. Регистрация нейтронов на разных уровнях может быть обусловлена различными физическими процессами. Например, первый детектор, размещенный на самом нижнем уровне (-3м) в подвале здания, оказывается чувствительным к вариациям концентрации радона в грунте и бетоне, которые могут свидетельствовать о близком землетрясении. Срабатывание других детекторов связано с взаимодействием высокоэнергичных частиц космических лучей с атмосферой и веществом перекрытия здания.

Данные установки «Нейтрон» представляют собой непрерывные 5-минутные суточные файлы, содержащие ряды темпа счета нейтронов в каждом детекторе, темпы счета шумов, не прошедших отбор по форме сигнала, влажность и атмосферное давление. Перед проведением анализа во временные ряды внесены поправки на метеоэффекты.

Поскольку Москва сейсмо-устойчива, то возможный вклад дополнительных нейтронов от отдаленных землетрясений может оказаться небольшим и быть «невидимым» среди вариаций фонового счета. Для обнаружения малых эффектов применена методика фликкер-шумовой спектроскопии (ФШС). Эта методика основана на вычислении фактора нестационарности временного ряда [1], который позволяет получать информацию из статистического анализа рядов данных, относящихся к изучению различных процессов в области солнечно-земной физики. Этот параметр, как часть метода ФШС, чувствителен к процессам в открытых системах с обменным взаимодействием с внешней средой. Такие процессы могут приводить к перестройке и нарушению стационарности временных рядов. В них возникают спорадические всплески и неоднородности, вызванные этими процессами [2].

В данной работе проведен пробный анализ временных рядов установки «Нейтрон» за 2015 год на фликкер-шум с целью идентифицировать различные геофизические явления, связанные с солнечной активностью и землетрясениями.