Línea de neutrones

La instalación de un sistema de compresión/pulsación temporal del haz de protones permitiría la realización de medidas diferenciales de reacciones inducidas por neutrones, y además en un amplio rango energético.
 
 
Gracias a la técnica de tiempo de vuelo (TTOF) la energía de los neutrones puede obtenerse a través de la información temporal y las reacciones inducidas no han de dar lugar a un elemento radioactivo ya que pueden estudiarse por la emisión de gammas inmediatos ("prompt") producidas en las reacciones que forman núcleos compuestos durante instantes de tiempo muy cortos (< ns).
 
 
Asimismo, pueden estudiarse en un amplio rango reacciones donde se emitan partículas cargadas. Por tanto, podrían estudiarse reacciones (n,gamma), (n,p), (n,α) o (nn,f) de manera completamente general sin restricciones relacionadas con la necesidad de formar un elemento radioactivo.
 
 

HISPANoS: fuente de neutrones pulsada y en continuo del CNA

HISPANoS, acrónimo de Hispalis Neutron Source, es la primera fuente de neutrones (tanto continua como pulsada) basada en aceleradores de partículas en España. Su puesta en marcha ha permitido ampliar las líneas de investigación que ya existían en el CNA con partículas cargadas y fotones. Las principales aplicaciones de la fuente de neutrones son investigación en astrofísica, física médica, caracterización de detectores, irradiación de dispositivos electrónicos para componentes aeroespaciales y radiografías de neutrones, entre otras.

 

A partir de la aceleración de haces de protones y deuterio de hasta 10 µA hasta una energía máxima de 6 MeV se pueden producir neutrones térmicos, epitérmicos y rápidos mediante diferentes reacciones en blancos de Litio (delgado y grueso), Deuterio (delgado) y Berilio (grueso). En cuanto a sistemas de detección se dispone de:

-centelleadores orgánicos (tipo EJ-400 y EJ-301) sensibles a neutrones rápidos y con capacidad de discriminación de fotones,

-cristales de litio (Lithium-6 glass) para la detección de neutrones térmicos y epitérmicos,

-detectores de radiación gamma (HPGe, LaBr3 y NaI).

 

La reciente actualización del acelerador tándem de 3 MV incluye una nueva línea experimental dedicada en exclusiva a medidas de tiempo de vuelo con neutrones. La producción de haces de neutrones pulsados se realiza a partir de haces de partículas (protones y deuterio) pulsados mediante la combinación de dos sistemas:

-Chopper: deflecta el haz continuo permitiendo el paso de pulsos con una anchura temporal de entre 40 y 250 ns a una frecuencia variable entre 32.2 kHz a 2 MHz.

-Buncher: comprime temporalmente los pulsos de 40 ns generador por el chopper en pulsos 1-2 ns de anchura.

 

Acceso:

Las propuestas de experimentos deben ser enviadas a Esta dirección de correo electrónico está siendo protegida contra los robots de spam. Necesita tener JavaScript habilitado para poder verlo. siguiendo las instrucciones disponibles en: http://institucionales.us.es/solicitudescna/index.php/es/solicitudes-de-uso/17-solicitud-de-acceso.

 

Financiación de experimentos:

La instalación HISPANoS forma parte del proyecto ARIEL (H2020-Euratom- 847594) y por tanto los costes de acceso y uso pueden ser financiados si son aceptados.

 

Contacto:

Dra. Begoña Fernández (Esta dirección de correo electrónico está siendo protegida contra los robots de spam. Necesita tener JavaScript habilitado para poder verlo.)

Dr. Carlos Guerrero (Esta dirección de correo electrónico está siendo protegida contra los robots de spam. Necesita tener JavaScript habilitado para poder verlo.)

Dr. Javier Praena (Esta dirección de correo electrónico está siendo protegida contra los robots de spam. Necesita tener JavaScript habilitado para poder verlo.)

 

Referencias (experimentos realizados en HISPANoS):

-Macías M., Fernández B., Labrador J.A., Romero A. and Praena J. (2019). Nanosecond pulsed proton beam: upgrade of the accelerator-based neutron facility HiSPANOS at CNA (Spain). arXiv:1906.05716

-Jiménez-Bonilla, P.J. (2018). Experimentos de activación en astrofísica nuclear para la medida de secciones eficaces estelares de captura de neutrones: revisión del método y medida experimental de la sección eficaz estelar de la reacción. (Tesis Doctoral Inédita). Universidad de Sevilla, Sevilla. https://hdl.handle.net/11441/73731

-Malagon D., Jimenez-Ramos M.C., Garcia-Lopez F.J., Bota S., Torrens G., et. al. (2017). Soft error rate comparison of 6T and 8T SRAM ICs using mono-energetic proton and neutron irradiation sources. Microelectronics Reliability. 2017. Vol. 78. Pag. 38-45. http://dx.doi.org/10.1016/j.microrel.2017.07.093

-Irazola L., Sanchez-Doblado F., Praena-Rodriguez, J., Fernández B., Macías, Miguel, et. al. (2016). Using a Tandem Pelletron accelerator to produce a thermal neutron beam for detector testing purposes. Applied Radiation and Isotopes. 2016. 107. Pag. 330-334. http://dx.doi.org/10.1016/j.apradiso.2015.11.020

-Praena Rodriguez J., Mastinu, P. F., Pignatari M., Quesada-Molina, J. M., Capote-Noy R. et. al. (2014). Measurement of the MACS of 159Tb(n,g) at kT = 30 keV by Activation. Nuclear Data Sheets. 2014. Vol. 120. Pag. 205-207. http://dx.doi.org/10.1016/j.nds.2014.07.047