En el 2006, el equipo de Mainz, en colaboración con la Universidad Técnica de Munich, produjo por primera vez neutrones ultrafríos usándo el reactor TRIGA de Mainz. Los neutrones se crean por medio de la fisión nuclear en el reactor de investigación TRIGA en Mainz. Estos neutrones de fisión alcanzan velocidades de hasta 30.000 kilómetros por segundo - una décima parte de la velocidad de la luz. La interacción con los núcleos atómicos ligeros en el reactor los ralentiza a una "térmica" velocidad de aproximadamente 2.200 metros por segundo. El aparato desarrollado por los investigadores de la Universidad de Mainz es entonces empleado: un tubo de tres metros de largo se inserta en el tubo de rayo del reactor en el punto donde se encuentra el más alto flujo de neutrones térmicos. Los neutrones térmicos se someten a una desaceleración de velocidad extrema en este tubo.
científicos de la Universidad Johannes Gutenberg en Mainz Alemania.
Esta nueva fuente de UCNs en el tubo de rayo D del reactor TRIGA en Mainz sólo ha completado con éxito su primera prueba de esfuerzo. En el aparato UCN los neutrones térmicos se desaceleran de a dos en dos pasos: en primer lugar con el hidrógeno y, posteriormente, con un bloque de hielo hecho de deuterio a menos 270 grados centígrados. "Los neutrones son tan lentos que podríamos correr detrás de ellos", dice el profesor Werner Heil. Los UCNs se mueven del sitio experimental al otro extremo del tubo a una velocidad de tan sólo 5 metros por segundo. El tubo de acero inoxidable está recubierto de níquel en el interior para asegurar de que ningún neutrón se pierda en el camino.
El parámetro clave para los científicos es la densidad de UCN que se puede conseguir en el lugar del experimento - un requisito previo para llevar a cabo experimentos de alta precisión. "En nuestro primer ensayo, hemos logrado diez UCN por centímetro cúbico en un volumen de almacenamiento típico de diez litros. Cuando usamos hidrógeno como un pre-moderador y haciendo unos pequeños cambios, esperamos cincuenta UCN por centímetro cúbico," explica el Dr. Thorsten Lauer y el Dr. Yuri Sobolev, que supervisan el sistema. Esto es más que suficiente para llevar a cabo experimentos como mediciones para determinar el tiempo de vida del neutrón. Con esta densidad de UCN, el equipo de investigación de Mainz es ahora el favorito en la carrera por lograr la mayor densidad de almacenamiento, en donde las instalaciones en Los Alamos, Grenoble, Munich y la ciudad suiza de Villigen están también compitiendo.
El tiempo de vida de un neutrón - de acuerdo a los actuales conocimientos científicos - es de aproximadamente 885 segundos, pero este número está dominado por los errores sistemáticos. El método utilizado se conoce como "contar a los sobrevivientes": el número de neutrones que queda después de un cierto tiempo de decaimiento es correlacionado con el número conocido de la muestra inicial. Hasta ahora, para mediciones del tiempo de vida más precisos no son suficiente los neutrones ultrafríos que están disponibles.
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fuente de la información:
http://www.physorg.com/news/2011-06-mysteries-astrophysics-ultracold-neutrons.html
