12 lipca, 2018 r.

Fizycy badają w CERN reakcje jądrowe z wykorzystaniem neutronów

Fizycy badają w CERN reakcje jądrowe z wykorzystaniem neutronów

W Katedrze Fizyki Jądrowej i Bezpieczeństwa Radiacyjnego Uniwersytetu Łódzkiego prowadzone są badania pt. „Precyzyjne pomiary neutronowych przekrojów czynnych przy urządzeniu n_TOF w CERN”.


Badania przeprowadzane w Europejskiej Organizacji Badań Jądrowych (CERN) w Genewie, finansuje grant NCN HARMONIA.


Precyzyjne pomiary neutronowych przekrojów czynnych prowadzone przy udziale zespołu fizyków z Uniwersytetu Łódzkiego mają ważne znaczenie dla szerokiej gamy badań podstawowych i stosowanych fizyki jądrowej.


W szczególności, dane neutronowe dotyczące reakcji jądrowych indukowanych przez neutrony mają istotne znaczenie w astrofizyce jądrowej dla zrozumienia szybkości produkcji ciężkich pierwiastków chemicznych we Wszechświecie, która zachodzi głównie poprzez powolny i szybki proces wychwytu neutronów podczas różnych faz ewolucji gwiazdy.


W obszarze technologii jądrowej, wznowione zainteresowanie produkcją energii jądrowej, uruchomiło nowe badania skierowane na rozwój w przyszłości generacji systemów zapewniających bezpieczne, czyste i możliwie oszczędne źródła energii. Dla tych zastosowań dostępne dane jądrowe dotyczące wielu nuklidów mają niewystarczającą dokładność lub czasami występuje ich brak. Precyzyjne dane neutronowe dla potrzeb technologii jądrowej są również potrzebne w celu kontroli indukowanych przez neutrony uszkodzeń materiałów konstrukcyjnych.


Powyższe motywacje stanowiły podstawę dla budowy w CERN intensywnego źródła neutronów wykorzystującego metodę czasu przelotu dla określenia ich energii.


Łódzcy badacze prowadzą obserwacje przy wykorzystaniu urządzenia n_TOF, które jest impulsowym źródłem neutronów bazującym na reakcji spalacji. Neutrony są produkowane przez 20 GeV/c protony z Protonowego Synchrotronu (PS) CERN, w zderzeniach z ołowiowym blokiem, otoczonym warstwą wody pełniącej jednocześnie rolę chłodziwa i moderatora neutronów. Urządzenie n_TOF było uruchomione i oddane do użytku w 2001 roku osiągając założone parametry. Duży strumień neutronów, niska częstotliwość impulsów i znakomita energetyczna rozdzielczość neutronów otworzyła nowe możliwości dla pomiaru przekrojów czynnych z dużą dokładnością w zakresie energii neutronów od cieplnych do GeV, dla stabilnych i w szczególności dla radioaktywnych tarcz jądrowych.


Obecnie urządzenie n_TOF jest unikatowe w skali światowej ze względu na swoje osiągi.


Współpraca n_TOF skupiająca ok. 150 badaczy z 43 instytutów naukowych i uniwersytetów, to dobrze zorganizowany i efektywnie działający międzynarodowy zespół. Od czasu uruchomienia urządzenia w 2001 roku przeprowadzono wiele badań, większość uzyskanych wyników została już opublikowana i udostępniona do baz danych.


Trzyosobowa grupa fizyków jądrowych z Uniwersytetu Łódzkiego jest jedyną z Polski biorącą udział w tym projekcie. Badacze uczestniczą w eksperymentach przy urządzeniu n_TOF jako pełnoprawny członek Współpracy.


Jednym z ważniejszych osiągnięć zespołu, z bardzo aktywnym udziałem łódzkich fizyków, jest opublikowanie wyników badania reakcji jądrowych na radioaktywnym jądrze 7-Be, wnoszących ważny wkład w wyjaśnianie tak zwanego „Kosmologicznego Problemu Litu. Wyniki badań ukazały się w dwóch artykułach, w prestiżowym czasopiśmie międzynarodowym Physical Review Letters.


Materiał źródłowy: prof. Józef Andrzejewski

Redakcja: Centrum Promocji UŁ

Zapraszamy na stronę Biura Prasowego UŁ: https://biuroprasowe-uni-lodz.prowly.com/

Poprzednia wiadomość Humanistyka dla każdego
Następna wiadomość Praca magisterska absolwentki WPiA UŁ z nagrodą MSZ