24/07/2012 - Los neutrones del CERN vuelan más alto

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El equipo de investigación de la Unidad de Innovación Nuclear del CIEMAT  forma parte del experimento n_TOF del CERN, la fuente de neutrones para la medida de secciones eficaces neutrónicas con mayor intensidad instantánea del mundo.

El CIEMAT ha sido responsable del diseño de parte de la instalación, la óptica del haz de neutrones, elementos de blindaje asociados y algunos detectores, y lidera el programa experimental de medida de secciones eficaces de captura neutrónica de actínidos, de enorme relevancia para la transmutación de los residuos radiactivos. Además, el CIEMAT también ha sido una pieza clave en el diseño del nuevo blanco de espalación, en operación desde 2009, gracias a la estrecha colaboración entre el CERN y las Unidades de Innovación Nuclear, Residuos de Media y Baja Actividad y Alta Actividad.

Por ello, el anuncio del CERN, realizado el mismo día del posible descubrimiento del bosón de Higgs, es también de enorme importancia para el CIEMAT: el Consejo del CERN ha aprobado la construcción de una segunda zona experimental n_TOF-EAR2 (de Experimental Area 2) para el experimento. La nueva instalación fue propuesta hace varios años por los equipos de investigación que forman la colaboración internacional n_TOF, entre ellos el CIEMAT, y ahora ha visto finalmente la luz.

La construcción del n_TOF-EAR2 tardará dos años y dotará al CIEMAT y al resto de la comunidad científica nacional (IFIC-Valencia, Universidad Politécnica de Cataluña, Universidad de Santiago de Compostela, Universidad de Sevilla) e internacional de una instalación con unas características únicas en el mundo: los neutrones producidos en reacciones de espalación por el haz de protones del acelerador CERN PS (de Proton Synchrotron) en un blanco de plomo volarán 20 metros en vertical sobre el blanco y producirán reacciones en muestras altamente radiactivas. El haz tendrá una intensidad instantánea sin precedentes y permitirá realizar experimentos imposibles hasta la fecha.

El estudio de las reacciones inducidas por los neutrones en las muestras permitirá determinar parámetros fundamentales para la gestión de los residuos radiactivos, diseño de reactores nucleares avanzados (de fisión y fusión), la astrofísica nuclear, la física nuclear fundamental, la dosimetría de neutrones y la estimación de daños en materiales por radiación. Todas estas disciplinas comparten la necesidad de comprender cómo y con qué probabilidad interaccionan los neutrones con la materia. Descubrirlo permitirá entender fenómenos tan dispares como la transformación de residuos altamente radiactivos en elementos menos nocivos (transmutación), la formación de los elementos más pesados que el hierro en el interior de las estrellas (nucleosíntesis estelar), el daño biológico sufrido por pacientes de radioterapia (dosimetría de neutrones) o la degradación de las propiedades de los materiales cuando éstos son sometidos a una intensa radiación (daño por radiación).

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