Pesquisadores da Universidade Técnica de Munique (TUM) e da Universidade Johannes Gutenberg de Mainz (JGU) abriram um novo capítulo em sua colaboração de longa data sobre a geração de nêutrons ultra-frios (UCN). Uma segunda fonte de nêutrons ultrafrios foi recentemente instalada no reator de pesquisa TRIGA em Mainz. Nos testes iniciais, esta fonte tem apresentado excelentes resultados. Os nêutrons são as partículas neutras que fazem parte do núcleo atômico. Na forma não ligada, como os chamados nêutrons livres, eles são instáveis ​​e decaem rapidamente. Experimentos com nêutrons ultrafrios são de especial relevância para pesquisas fundamentais em física, particularmente nas áreas de cosmologia e física de partículas. Para este propósito, nêutrons livres são resfriados a temperaturas muito baixas, retardando seu movimento a um nível onde possam ser armazenados em recipientes especiais.

A primeira fonte de nêutrons ultrafrios foi estabelecida em Mainz em 2006 em um projeto conjunto com a TUM. Com base na experiência adquirida com este sistema, uma fonte otimizada foi instalada no tubo de feixe D do reator TRIGA em Mainz dentro do contexto do Cluster of Excellence "Precision Physics, Interações Fundamentais e Estrutura da Matéria "(PRISMA). Esta fonte também está disponível para usuários externos e é utilizada para tarefas como medir a meia-vida de um nêutron livre. Esta fonte é principalmente empregada em operação em modo pulsante.

Inverno passado, cientistas de Munique e Mainz instalaram uma segunda fonte de nêutrons no tubo de feixe C. Os componentes foram construídos em TUM, então transportado para Mainz, e instalado em sete dias. "Aprendemos muito nos últimos anos e reconstruímos a fonte de íons no tubo de feixe C para melhorá-la, "disse o Dr. Andreas Frei da Research Neutron Source Heinz Maier-Leibnitz (FRM II) da TUM, que participa do projeto desde o início de 2006.

Os cientistas de Munique estão usando os resultados dos testes e a experiência adquirida com o sistema em Mainz para projetar uma fonte de alta eficiência a ser instalada no FRM II em Garching, operando com uma potência de reator de 20 megawatts. "Estamos testando componentes individuais aqui e usaremos os dados coletados para desenvolver materiais para nossa futura instalação de origem, "explicou o professor Stephan Paul da TUM. A instalação planejada será usada para investigar aspectos fundamentais das propriedades do nêutron.

"Nossa nova fonte de UCN está fornecendo resultados excelentes, e junto com nossos colegas da TUM, estamos muito satisfeitos que a instalação tenha sido concluída em tão pouco tempo, "acrescentou o professor Tobias Reich, da Johannes Gutenberg University Mainz." Esperamos, no futuro, obter novos insights sobre as maneiras pelas quais podemos atualizar ainda mais essa fonte de nêutrons ultra-frios. "O acesso ao dispositivo no tubo de feixe C também será fornecido a outras equipes de pesquisa nos próximos anos. A fonte gera nêutrons ultrafrios e frios, que pode ser usado, por exemplo, para investigações estruturais.