Departamento FAMN. Neutrones y aplicaciones.
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1 Departamento FAMN. Neutrones y aplicaciones. Ignacio Porras, Fernando Arias de Saavedra, María Pedrosa, Pablo Torres y Javier Praena. EuroFusion
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Departamento FAMN.
Neutrones y aplicaciones.
Ignacio Porras, Fernando Arias de Saavedra,
María Pedrosa, Pablo Torres y Javier Praena.
EuroFusion
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Campos de investigación y dónde.
Neutrones en astrofísica.
Neutrones en terapia contra el cáncer.
Tecnología nuclear de fisión.
Radiobiología.
Producción de radioisótopos con aceleradores.
Neutrones en fusión.
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Abundancia de elementos en el Sistema Solar.
La astrofísica nuclear parte de las abundancias de elementos en el Sistema Solar, detección de abundancias en otras partes del Universo y en meteoritos para modelizar y entender como fueron las estrellas que los crearon
1H
He
Li, Be, B
Fe
2H
4
¿Por qué los neutrones?
Reacciones con partículas cargadas. Fotodesintegraciones
Reacciones con neutrones y desintegraciones beta
NÚMERO DE NEUTRONES
NÚ
ME
RO
DE
PR
OT
ON
ES
5
How can be formed elements above 56Fe?
Los neutrones que forman parte de estrella no sienten la barrera de Coulomb.
Los elementos fundamentales en esta red son los branching points (63Ni).
La probabilidad de reaccionar de un neutrón es la cantidad fundamental
n_TOF is a spallation neutron source based on
20 GeV/c protons from the PS of CERN
Overview n_TOF @ CERN (running since 2002)
7 7
PS 20GeV Linac
50 MeV protons
Booster 1 GeV
Protones 20 GeV sobre Pb Neutrones+Otras
EAR-1 (185m) (underground)
Overview n_TOF @ CERN (running since 2002)
20 GeV
Protons
Pulsed
Neutrons
L2=20 m EAR2
(2014)
EAR1 (2001)
Neutrons
UGR neutron group: n_TOF-CERN
Pb target
- Joint the collaboration in 2006.
- Main experiments: 233,234,236U(n,f), 245Cm(n,f), 33S(n,α)30Si, 14N(n,p)14C, 35Cl(n,p)35S, 35Cl(n,γ).
- Nuclear reactors, astrophysics and neutron capture therapy.
neutron_Time of Flight (CERN)
8 Javier Praena – Universidad de Granada
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36S nucleosynthesis?
(n,)
Javier Praena, CNA-Universidad de Sevilla, España
No existe un tipo de estrella conocida que reproduzca la cantidad de S-36 presente en el sistema solar
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11
DONES: fundamental en la fusión nuclear
x 10 veces
Producirá más energía de la que consume (s)
x 2 a 6
veces???
DEMO. Proporcionará electricidad rentablemente
ITER - Francia
¿Con qué materiales construimos DEMO?
¿Qué material soportará el flujo tan
energético de neutrones en DEMO?
Consume más energía que produce
DONES
RFQ
Linac
20/11/2015 12
¿Qué se instalaría en Granada? DONES
Deuterio a 5 Millones de voltios
Dificultad 125 mA ~ 1018 d/s 40 Millones de voltios
NEUTRONES
Se producirán neutrones como los de el reactor de fusión DEMO.
Con los neutrones se irradiarán diferentes materiales y aleacciones.
Los materiales más “resistentes” se utilizarán en DEMO.
Litio líquido
Otras aplicaciones de los neutrones de DONES
13 Javier Praena – Universidad de Granada
neutrones
Neutron scattering
14 Javier Praena – Universidad de Granada
Monochromator
3·108 n/cm2·s
Between 0 and 2 En≤Thermal
neutrons
neutrons
Position
Sensitive
Detector
Deuteron
Beam Sample
Neutron scattering.
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BMW: rotaciones irregulares de los pistones que
terminaban por una incorrecta circulación del
aceite. Información fundamental para el nuevo
prototipo.
