Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

TUM und JGU nehmen neue Quelle für ultrakalte Neutronen in Betrieb

02.11.2016

Kooperationsprojekt richtet zweite UCN-Quelle am Forschungsreaktor TRIGA Mainz ein – Blaupause für Münchner Hocheffizienzquelle

In ihrer mehrjährigen Zusammenarbeit zur Herstellung von ultrakalten Neutronen (UCN) haben Wissenschaftler der TU München (TUM) und der Johannes Gutenberg-Universität Mainz (JGU) ein neues Kapitel aufgeschlagen. Am Forschungsreaktor TRIGA Mainz konnte eine zweite Quelle für ultrakalte Neutronen aufgebaut werden, die nach ersten Tests außerordentliche Ergebnisse liefert. Neutronen sind die neutralen Bestandteile des Atomkerns. Ungebunden als sogenannte freie Neutronen sind sie instabil und existieren nur für kurze Zeit. Experimente mit ultrakalten Neutronen sind insbesondere für die physikalische Grundlagenforschung in der Kosmologie und Teilchenphysik von Bedeutung. Zu diesem Zweck werden freie Neutronen stark gekühlt und dadurch in ihrer Bewegung so weit verlangsamt, dass sie in speziellen Gefäßen gespeichert werden können.


Eingebaute UCN-Quelle am Strahlrohr C des TRIGA Mainz

Foto/©: Heinz-Martin Schmidt


Wissenschaftler der TUM und der JGU beim Aufbau der UCN-Quelle am TRIGA Mainz

Foto/©: Heinz-Martin Schmidt

In Mainz wurde 2006 zusammen mit der TUM die erste Quelle für ultrakalte Neutronen eingerichtet. Aufgrund der Erfahrungen mit dieser Anlage konnte im Rahmen des Exzellenzclusters „Precision Physics, Fundamental Interactions and Structure of Matter" (PRISMA) eine optimierte Quelle am Strahlrohr D des TRIGA Mainz errichtet werden. Sie steht als User Facility auch externen Nutzern zur Verfügung und wird zum Beispiel zur Messung der Lebenszeit des freien Neutrons genutzt. Diese Quelle wird hauptsächlich im Impulsbetrieb betrieben.

Nun haben Münchner und Mainzer Wissenschaftler im vergangenen Winter am Strahlrohr C die zweite Neutronenquelle eingerichtet. Die Komponenten stammen von der TUM, wurden nach Mainz transportiert und hier innerhalb einer Woche installiert. „Wir haben in den letzten zehn Jahren einiges dazugelernt und das Strahlrohr C in verbesserter Form wieder aufgebaut“, sagte Dr. Andreas Frei von der Forschungs-Neutronenquelle Heinz Maier-Leibnitz (FRM II), der schon bei den Anfängen 2006 mit dabei war.

Die Münchner Wissenschaftler nutzen die Tests und Erfahrungen mit der Anlage in Mainz für eine Hocheffizienzquelle, die später am FRM II in Garching mit einer Leistung von 10 Megawatt errichtet werden soll. „Wir testen hier einzelne Komponenten und nutzen dies zur Materialentwicklung für unseren künftigen Quellenaufbau“, erklärte Prof. Dr. Stephan Paul von der TUM. Mit der geplanten Anlage sollen grundlegende Fragen zu den Eigenschaften des Neutrons erforscht werden.

„Das neue Strahlrohr liefert hervorragende Ergebnisse, und wir freuen uns zusammen mit unseren Partnern von der TUM, dass der Aufbau in kurzer Zeit so gut gelungen ist“, sagte Prof. Dr. Tobias Reich von der JGU. „Wir erwarten in Zukunft zudem neue Erkenntnisse, wie eine Quelle für ultrakalte Neutronen noch weiter verbessert werden kann.“ Die neue Einrichtung am Strahlrohr C steht in den kommenden Jahren ebenfalls anderen Forschergruppen zur Verfügung. Diese Quelle liefert nicht nur ultrakalte, sondern auch kalte Neutronen, die zum Beispiel für Strukturuntersuchungen verwendet werden können.

Die Kooperationsvereinbarung zwischen der JGU und der Forschungs-Neutronenquelle Heinz Maier-Leibnitz der TUM läuft zunächst für drei Jahre. Eine Verlängerung ist geplant. Das Projekt wurde durch das Schwerpunktprogramm SPP 1491 der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) gefördert.

Weitere Informationen:
Prof. Dr. Tobias Reich
Institut für Kernchemie
Johannes Gutenberg-Universität Mainz
55099 Mainz
Tel. +49 6131 39-25250
E-Mail: tobias.reich@uni-mainz.de
http://www.kernchemie.uni-mainz.de

Prof. Dr. Stephan Paul
Physik Department und Exzellenzcluster Universe
Technische Universität München
85748 Garching
E-Mail: stephan.paul@tum.de
http://www.e18.ph.tum.de

Weitere Links:
http://www.uni-mainz.de/presse/44788.php (Pressemitteilung vom 04.05.2011 „Tiefgekühlte Neutronen für die Wissenschaft: UCN sollen Rätsel der Astrophysik lösen“)
http://www.uni-mainz.de/presse/26914.php (Pressemitteilung vom 19.12.2008 „Mainzer Physiker erzeugen ultrakalte Neutronen am TRIGA-Reaktor)
http://www.uni-mainz.de/presse/44801.php (Pressemitteilung vom 01.02.2006 „Erzeugung ultrakalter Neutronen gelungen“)

Petra Giegerich | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Quantenmaterie fest und supraflüssig zugleich
23.04.2019 | Universität Innsbruck

nachricht Radioteleskop LOFAR blickt tief in den Blitz
18.04.2019 | Karlsruher Institut für Technologie

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Physik Astronomie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Quantenmaterie fest und supraflüssig zugleich

Forscher um Francesca Ferlaino an der Universität Innsbruck und an der Österreichischen Akademie der Wissenschaften haben in dipolaren Quantengasen aus Erbium- und Dysprosiumatomen suprasolide Zustände beobachtet. Im Dysprosiumgas ist dieser exotische Materiezustand außerordentlich langlebig, was die Tür für eingehendere Untersuchungen weit aufstößt.

Suprasolidität ist ein paradoxer Zustand, in dem die Materie sowohl supraflüssige als auch kristalline Eigenschaften besitzt. Die Teilchen sind wie in einem...

Im Focus: Quantum gas turns supersolid

Researchers led by Francesca Ferlaino from the University of Innsbruck and the Austrian Academy of Sciences report in Physical Review X on the observation of supersolid behavior in dipolar quantum gases of erbium and dysprosium. In the dysprosium gas these properties are unprecedentedly long-lived. This sets the stage for future investigations into the nature of this exotic phase of matter.

Supersolidity is a paradoxical state where the matter is both crystallized and superfluid. Predicted 50 years ago, such a counter-intuitive phase, featuring...

Im Focus: Explosion on Jupiter-sized star 10 times more powerful than ever seen on our sun

A stellar flare 10 times more powerful than anything seen on our sun has burst from an ultracool star almost the same size as Jupiter

  • Coolest and smallest star to produce a superflare found
  • Star is a tenth of the radius of our Sun
  • Researchers led by University of Warwick could only see...

Im Focus: Neues „Baustein-Konzept“ für die additive Fertigung

Volkswagenstiftung fördert Wissenschaftler aus dem IPF Dresden bei der Erkundung eines innovativen neuen Ansatzes im 3D-Druck

Im Rahmen Ihrer Initiative „Experiment! - Auf der Suche nach gewagten Forschungsideen“
fördert die VolkswagenStiftung ein Projekt, das von Herrn Dr. Julian...

Im Focus: Vergangenheit trifft Zukunft

autartec®-Haus am Fuß der F60 fertiggestellt

Der Hafen des Bergheider Sees beherbergt seinen ersten Bewohner. Das schwimmende autartec®-Haus – entstanden im Rahmen eines vom Bundesministerium für Bildung...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Künstliche Intelligenz: Lernen von der Natur

17.04.2019 | Veranstaltungen

Mobilität im Umbruch – Conference on Future Automotive Technology, 7.-8. Mai 2019, Fürstenfeldbruck

17.04.2019 | Veranstaltungen

Augmented Reality und Softwareentwicklung: 33. Industrie-Tag InformationsTechnologie (IT)²

17.04.2019 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Im Labyrinth offenbaren Bakterien ihre Individualität

23.04.2019 | Biowissenschaften Chemie

Proteinansammlung schädigt Nervenzellen in der Multiplen Sklerose

23.04.2019 | Medizin Gesundheit

Neue Messmethode zur Datierung von Gletschereis

23.04.2019 | Geowissenschaften

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics