I ricercatori dell'Università tecnica di Monaco (TUM) e della Johannes Gutenberg University Mainz (JGU) hanno aperto un nuovo capitolo nella loro collaborazione di lunga data riguardante la generazione di neutroni ultrafreddi (UCN). Una seconda sorgente di neutroni ultrafreddi è stata recentemente installata presso il reattore di ricerca TRIGA a Magonza. Nelle prove iniziali, questa fonte ha dato ottimi risultati. I neutroni sono le particelle neutre che fanno parte del nucleo atomico. In forma non vincolata, come i cosiddetti neutroni liberi, sono instabili e decadono rapidamente. Gli esperimenti con neutroni ultrafreddi sono di particolare rilevanza per la ricerca fondamentale in fisica, in particolare nei campi della cosmologia e della fisica delle particelle. Per questo scopo, i neutroni liberi vengono raffreddati a temperature molto basse, rallentandone il movimento fino ad un livello tale da poter essere riposti in appositi contenitori.

La prima fonte di neutroni ultrafreddi è stata istituita a Magonza nel 2006 in un progetto congiunto con TUM. Sulla base dell'esperienza acquisita con questo sistema, una sorgente ottimizzata è stata installata sul fascio tubiero D del reattore TRIGA di Magonza nell'ambito del Cluster of Excellence "Precision Physics, Fundamental Interactions and Structure of Matter" (PRISMA). Questa sorgente è disponibile anche per utenti esterni e viene utilizzata per compiti come la misurazione dell'emivita di un neutrone libero. Questa sorgente è principalmente impiegata nel funzionamento in modalità a impulsi.

Lo scorso inverno, scienziati di Monaco e Magonza hanno installato una seconda sorgente di neutroni sul tubo a fascio C. I componenti sono stati costruiti al TUM, poi trasportato a Magonza, e installato entro sette giorni. "Abbiamo imparato molto negli ultimi anni e abbiamo ricostruito la sorgente ionica sul tubo a fascio C per migliorarla, " ha affermato il dott. Andreas Frei della Research Neutron Source Heinz Maier-Leibnitz (FRM II) presso TUM, che ha partecipato al progetto fin dai primi giorni nel 2006.

Gli scienziati di Monaco stanno utilizzando i risultati dei test e l'esperienza acquisita con il sistema di Magonza per progettare una sorgente ad alta efficienza da installare presso l'FRM II di Garching funzionante a una potenza di reattore di 20 megawatt. "Stiamo testando i singoli componenti qui e utilizzeremo i dati raccolti per sviluppare materiali per la nostra futura struttura di origine, " ha spiegato il professor Stephan Paul di TUM. La struttura progettata verrà utilizzata per indagare sugli aspetti fondamentali delle proprietà del neutrone.

"La nostra nuova fonte UCN sta fornendo risultati eccezionali, e insieme ai nostri colleghi di TUM siamo molto lieti che l'installazione sia stata completata in così poco tempo, " ha aggiunto il professor Tobias Reich dell'Università Johannes Gutenberg di Mainz. "Ci aspettiamo in futuro di ottenere nuove informazioni sui modi in cui possiamo aggiornare ulteriormente una tale fonte di neutroni ultrafreddi". Sarà fornito anche l'accesso al dispositivo sul tubo a fascio C ad altri gruppi di ricerca nei prossimi anni. La sorgente genera neutroni ultra-freddi e freddi, che può essere utilizzato, Per esempio, per indagini strutturali.