Tiefgekühlte Neutronen für die Wissenschaft: UCN sollen Rätsel der Astrophysik lösen

Mainz verfügt über leistungsstärkste Quelle für ultrakalte Neutronen / Weg frei für Flaggschiff-Experiment zur Lebensdauerbestimmung des Neutrons

04.05.2011

Wissenschaftler der Johannes Gutenberg-Universität Mainz (JGU) haben die derzeit stärkste Quelle für ultrakalte Neutronen aufgebaut. Ultrakalte Neutronen - die Abkürzung UCN leitet sich vom englischen Begriff "ultracold neutron" ab - wurden in Mainz zum ersten Mal vor 5 Jahren erzeugt. Sie sind wesentlich langsamer als thermische Neutronen und zeichnen sich dadurch aus, dass sie in geeigneten Gefäßen gespeichert werden können. Diese Eigenschaft macht sie zu einem wichtigen Werkzeug für Experimente, mit denen Fragen zur Dominanz von Materie gegenüber Antimaterie im Universum oder zur Entstehung der leichtesten Elemente direkt nach dem Urknall erforscht werden können.

 

UCN-Quelle beim ersten Abkühlen auf -267° Celsius / Aufbau- und Betriebsteam: (v.l.) A. Kraft, M. Heller, T. Lauer, G. Lehr, N. Trautmann, U. Krille, Y. Sobolev, J. Karch, T. Zechlau, M. Kaoui, H. Koch, A. Weinand (Foto: Martin Eibach)

Experimenteller Aufbau zur Bestimmung der UCN-Dichte an Strahlrohr D (Foto: Thorsten Lauer / Yuri Sobolev)

Übersicht über die UCN-Apparatur an Strahlrohr D / im Vordergrund: UCN-Speicherapparatur / links: Abschirmung der UCN-Quelle mit Polyethylen und Beton / im Hintergrund: Deuterium- und Wasserstoff-Gassystem (Foto: Thorsten Lauer / Yuri Sobolev)

Aufbau der UCN-Speicherapparatur an Strahlrohr D / T. Zechlau, T. Lauer und J. Breuel verbinden die Speicherkammer mit dem Neutronenleiter aus Edelstahl (Foto: Thorsten Lauer / Yuri Sobolev)

Ausschnitt der Steuerungssoftware für die UCN-Apparatur an Strahlrohr D (Foto: Thorsten Lauer / Yuri Sobolev)

Blick auf den Forschungsreaktor TRIGA Mainz mit den UCN-Apparaturen an den Strahlrohren C und D (Foto: Thorsten Lauer / Yuri Sobolev)

Kontakt Kontakt
Univ.-Prof. Dr. Werner Heil
Quanten-, Atom- und Neutronenphysik (QUANTUM)
Institut für Physik
Johannes Gutenberg-Universität
D 55099 Mainz
Tel +49 6131 39-22885
Fax +49 6131 39-25179

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