Grupo Experimental de Núcleos y Partículas

GENP

Universidad de Santiago de Compostela

Nov - 05

Miembros del grupo

Investigadores senior: Ignacio Durán (Catedrático de Universidad) José Benlliure (Profesor Titular) Dolores Cortina (Inv. Ramón y Cajal) Enrique Casarejos (Inv. Parga Pondal) Héctor Alvarez (Inv. contratado)

Estudiantes en tesis: Manuel Fernández Manuel Caamaño (becario proyecto) Teresa Kurtukian (becaria XUGA) David Pérez (3 ciclo) Carme Rodríguez (3 ciclo) Martín Gascón (3 ciclo) Esther Estévez (3 ciclo)

Tecnólogos de apoyo a proyectos: Juan José Llerena Noelia Montes

Líneas de investigación básica

Dinámica de reacciones nucleares (GSI):

Reacciones inducidas por neutrones (CERN- n_TOF):

Reacciones de fisión: medida de secciones eficaces

Estructura de núcleos lejos de la estabilidad (GSI, GANIL): Reacciones directas (breakup, transferencia,...) Reacciones de fisión Reacciones de interés astrofísico

Viscosidad de la materia nuclear: reacciones de fisión EOS: reacciones de fragmentación a energías relativistas Producción de núcleos lejos de la estabilidad

Líneas de investigación aplicada

Datos nucleares aplicados a la transmutación de residuos radiactivos:

Radiactividad ambiental (Laboratorio de Análisis de Radiaciones - LAR): Espectroscopía Espectroscopía y

Caracterización de fuentes de neutrones: reacciones de espalación (GSI) Reacciones inducidas por neutrones (CERN - n_TOF)

Experimentos en GSI

GSI

FRagment Separator

Reacciones de espalación Estudios de fisión Estructura de núcleos lejos de la estabilidad Reacciones de interés astrofísico

Experimentos en GSI

Reacciones de espalación: IP: Jose Benlliure tesis: E. Casarejos y J. Pereira

Experimentos en GSI

l = 0

l = 2

Experimental data

J = 1/2 +

|1/2+> = a|0+2s1/2>+b|2+1d5/2>

| 23O > = ∑ CS2 ( | 22O> | n> ) El espín y paridad del 23O indica la existencia de una nueva capa de neutrones en N=14

FRS

Estudios de estructura lejos de la estabilidad: IP: Dolores Cortina tesis: J. Fernández

Experimentos en CERN - n_TOF

ENDF-B evaluated data

Fisión inducida por neutrones: IP: Ignacio Durán tesis: C. Paradela

Experimentos en GANIL

Blanco activo MAYA

Primera evidencia de la existencia del 7H: 8He(12C,13N)7H → 3H+4n

Núcleos al límite de existencia: IP: D. Cortina tesis: M. Caamaño

EMax=0.7 ± 0.4 MeV ΓFWHM=1.0 ± 0.5 MeV

dσ/dΩexp~ 50 ± 30 μb/sr

Laboratorio especializado en la detección de radiación () bien sea ésta de origen natural o artificial (industria nuclear, medicina, aplicaciones nucleares en empresas...)

• Instrumental:

Espectrómetro

• Detector de Germanio HiperPuro ORTEC GMX 50

• gran eficiencia (60%)

• alta resolución (2.16 KeV para el pico 1.33 MeV de 60Co)

• Ultra-bajo fondo (decenas KeV- 3 Mev) blindaje de Pb de baja actividad

Proyectos:

- Caracterización de parámetros radiactivos de aguas de consumo humano

- Concentración de Radón en viviendas y en aguas de consumo humano

- Análisis radiactivo de aguas y lodos de depuradoras

Contador proporcional

actividades y total en muestras naturales

medidas de 90Sr por separación radioquímica

Laboratorio de Análisis de las Radiaciones

Primary Beams

•1012/s; 1.5 – 2 GeV/u; 238U28+

•Factor 100-1000 over present in intensity•4x1013/s 30 GeV protons•1010/s 238U73+ up to 35 GeV/u

Secondary Beams•Broad range of rare-isotope beams up to 1.5 - 2 GeV/u; up to factor 10 000 in intensity over present •Antiprotons 3(0) - 30 GeV

•Cooled beams•Rapidly cycling superconducting magnets

Key Technical Features

Storage and Cooler Rings

•e – A collider

•1011 stored and cooled 3(0) - 15 GeV antiprotons

•Rare-isotope (radioactive) beams

UNILAC SIS

FRS

ESR

SIS 100/200

HESR

SuperFRS

NESR

CR

Proyectos futuros

FAIR (Facility for Antiproton and Ion Research):

Participación española en FAIR

Firma del MoU (23 de Septiembre de 2004)

Participación en comités FAIR: Steering Committee: Carlos Alejaldre Administrative and Funding Issues: Ernest Quinglés, Luis Eduardo Ruíz Scientific and Technical Issues: José Benlliure, Berta Rubio PAC de estructura y astrofísica nuclear: Alfredo Poves PAC de QCD: Eulogio Oset

Participación científica: 9 grupos universitarios, 3 grupos del CSIC y el CIEMAT 60 científicos

Contribución al proyecto (en discusión): Diseño y construcción de elementos magnéticos del NESR: 20 M€ Diseño y construcción de detectores: 10 M€ Personal: 10 M€

Coordinación: USC (GENP)

La USC en FAIR

Participación científica: Experimentos de estructura y astrofísica nuclear con núcleos exóticos

Contribución instrumental: diseño y construcción de un muro de detectores de tiempo de vuelo RPC (1.5 x 1.5 m2), presupuesto 400 K€ diseño y construcción de un calorímetro gamma 5000 cristales, presupuesto 3 M€

La USC en FAIR

Fragments

Neutrons

Protons

Neutrons

Exotic beam from Super-FRS rays

B = m v / Z

Experimento R3B

R3B/FAIR: muro de tiempo de vuelo

Requisitos: superficie: 1.5x1.5 m2

resolución temporal: 50 ps (15 m flight path) / = 10-3

resolución en posición: 2-3 mm detección de eventos con multiplicidad variable

Solución propuesta:

Resistive Plate Chambers (RPCs) módulos de 100x26 cm2 (segmentación del ánode 100x2.5 cm2) super-módulo = 8 módulos tres planos de detección planes rotados 60o uno respecto de otro

R3B/FAIR: calorímetro

5% Ep/EpResolución en energía para partículas cargadas ligeras

Up to 300 MeV p lab

Detección de partículas cargadasligeras relativistas

2-3 % E/EResolución en energía

(N)/<N> > 10%Multiplicidad

(Esum)/<Esum> > 10%

Suma de energía

80% (E=15 MeV lab)

Eficiencia de absorción total