Erzeugung von ultraka lten Neutronen (UCN) am Forschungsreaktor TRIGA
JGU / Institut für Kernchemie, Exzellenzcluster PRISMA
Der TRIGA Mainz verfügt über eine leistungsfähige Quelle für sogenannte „ultra-kalte Neutronen“. Dies sind sehr langsame Neutronen mit Geschwindigkeiten kleiner als 10 m/s. Mit solchen Neutronen können fundamentale Fragestellungen zum Standardmodell in der Physik bearbeitet werden. Ein weiteres Forschungsgebiet betrifft die hochpräzise Massenbestimmung und die Laserspektroskopie an Spaltprodukten. Diese beidenForschungsgebiete am TRIGA sind zentrale Bestandteile von PRISMA. Die UCN-Quelle wird auch externen Experimentatoren zur Verfügung gestellt und hierzu derzeit zu einer internationalen Experimentatoreneinrichtung („User Facility“) ausgebaut.
Der TRIGA Mainz kann im Dauerbetrieb mit einer maximalen Leistung von 100 kW (thermisch) gefahren werden. Außerdem ist ein Pulsbetrieb möglich, bei dem für eine Zeit von 0,025 Sekunden eine Spitzenleistung von bis zu 250.000 kW erreicht werden kann. Kraftwerke, die zur Energieerzeugung eingesetzt werden, haben eineetwa 30.000fach größere Leistung als der TRIGA Mainz. Insbesondere die physikalischen Eigenschaften der Brennstoff-Moderator-Elemente sind für die Sicherheit entscheidend, da sie bewirken, dass sich der Reaktor – unabhängig von Steuerungselektronikoder menschlichem Versagen – bei Temperaturerhöhung abschaltet. Dies bedeutet,dass unkontrollierte Zustände (Kernschmelze) ausgeschlossen sind.
Ein Modell demonstriert zum Wissenschaftsmarkt die Erzeugung von ultrakalten Neutronen (UCN) am Forschungsreaktor TRIGA, den Transport von UCN über mehrere Meter sowie die Speicherung von UCN in einer Materialfalle.
INTERAKTION
Simulation der Lebensdauer eines Neutrons anhand von drei Modellen Triga - Speicherung - Messung