Grupo Experimental de Núcleos y Partículas GENP Universidad de Santiago de Compostela Nov - 05.

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1 Grupo Experimental de Núcleos y Partículas GENP Universidad de Santiago de Compostela Nov - 05

2 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

3 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

4 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)

5 Experimentos en GSI GSI FRagment Separator Reacciones de espalación Estudios de fisión Estructura de núcleos lejos de la estabilidad Reacciones de interés astrofísico

6 Experimentos en GSI Reacciones de espalación: IP: Jose Benlliure tesis: E. Casarejos y J. Pereira

7 Experimentos en GSI l = 0 l = 2 Experimental data J  = 1/2 + |1/2 + > = a|0 +  2s 1/2 >+b|2 +  1d 5/2 > | 23 O  > = ∑ CS 2 ( | 22 O  >  | n> ) El espín y paridad del 23 O 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

8 Experimentos en CERN - n_TOF  ENDF-B evaluated data Fisión inducida por neutrones: IP: Ignacio Durán tesis: C. Paradela

9 Experimentos en GANIL Blanco activo MAYA Primera evidencia de la existencia del 7 H: 8 He( 12 C, 13 N) 7 H → 3 H+4n Núcleos al límite de existencia: IP: D. Cortina tesis: M. Caamaño E Max =0.7 ± 0.4 MeVΓ FWHM =1.0 ± 0.5 MeV dσ/dΩ exp ~ 50 ± 30 μb/sr

10 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 60 Co) 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 90 Sr por separación radioquímica Laboratorio de Análisis de las Radiaciones

11 Primary Beams 10 12 /s; 1.5 – 2 GeV/u; 238 U 28+ Factor 100-1000 over present in intensity 4x10 13 /s 30 GeV protons 10 10 /s 238 U 73+ 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 10 11 stored and cooled 3(0) - 15 GeV antiprotons Rare-isotope (radioactive) beams UNILAC SIS FRS ESR SIS 100/200 HESR Super FRS NESR CR Proyectos futuros FAIR (Facility for Antiproton and Ion Research):

12 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)

13 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 m 2 ), presupuesto 400 K€ diseño y construcción de un calorímetro gamma 5000 cristales, presupuesto 3 M€

14 La USC en FAIR Fragments Neutrons Protons Neutrons Exotic beam from Super-FRS  rays B  = m  v / Z Experimento R3B

15 R3B/FAIR: muro de tiempo de vuelo Requisitos:  superficie: 1.5x1.5 m 2  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 cm 2 (segmentación del ánode 100x2.5 cm 2 )  super-módulo = 8 módulos  tres planos de detección planes rotados 60 o uno respecto de otro

16 R3B/FAIR: calorímetro  5%  Ep/EpResolución en energía para partículas cargadas ligeras Up to 300 MeV p labDetección de partículas cargadas ligeras relativistas 2-3 %  E/EResolución en energía   (N  )/ > 10%Multiplicidad   (E sum )/ > 10%Suma de energía  80% (E  =15 MeV lab)Eficiencia de absorción total