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22/03/2023La US colabora con el CERN y con el CNA para producir neutrones estelares
Investigadores en las instalaciones del CNA

En el seno de las estrellas muy masivas (Mo>8), la absorción de neutrones es la principal responsable de la producción de los elementos más pesados que el hierro (A>56) pero más ligeros que el zirconio (A<90) presentes en el Universo. Dichos neutrones surgen a partir de reacciones de captura de helio e inmediatamente alcanzan el equilibrio con el medio estelar, que se encuentra a mil millones de grados (1 GigaKelvin, 1 GK). Esto implica que, para estudiar estas reacciones de nucleosíntesis por captura de neutrones en un laboratorio, los neutrones deben producirse con una energía muy específica y equivalente a su agitación térmica a 1 GK, es decir unos 90 kiloelectronvoltios (keV).

En otro tipo de estrellas más ligeras las temperaturas alcanzadas son tres veces menores y los neutrones se encuentran a unos 30 keV. Existe una reacción nuclear, 7Li(p,n) con protones de 1912 keV, que permite obtener neutrones con esta misma energía en los laboratorios; sin embargo, nunca se ha conseguido un haz de neutrones de 90 keV que permita reproducir las reacciones que ocurren en las estrellas supermasivas.

La semana pasada, en el seno de una colaboración entre en el Centro Nacional de Aceleradores CNA (centro mixto Universidad de Sevilla-Junta de Andalucía-CSIC) y la Organización Europea para la Investigación Nuclear CERN (Suiza), los investigadores de la colaboración n_TOF del CERN Adriá Casanovas y Elisso Stamati visitaron el CNA financiados por el proyecto europeo H2020-ARIEL para realizar este experimento en la instalación HiSPANoS, junto con los investigadores del equipo local Begoña Fernández, Pablo Pérez Maroto y Carlos Guerrero. En dicho experimento, financiado por el proyecto europeo H2020-ARIEL, se produjeron hasta 6 haces de diferentes energías que, combinados adecuadamente, dan como resultado el deseado espectro de neutrones de 90 keV equivalente al de las estrellas muy masivas. Como primera prueba, se realizaron experimentos de activación por captura neutrónica en oro (197Au) y cromo (50Cr), el primero usado como referencia en este tipo de experimentos y el segundo de especial relevancia en estudios de nucleosíntesis estelar.

Autor de la noticia: CNA

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