Línea de neutrones

HISPANoS, acrónimo de Hispalis Neutron Source, es la primera fuente de neutrones (tanto continua como pulsada) basada en aceleradores de partículas en España. Su puesta en marcha ha permitido ampliar las líneas de investigación que ya existían en el CNA con partículas cargadas y fotones. Las principales aplicaciones de la fuente de neutrones son investigación en astrofísica, física médica, caracterización de detectores, irradiación de dispositivos electrónicos para componentes aeroespaciales y radiografías de neutrones, entre otras.

A partir de la aceleración de haces de protones y deuterio de hasta 10 µA hasta una energía máxima de 6 MeV se pueden producir neutrones térmicos, epitérmicos y rápidos mediante diferentes reacciones en blancos de Litio (delgado y grueso), Deuterio (delgado) y Berilio (grueso). En cuanto a sistemas de detección se dispone de:

• Centelleadores orgánicos (tipo EJ-400 y EJ-301) sensibles a neutrones rápidos y con capacidad de discriminación de fotones,
• Cristales de litio (Lithium-6 glass) para la detección de neutrones térmicos y epitérmicos,
• Detectores de radiación gamma (HPGe, LaBr₃ y NaI).

El acelerador tándem de 3 MV incluye una línea experimental dedicada en exclusiva a medidas de tiempo de vuelo con neutrones. La producción de haces de neutrones pulsados se realiza a partir de haces de partículas (protones y deuterio) pulsados mediante la combinación de dos sistemas:

• Chopper: deflecta el haz continuo permitiendo el paso de pulsos con una anchura temporal de entre 40 y 250 ns a una frecuencia variable entre 32.2 kHz a 2 MHz.
• Buncher: comprime temporalmente los pulsos de 40 ns generador por el chopper en pulsos 1-2 ns de anchura.