Se trata de la primera medición a largo plazo de la tasa de neutrones con sensibilidad en un amplio rango de energías realizada en cualquier laboratorio subterráneo hasta el momento.

Un grupo de investigación del Instituto de Física Corpuscular (IFIC), centro mixto del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la Universitat de València (UV), ha realizado la primera medida de larga duración de los neutrones ambientales en el Laboratorio Subterráneo de Canfranc (LSC). Para ello han utilizado el detector High Efficiency Neutron Spectrometry Array (HENSA), desarrollado con participación del propio IFIC e instalado ahora en el LSC. Los resultados han sido publicados en el European Physical Journal C.

El objetivo de este estudio es conocer la cantidad de neutrones ambientales y su evolución en el tiempo, con el fin de evitar la interferencia de estos en el resto de experimentos que se desarrollan en el laboratorio.

Los laboratorios subterráneos están dedicados a la realización de experimentos con una tasa de contaje extremadamente baja, es decir, cuyos sucesos no se producen con gran frecuencia. Son investigaciones en campos muy diversos, desde la astrofísica nuclear y la física de astropartículas hasta la biología o la geología, por poner algunos ejemplos. Para mejorar la calidad de estas investigaciones es fundamental contabilizar el ruido de partículas no deseadas que se puedan colar en los detectores.

En el caso de este estudio, la medida de neutrones realizada por HENSA (el espectrómetro de neutrones de alta eficiencia diseñado con participación del IFIC) en la sala A del LSC se ha llevado a cabo de manera continuada durante un total de 412 días. Los resultados muestran la variación a largo plazo de la tasa de recuento de neutrones en el Laboratorio Subterráneo de Canfranc, de importancia para varios experimentos de bajo fondo instalados allí, incluyendo las búsquedas de eventos raros.

Se trata de la primera medición a largo plazo de la tasa de neutrones con sensibilidad en un amplio rango de energías realizada en cualquier laboratorio subterráneo hasta el momento. El equipo ha obtenido también datos sobre las variables ambientales dentro de la sala experimental –concentración de radón, temperatura del aire, presión atmosférica y humedad– durante toda la campaña de medición y ha investigado por primera vez la evolución de la tasa de neutrones para diferentes energías y su correlación con las variables ambientales.

En el trabajo han participado investigadoras e investigadores del IFIC, la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC-Barcelona), la Universidad Complutense de Madrid (UCM), HDZR-Dresden (Alemania) y TRIUMF-Vancouver (Canadá).

Referencia:

S.E.A. Orrigo et al., Long-term evolution of the neutron rate at the Canfranc Underground Laboratory, Eur. Phys. J. C 82, 814 (2022), https://doi.org/10.1140/epjc/s10052-022-10755-6

Ciclo CIDE 25 aniversario

El espectrómetro HENSA midiendo en la sala A del Laboratorio Subterráneo de Canfranc. Créditos: IFIC

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