El IFIC participa en un proyecto para medir el flujo de neutrones procedente de los rayos cósmicos

Mon, 23/11/2020 - 07:12

Investigadores del Instituto de Física Corpuscular (IFIC, CSIC-Universitat de València) participan en el proyecto HENSA, una campaña para medir el flujo de neutrones procedentes de los rayos cósmicos en diversas ubicaciones de España. Este flujo de partículas se asocia a fallos puntuales en sistemas microinformáticos que pueden afectar a las telecomunicaciones, es responsables de una parte de la radiación recibida durante vuelos comerciales y puede aportar información sobre la interacción de la actividad solar con la atmósfera – el llamado clima espacial. Tras realizar medidas en el norte del país, el dispositivo se instaló en octubre en Sierra Nevada (Granada) y, posteriormente, en Valencia, para acabar la campaña en Madrid.

El proyecto HENSA (del inglés High Efficiency Neutron Spectrometry Array) busca caracterizar el fondo de neutrones producido por rayos cósmicos durante el mínimo de actividad del Sol. Este mínimo está asociado al ciclo magnético solar, que tiene un periodo de 11 años, y está teniendo lugar este año 2020 entre los meses de febrero y noviembre. Debido a que durante el mínimo hay menos partículas procedentes del Sol, éste es el momento óptimo para medir el espectro de neutrones en diferentes emplazamientos y altitudes a lo largo del territorio español.

Los neutrones forman parte de los rayos cósmicos secundarios, es decir, se forman en la alta atmósfera cuando los rayos cósmicos procedentes del espacio (los llamados "primarios") chocan contra los átomos de la atmósfera. Caracterizar bien este flujo de neutrones en los rayos cósmicos es de gran relevancia para la seguridad de sistemas electrónicos de telecomunicaciones o navegación, puesto que pueden ser causa principal los llamados Single Event Upset (SEU), fallos puntuales en sistemas microelectrónicos que atribuimos a la interacción de esos neutrones con un chip del aparato en cuestión.

También son de importancia por la información que pueden aportar sobre eventos solares como las eyecciones de masa coronal, que son ráfagas de materia y radiación que escapan violentamente del Sol y que son más comunes durante el máximo del ciclo. Estos eventos tienen importantes efectos sobre el campo electromagnético terrestre y pueden afectar a las telecomunicaciones, a los sistemas de navegación aérea y espacial y al transporte y almacenamiento de energía eléctrica. En cualquier caso, para poder estudiar estos sucesos violentos antes es preciso entender el fondo de neutrones que está presente en condiciones normales. Este fondo forma parte de la radiación natural de nuestro planeta y afecta, por ejemplo, a la tripulacion de los vuelos comerciales.

HENSA es un espectrómetro de neutrones de alta eficiencia diseñado para la caracterización del fondo neutrónico ambiental en instalaciones de baja radioactividad (laboratorios subterráneos de investigación) y a nivel de la superficie terrestre. El equipo que lo ha desarrollado se compone de científicos y técnicos del Instituto de Física Corpuscular, el Instituto de Técnicas Energéticas de la Universidad Politécnica de Cataluña (INTE-UPC), la Universidad Complutense de Madrid (UCM) y el Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HDZR, Alemania). También contribuyen al proyecto el Laboratorio Subterráneo de Canfranc (LSC) e investigadores del Centro Canadiense de Aceleradores de Partículas (TRIUMF) y del Centro de Investigación de Iones Pesados (GSI, Alemania).

En su primera campaña de mediciones en España, HENSA se instaló, durante el mes de julio, en la sede del LSC, la estacion de esquí de Astún (también en Canfranc, Huesca) y en el Instituto de Física de Cantabria (IFCA, CSIC-UV). Después del verano se ha utilizado en una segunda serie de mediciones en el centro y sur del país, con su instalación en el Observatorio de Sierra Nevada (OSN), a 2.896 metros cerca del Pico Veleta (Granada), la sede del Instituto de Física Corpuscular en Paterna (Valencia), el Observatorio Astronómico de Javalambre (OAJ), a 1957 m, y la Universidad Complutense de Madrid.

Más información: Jose.Luis.Tain@ific.uv.esEnrique.Nacher@ific.uv.es

El equipo de HENSA, con los detectores instalados en la azotea de la nave experimental del IFIC