Please use this identifier to cite or link to this item: http://doi.org/10.25358/openscience-4094
Authors: Düsing, Christian
Title: UCN-Wandspeicherexperiment mit einem neuen Fluorpolymer
Online publication date: 26-Jul-2016
Language: german
Abstract: Ein nicht im Atomkern gebundenes Neutron wandelt sich durch spontanen —-Zerfall in ein Proton um. Die korrespondierende Lebensdauer dieses freien Neutrons ·n spielt eine wichtige Rolle bei der Beschreibung von fundamentalen Wechselwirkungen der Physik. Beispielsweise wurde die Bildung der ersten Atomkerne nach dem Urknall, die sog. Primordiale Nukleosyn- these, stark von der Neutronenlebensdauer beeinflusst. Der Weltmittelwert der Neutronenlebensdauer wurde 2011 auf Grund von drei neuen Ex- perimenten von 887s auf 880s abgesenkt. Infolgedessen musste seine Unsicherheit deutlich angehoben werden. Diese sehr unbefriedigende Situation wird auch als „Puzzle of Neutron Lifetime“ bezeichnet und Forscher sind weltweit zu einer Klärung durch neue Experimente animiert. Sehr energiearme Neutronen (sog. ultrakalte) Neutronen sind dabei als Untersu- chungsgegenstand prädestiniert, da sie in geeigneten Gefäßen über lange Zeiträume gespei- chert werden können. Von besonderer Bedeutung für die Genauigkeit der Speichermessungen ist die Güte des Wandmaterials. Hier werden häufig Fluorpolymere auf Grund der geringen Verlustwahrscheinlichkeit beim Wandstoß verwendet. Im Rahmen dieser Promotionsarbeit wurde ein Experiment zur Untersuchung der Speiche- reigenschaften eines neuen Fluorpolymers entwickelt. Es sollte außerdem die Grundlage für ein weiteres Lebensdauerexperiment bilden. Das Polymer war ein perfluorierter Polyether mit einem besonders niedrigen Schmelzpunkt von ca. ≠160○C. Bei diesen Temperaturen können Speicherverluste durch unelastische Hochstreuung der Neutronen reduziert werden. Im Rahmen eines Forschungsaufenthalts am Reaktor ILL in Grenoble, Frankreich, wurde das Experiment erstmals vollständig getestet und Speichermessungen mit dem neuen Poly- mer durchgeführt. Die vorhergesagten Speichereigenschaften konnten dabei zwar noch nicht bestätigt werden. Das gesamte Experiment mit den zahlreichen mechanischen und elektroni- schen Komponenten, dem Kühlsystem für kryogene Temperaturen und der Datenerfassung funktionierten allerdings einwandfrei. Das konstruierte Experiment bietet daher die Grundlage für konkretere Untersuchungen an Fluorpolymeren. Nach wenigen Modifikationen wären auch Lebensdauermessungen möglich, die ein weiteres Puzzleteil liefern könnten.
DDC: 520 Astronomie
520 Astronomy and allied sciences
Institution: Johannes Gutenberg-Universität Mainz
Department: FB 09 Chemie, Pharmazie u. Geowissensch.
Place: Mainz
DOI: http://doi.org/10.25358/openscience-4094
Version: Original work
Publication type: Dissertation
License: in Copyright
Information on rights of use: https://rightsstatements.org/vocab/InC/1.0/
Extent: XIV, 168 Seiten
Appears in collections:JGU-Publikationen

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