Récemment, le projet scientifique à grande échelle national à Dongguan, province du Guangdong, la source de neutrons de spallation réussie de la Chine ciblant les faisceaux de neutrons, a marqué la réussite du projet principal CSNS et est entré dans la phase d'opération d'essai. À quoi sert-il? La sécurité n'est pas en sécurité? Reporter est allé sur les lieux, comme vous l'avez annoncé un par un.
Qu'est-ce que c'est?
Comme un «super-microscope», vous pouvez étudier la structure microscopique de la matière
Quand le faisceau de neutrons incidents sur les échantillons d'étude, ou l'interaction avec son moment magnétique noyau se produit, la diffusion en mesurant les changements dans l'énergie des neutrons dispersés et dynamique, il peut être étudiée dans une variété de atomique, échelle moléculaire la microstructure et le mouvement de la matière, l'emplacement et le mouvement pour dire aux gens des atomes et des molécules. cet outil de recherche appelé les techniques de diffusion des neutrons. « projet source de neutrons Chine de spallation commandant, chef de projet, Académie des Sciences de Chine, a déclaré Chen et Chan.
En 1932, le physicien britannique James Chadwick a découvert le neutron, les gens ont commencé à réaliser le noyau est composé de protons chargés positivement et les neutrons non chargés sont trouvés et le neutron est le plus important du 20e siècle, la science et la technologie l'une des réalisations. Etant donné que les neutrons ne sont pas chargées, ayant un moment magnétique et forte pénétration peuvent faire la distinction entre les éléments lumineux, les isotopes et l'élément voisin présentant une non-destructive, de sorte que les propriétés de ces matériaux deviennent étude de la diffusion des neutrons de la structure et la dynamique des propriétés L'une des sondes idéales, comme les rayons X, est un outil puissant dans la recherche multidisciplinaire pour sonder la microstructure et le mouvement de la matière.
Chen Hesheng a expliqué: "Par exemple, supposons qu'il y ait un filet invisible devant nous, nous continuons à lancer beaucoup de billes de verre, des billes traversent le filet et d'autres touchent le filet et jouent des angles différents. Si nous enregistrons les mouvements de ces billes, nous pouvons en déduire à peu près la forme du filet: si les billes sont suffisantes, denses et fortes, nous pouvons représenter précisément ce filet et en déduire même le matériau. '
Cependant, pour les études de diffusion de neutrons, qui nécessitent des sondes à neutrons, une source de neutrons appropriée doit être disponible et des sources de neutrons avancées sont à la base de la recherche en neutronique. Comment pouvons-nous obtenir des neutrons produisant des neutrons? La source de neutrons a toujours été l'objectif que les scientifiques tentent constamment de poursuivre.
réacteur source élevée de neutrons flux comprenant une source de neutrons et une source de neutrons à spallation. Un réacteur nucléaire est une source continue stable de neutrons, jouent un rôle énorme dans la recherche en sciences de neutrons. Cependant, en raison des limites de la technologie de refroidissement du réacteur, flux de neutrons du réacteur dans les années 1960 et 1970, a atteint la saturation. que la technologie progresse, le système de recherche correspondant, tel que des films, des nanoparticules, et des protéines et d'autres macromolécules biologiques, la distribution de plus grande taille obtenue dans le nombre de grammes échantillons d'ordre plus difficile. par conséquent, rapide, la mesure de la diffusion des neutrons à haute résolution de petits échantillons du besoin urgent d'une nouvelle génération de débit plus élevé, source de neutrons de bande plus large, sont la source de neutrons de spallation en être.
C'est une cible d'ions lourds bombardée de protons énergétiques d'un grand accélérateur, provoquant des réactions de spallation d'atomes métalliques, libérant de grandes quantités de neutrons qui forment de très forts faisceaux de neutrons, modération des neutrons (neutrons et milieux Collision nucléaire, provoquant des neutrons pour réduire l'énergie et réduire le phénomène de décélération) et la diffusion de l'échantillon, et finalement reçu par le spectromètre à diffusion de neutrons, nos chercheurs basés sur ces analyses de données de diffusion neutronique des caractéristiques microscopiques de l'objet observé. Dire qu'une source de neutrons de spallation est comme un «super-microscope» peut étudier la microstructure de matériaux tels que l'ADN, les matériaux cristallins et les polymères, a déclaré Chen.
Deuxième question: Quel genre de long?
Très grand, construit dans le sous-sol profond de 13 mètres à 18 mètres
En raison de ces propriétés uniques de neutrons de spallation Source, ainsi que la communauté internationale des exigences de plus en plus strictes d'évaluation de la sécurité, utilisent généralement les pays développés la recherche de la diffusion des neutrons source de neutrons de spallation. À l'heure actuelle, le monde est en cours d'exécution à impulsions neutrons de spallation les principaux pays d'origine de la grande-Bretagne, les États-Unis et au Japon. la Chine source de neutrons à spallation deviendront la première source de neutrons de spallation dans les pays en développement, se classe parmi les quatre impulsions rangs source de neutrons de spallation du monde, ce qui améliore grandement notre le niveau de la recherche fondamentale et de haute technologie.
Bien que neutrons si petits, mais des faisceaux de neutrons intenses produisent est particulièrement un moyen de source de neutrons de spallation grande, une variété de haute précision, la composition globale de la pointe de l'appareil.
Reporters sur la scène a vu le tunnel CSNS construit dans 13 mètres à 18 mètres de profondeur souterraine.La construction principale comprend une énergie de faisceau de 80 accélérateur linéaire d'ions négatifs hydrogène méga-électron, une énergie de faisceau de 1,6 milliard Synchrotron à protons à protons rapides à électrons, deux lignes de transport de faisceaux, une station cible et trois spectromètres, ainsi que les installations et les travaux de génie civil correspondants.
Chen Hesheng a déclaré: "CSNS Phase I spectromètre à neutrons numéro 3, l'avenir peut être construit jusqu'à 20. Puissance du faisceau actuel de 100 kW, nous avons également mis de côté pour améliorer encore la puissance du faisceau à 500 kW et supplémentaire Deuxième espace de mise à niveau de la station cible.
Les trois premiers spectromètres construits pour l'instrument universel de diffraction de poudre, le réflecteur multifonctionnel, le diffusiomètre à petit angle.
« Diffractomètre de poudre universelle principalement utilisé pour la recherche et la structure magnétique du matériau de cristal; réflectomètre neutronique multifonctionnel en analysant réfléchie par la surface de l'échantillon et de la structure d'interface matériel de recherche, aux petits angles de diffusion du système de mesure destiné à détecter une substance 1-100 Des structures microscopiques et mésoscopiques (un système de macroscopie et de microscopie) à l'échelle nanométrique, a indiqué M. Chen.
Troisième question: Quelle utilisation?
Peut rendre les trains à grande vitesse et les avions plus sûrs et plus confortables, pouvant être utilisés pour la recherche en radiothérapie du cancer
source de neutrons de spallation peut générer IPNS, et par mesure de la diffusion du faisceau de neutrons à l'échantillon du procédé de réaction, et la condition d'exercer la détection de la position des noyaux échantillon, par conséquent, dans la science et de la technologie des matériaux, sciences de la vie, physique, chimique, Les ressources et l'environnement, les nouvelles énergies et de nombreux autres domaines ont un large éventail d'applications.
Sheng Chen a cité un exemple. « En Juin 1998, un accident de déraillement d'un train express interurbaine allemand, a finalement trouvé le coupable avéré être un accident de vieillissement roues. Roue au Royaume-Uni sur la détection de la source de neutrons de spallation et a constaté que le fossé interne '
En fait, à la fois la roue ferroviaire à grande vitesse et rail, aile d'avion ou d'une turbine, qui a le stress, qui détermine la vie ferroviaire à grande vitesse et le service des avions et de la sécurité. Cependant, ce stress ne peut pas voir, toucher ou ses recherches catastrophe clé devient inévitable. maintenant les scientifiques peuvent déjà mesurer les contraintes résiduelles dans la recherche d'écaillage sur l'aile et source de neutrons roue-rail, afin d'optimiser le processus d'usinage, le train à grande vitesse et des avions plus sûrs et confortables.
Chen Hesheng a déclaré: «La technologie des sources de neutrons de spallation joue également un rôle irremplaçable dans les domaines de la biologie, de la vie, de la médecine et d'autres domaines de recherche et est complétée par des sources de rayonnement synchrotron. Par exemple, la source de neutrons de spallation de protons et de neutrons peut être utilisée pour la recherche sur la radiothérapie tumorale, a été appliquée dans de nombreux pays développés.En outre, le développement et l'utilisation de nouvelles sources de glace combustible propre, de neutrons de spallation La technique de diffraction des neutrons sous haute pression peut être utilisée pour étudier le mécanisme de formation et les conditions de stabilité de l'hydrate de méthane gazeux combustible.Les résultats de la recherche fourniront une base scientifique pour l'exploitation et l'utilisation sûres et efficaces de la glace combustible.
Construction dispositif CSNS renforcera aussi considérablement les échanges internationaux et la coopération dans la diffusion interne communauté scientifique et des applications de neutrons, une bonne occasion pour les techniques de diffusion des neutrons et des applications de la Chine occupent une place dans l'avant-garde de la scène internationale.
« Processus de construction SNSC, accélérateur de protons de construction, la station cible, un spectromètre à neutrons, impliquent un grand nombre d'importance stratégique de haute technologie, ces difficultés techniques ont besoin plus haut niveau des efforts de recherche de la Chine main dans la main pour surmonter. Par conséquent, la construction du projet attirera un grand nombre de scientifiques de classe mondiale pour mener des activités de recherche, le projet attirera plus de 600 experts et chercheurs de la maison et à l'étranger pour se livrer à la recherche de la convergence Dongguan. « Institut de physique, Académie chinoise du secrétaire du parti Sun Mu a dit.
Q4: Est-ce sécuritaire?
En vivant près d'un an, ce qui équivaut à la quantité de rayonnement reçue que sur un long trajet en avion
Un tel grand appareils scientifiques, il est le degré de sécurité sont-ils? Ne pollue l'environnement?
Chen et Chan a déclaré: « CSNS à partir d'une nouvelle génération d'accélérateurs, aucune matière nucléaire, sa puissance provient de l'électricité, la sécurité radiologique de l'environnement et de contrôler strictement la portée de nos mesures sont effectuées à proximité de la source neutronique de spallation vécu un an, la quantité de rayonnement reçue par les résidents seulement. prendre l'équivalent de 1 avions long-courriers.
Selon les rapports, CSNS construit la station de surveillance à proximité, le suivi de la situation radiologique à tout moment. « Projet de neutrons de spallation Source du rapport d'impact environnemental » a également fait des plans d'urgence. Comme la source de neutrons de spallation est un dispositif à rayons, tant que la panne de courant arrêté, dans la principale source de rayonnement produit par enfant disparaît immédiatement.
En outre, le moyen de source de neutrons de spallation nucléaire et le réacteur est la classe totalement différente, les matières nucléaires, sans réaction nucléaire en chaîne, une petite quantité de particules secondaires générées par l'accélérateur de particules est perdu exécution, tels que: les rayons χ, gamma] rayons et fils, etc., qui sont radioactifs, connu sous le nom du rayonnement instantané.
«Ces substances radioactives, inférieure à celle du réacteur source de neutrons 5-6 ordres de grandeur, beaucoup plus petit impact sur l'environnement, et ces matières radioactives seront stockés dans le dépôt national des déchets désignés. Chine spallation adjoint neutron projet Source Le directeur Chen Yuan Bai a dit.
« Tant que l'accélérateur vers le bas une importante source de rayonnement provoque l'impact environnemental disparaît, on peut dire que le robinet comme sûr et fiable. Accelerator est automatiquement contrôlée par les start-stop électronique, une fois une panne se produit, vous pouvez fermer l'accélérateur en quelques millisecondes. Si le tremblement de terre et d'autres catastrophes naturelles, machine de source de neutrons de spallation cesse de fonctionner, le champ de rayonnement disparaissent immédiatement. les recherches menées par la démonstration répétée, la source de neutrons de spallation est un dispositif de nettoyage à rayons. dit Chen et Chan.
