Recientemente, el proyecto nacional de ciencia a gran escala en Dongguan, provincia de Guangdong, la exitosa fuente de neutrones de espalación de China dirigida a haces de neutrones, marcó la finalización exitosa del proyecto principal del CSNS y entró en la fase de operación de prueba. ¿Para qué sirve? ¿La seguridad no es segura? Reportero fue a la escena, como usted anunció uno por uno.
¿Qué es?
Como un "súper microscopio", puedes estudiar la estructura microscópica de la materia
'Cuando se produce el haz de neutrones incidentes en las muestras de estudio, o la interacción con su momento magnético núcleo, la dispersión midiendo los cambios en la energía de los neutrones dispersos y el impulso, que puede ser estudiado en una variedad de escala atómica, molecular la microestructura y el movimiento de material, la ubicación y el movimiento para contar la población de átomos y moléculas. esta herramienta llamada investigación de técnicas de dispersión de neutrones. "comandante proyecto fuente de neutrones de espalación de china, director del proyecto, la Academia china de Ciencias, dijo Chen y Chan.
En 1932, el físico británico James Chadwick descubrió el neutrón, la gente comenzó a darse cuenta del núcleo se compone de protones cargados positivamente y neutrones sin carga se encuentran y el neutrón es el más importante del siglo 20, la ciencia y la tecnología uno de los logros. Como los neutrones no se cargan, que tiene un momento magnético, y una fuerte penetración pueden distinguir entre elementos de luz, los isótopos y elemento vecino que tiene una no destructivo, de modo que las propiedades de estos materiales se convierten en neutrones estudio de dispersión de la estructura y dinámica propiedades uno sobre la sonda, y una placa de rayos X, es un potente microestructura del material medios y estudios multidisciplinares de detección de movimiento atómicas.
Chen Hesheng explicó además: "Por ejemplo, supongamos que hay una red invisible frente a nosotros. Seguimos tirando muchas canicas de vidrio. Algunas canicas pasan por la red y otras golpean la red y juegan ángulos diferentes. Si registramos los movimientos de estos mármoles, podemos deducir aproximadamente la forma de la red, si los mármoles son suficientes, densos y fuertes, podemos retratar con precisión esta red e incluso deducir su material '
Sin embargo, para estudios de dispersión de neutrones, que requieren sondas de neutrones, debe estar disponible una fuente de neutrones apropiada y las fuentes avanzadas de neutrones son la base de la investigación de la ciencia de neutrones. ¿Cómo podemos obtener neutrones ricos en neutrones? La fuente de neutrones siempre ha sido el objetivo que los científicos intentan constantemente.
Reactor de alto flujo de neutrones que comprende fuente de una fuente de neutrones y una fuente de espalación de neutrones. Un reactor nuclear es una fuente continua estable de neutrones, juegan un papel muy importante en la investigación en ciencias de neutrones. Sin embargo, debido a las limitaciones de la tecnología de refrigeración del reactor, flujo reactor de neutrones en los años 1960 y 1970 alcanzó la saturación. como la tecnología avanza, el sistema de investigación correspondiente, tal como películas, nanoclusters, y proteínas y otras macromoléculas biológicas, distribución de tamaño más grande obtenido en el número de gramos muestras de orden más difícil. por lo tanto, rápida, de alta resolución de la medición de dispersión de neutrones de pequeñas muestras de la urgente necesidad de una nueva generación de un mayor rendimiento, fuente de neutrones banda más ancha, la fuente de neutrones de espalación vienen a ser.
'Es un bombardeo de protones de alta energía de metales pesados de objetivo acelerador grande, causando reacción de espalación de átomos de metal, liberando grandes cantidades de neutrones. Estos neutrones formaron muy fuerte haz de neutrones, neutrón ralentizar (de neutrones medio núcleos después de la colisión con la muestra, lo que provoca una disminución en el fenómeno de neutrones de energía reductor) de dispersión, espectrómetro de dispersión de neutrones recibió el pasado, que los investigadores para analizar las características microscópicas del objeto a observar a partir de estos datos de dispersión de neutrones. puntos populares dicha fuente de espalación de neutrones como un 'super-microscopio', puede estudiar la microestructura del material de ADN, un material cristalino, un polímero, etc. 'Chan dijo Chen.
Segunda pregunta: ¿Qué tipo de tiempo?
Muy grande, construido en 13 metros a 18 metros de profundidad bajo tierra
Debido a estas propiedades únicas de espalación de neutrones de origen, así como la comunidad internacional requisitos cada vez más estrictos de evaluación de la seguridad, los países desarrollados en general, utilizar la investigación de espalación de neutrones fuente de dispersión de neutrones. En la actualidad, el mundo se está ejecutando espalación de neutrones pulsante los principales países de origen de gran Bretaña, Estados Unidos y Japón. china, fuente de espalación de neutrones se convertirá en la primera fuente de espalación de neutrones en los países en desarrollo, se encuentra entre cuatro filas fuente de espalación de neutrones pulsante del mundo, mejorando así en gran medida nuestra el nivel de investigación básica y de alta tecnología.
Aunque de neutrones tan pequeño, pero intensos haces de neutrones de espalación producen significa fuente de neutrones es inusualmente grande, una variedad de alta precisión, la composición general de la punta del dispositivo.
Los reporteros en la escena vieron el túnel CSNS construido dentro de 13 metros a 18 metros de profundidad. La construcción principal incluye una energía de haz de acelerador lineal de 80 mega-electrón hidrógeno negativo, una energía de haz de 1,6 billones Sincrotrón de protones de protones rápidos de electrones, dos líneas de transporte de haces, una estación objetivo y tres espectrómetros, así como las instalaciones correspondientes y las obras civiles.
Chen Hesheng dijo: "CSNS Fase I espectrómetro de neutrones número 3, el futuro se puede construir hasta 20. Potencia de haz actual de 100 kW, también hemos reservado para mejorar aún más la potencia del haz a 500 kW y adicional Segundo espacio de actualización de la estación objetivo.
Los tres primeros espectrómetros construidos para el instrumento de difracción de polvo universal, reflector multifunción, dispersómetro de ángulo pequeño.
'Difractómetro de polvo universal utilizado principalmente para la investigación y la estructura magnética del material de cristal; multifuncional de neutrones reflectómetro analizando reflejada desde el material de investigación superficie de la muestra y la estructura de interfaz; pequeña dispersión de ángulo sistema de metro para la detección de una sustancia 1-100 Microscópicas y mesoscópicas (un sistema de estructuras macroscópicas y microscópicas) dentro de la escala nanométrica, dijo Chen.
Tercera pregunta: ¿de qué sirve?
Puede hacer que los trenes y aviones de alta velocidad sean más seguros y cómodos, se pueden usar para la investigación de la radioterapia contra el cáncer
fuente de neutrones de espalación puede generar IPNS, y mediante la medición de la dispersión del haz de neutrones en la muestra del proceso de reacción, y ejercer condición de detección de la posición de los núcleos de la muestra, por lo tanto, en la ciencia de materiales y la tecnología, ciencias de la vida, física, química, recursos y medio ambiente, nueva energía y otros campos tienen una amplia perspectiva.
Sheng Chen citó un ejemplo. 'En junio de 1998, un accidente de descarrilamiento de un tren expreso interurbano alemán, finalmente encontró el culpable resultó ser un accidente ruedas de envejecimiento. Rueda en el Reino Unido en la detección de la fuente de espalación de neutrones y se encontró que la división interna '
De hecho, tanto la alta velocidad de las ruedas de ferrocarril y ferrocarril, avión o una turbina de ala, que tiene el estrés, que determina el tren de alta velocidad y la vida de servicio de aeronaves y la seguridad. Sin embargo, esta tensión no puede ver, tocar o su investigación catástrofe clave se hizo inevitable. ahora los científicos ya pueden medir la tensión residual en la investigación de la exfoliación de la fuente de neutrones ala y rueda-carril, para optimizar el proceso de mecanizado, el tren de alta velocidad y aviones más seguro y cómodo.
Chen y Chan dijo: 'La tecnología Fuente de espalación de neutrones en el campo de la investigación biológica, la vida y la medicina también juega un papel irreemplazable de rayos X y la radiación de sincrotrón fuente de luz y se complementan entre sí, se convierten en la plataforma más importante para la investigación científica básica y el desarrollo de nuevos materiales uno. por ejemplo, el tratamiento de espalación de neutrones radiactivos fuente de protones y neutrones se puede utilizar para el cáncer, se ha aplicado en muchos países desarrollados. también, el nuevo desarrollo de energía limpia y la utilización de hielo combustible, fuente de espalación de neutrones difracción de neutrones a alta presión puede ser utilizado para estudiar el mecanismo de formación y estabilidad condiciones de gases inflamables tales como los hidratos de metano, su investigación para, explotación y uso de hielo combustible proporcionar una base científica eficiente seguro. '
La construcción del dispositivo CSNS también mejorará enormemente el intercambio internacional y la cooperación en la ciencia doméstica y la aplicación de la dispersión de neutrones y brindará buenas oportunidades para que la tecnología y aplicaciones de dispersión de neutrones de China ocupen un lugar en la frontera internacional.
"La construcción de aceleradores de protones, estaciones objetivo y espectrómetros de neutrones en la construcción de CSNS implica una gran cantidad de necesidades estratégicamente de alta tecnología, y estas dificultades tecnológicas requieren los esfuerzos conjuntos de las principales fuerzas de investigación científica de China. Por lo tanto, la construcción de este proyecto atraerá Un gran número de científicos de talla mundial vienen a realizar actividades de investigación científica y atraerán a más de 600 expertos y académicos del país y del extranjero para estudiar en Dongguan una vez que se complete el proyecto ", dijo Sun Mu, secretario del Instituto de Física de la Academia China de Ciencias.
Q4: ¿es seguro?
Viviendo en la vecindad por un año, la cantidad de radiación recibida es solo equivalente a tomar un avión de larga distancia
Un dispositivo científico tan grande, su seguridad es cómo no contaminará el entorno circundante.
Chen y Chan dijeron: 'CSNS sobre la base de una nueva generación de aceleradores, ningún material nuclear, su poder proviene de la electricidad, la seguridad radiológica del medio ambiente y controlar estrictamente el alcance de nuestras mediciones se llevan a cabo en las inmediaciones de la espalación de neutrones Fuente vivido un año, la cantidad de radiación recibida sólo por residentes. Equivalente a tomar un avión de larga distancia.
Según los informes, CSNS construida estación de monitoreo cercano, el seguimiento de la situación de la radiación en cualquier momento. "Proyecto de espalación de neutrones Fuente informe de impacto ambiental" planes de emergencia también hechas. A medida que la fuente de espalación de neutrones es un dispositivo de rayos, siempre y cuando el fallo de corriente cerrado, en Sub-fuente de la radiación principal desapareció inmediatamente.
Además, los medios de fuente de neutrones de espalación nuclear y el reactor se clase completamente diferente, ningún material nuclear, sin reacción nuclear en cadena, una pequeña cantidad de partículas secundarias generadas por el acelerador de partículas se pierde tiempo de ejecución, tales como: rayos chi, gamma] rayos y Niños, etc., todos los cuales son radiactivos, comúnmente conocidos como radiación instantánea.
"Estos materiales radiactivos, que son 5-6 órdenes de magnitud más bajos que la fuente de neutrones del reactor, tienen mucho menos impacto ambiental y se almacenarán en un repositorio de desechos designado a nivel nacional". Proyecto de fuente de neutrones de espalación de China Dijo el gerente Chen Yuan Bai.
'Mientras el acelerador una importante fuente de radiación causan impacto ambiental desaparece, se puede decir que el grifo tan seguro y fiable. Acelerador es controlado automáticamente por el sistema electrónico start-stop, una vez que se produce un fallo, se puede cerrar el acelerador en cuestión de milisegundos. Si el terremoto Y otros desastres naturales, la máquina fuente de neutrones de espalación dejará de funcionar, el campo de radiación desaparecerá inmediatamente después de repetidos estudios de demostración, la fuente de neutrones de espalación es un dispositivo de haz relativamente limpio.
