Il y a quelques jours, est situé à Dongguan, Guangdong National Science and Engineering - Chine spallation Neutron Source (SNSC) ciblant d'abord obtenir avec succès faisceau de neutrons, ce qui marque la réussite de l'CSNS principaux du projet, en opération d'essai. Quelles sont les sources de neutrons de spallation sont? Long canon scié? Et dim? Coffre-fort? journaliste du Quotidien du Peuple a interrogé les experts du client ont annoncé pour vous.
accélérateur linéaire
Qu'est-ce que
Comme un « super microscope »
En 1932, Chadwick a découvert le neutron, les gens ont commencé à se rendre compte que le noyau est composé de protons chargés positivement et les neutrons non chargés. Découverte et application de neutrons est l'une des plus importantes réalisations scientifiques et technologiques du 20e siècle.
Étant donné que les neutrons ne sont pas chargées, ayant un moment magnétique et forte pénétration peut distinguer les éléments légers, des isotopes et l'élément voisin comportant une étude non destructive, ces caractéristiques en font une sonde idéale diffusion des neutrons de la structure et les propriétés dynamiques du matériau a, et x-ray, il est un puissant moyen de microstructure du matériau et de détection de mouvement atomique études multidisciplinaires.
Ingénierie de Chine commandant de source de neutrons de spallation, directeur de l'ingénierie, l'Académie chinoise des sciences et de la santé, a dit Chen :. « Quand un faisceau de neutrons incidents sur les échantillons d'étude, ou interaction avec son moment magnétique noyau se produit, en mesurant la diffusion de la diffusion photons énergétiques et momentum changements, il peut être étudiée en microstructure à l'échelle atomique et moléculaire et le mouvement des différentes substances, il indique la position et le mouvement des atomes et des molécules. comme outil de recherche appelé techniques de diffusion des neutrons. "
Un cycle rapide synchrotrons
Sheng Chen a également expliqué: « faire une métaphore plus vive, en supposant qu'il y ait un filet invisible devant, nous continuons à jeter beaucoup de billes, billes et d'autres réseaux d'usure et plus, tandis que d'autres jouent en ligne, jouer à si marbres fait assez souvent, assez dense, assez fort, ce réseau sera en mesure de précision dépeint, même, différents angles Si ces billes de trajectoire enregistrés, peuvent être substantiellement estimés forme nette des matières présumées ".
Cependant, voulez-vous étudier la diffusion des neutrons de neutrons comme sondes à utiliser, pour effectuer divers travaux de recherche, il doit y avoir une source de neutrons appropriées, des sources de neutrons est la base pour la science des neutrons avancée . Alors, comment peut générer un flux élevé de neutrons pour obtenir la source de neutrons, a été un objectif de scientifiques luttez sans cesse de poursuivre.
réacteur source de neutrons à haute flux comprenant une source de neutrons et une source de neutrons de spallation. Un réacteur nucléaire est une source de neutrons continue stable, il a joué un rôle énorme dans la recherche en sciences de neutrons. Cependant, en raison des limitations de la technologie de refroidissement réacteur, le flux de neutrons du réacteur dans les années soixante, soixante-dix atteint la saturation. Avec les progrès technologiques, le système de recherche correspondant tels que les films, nanostructures et des protéines et d'autres macromolécules biologiques, la distribution de plus grande taille, plus difficile de l'ordre du nombre de grammes d'échantillon est obtenu. Ainsi, rapide, la diffusion des neutrons à haute résolution mesure un petit échantillon du besoin urgent d'une nouvelle génération de débit plus élevé, la source plus large bande de neutrons, source de neutrons de spallation a émergé.
« Il est le bombardement de protons à haute énergie de métaux lourds de grande cible de l'accélérateur, ce qui provoque la réaction de spallation d'atomes de métal, en libérant une grande quantité de neutrons. Ces neutrons forment un faisceau de neutrons très forte, la diffusion des neutrons avec le ralentissement de l'échantillon Enfin, le récepteur du spectromètre de diffusion de neutrons, nous chercheurs d'analyser les caractéristiques microscopiques de l'objet à observer à partir de ces données de diffusion de neutrons. Point populaire, source de neutrons de spallation comme un «super-microscope la même, peut étudier la microstructure du matériau d'ADN, la matière cristalline polymère. « , a déclaré Chen et Chan.
Chine spallation Source neutronique Parc Vue aérienne
Long canon scié
Exceptionnellement grand, construit 13 mètres à 18 mètres sous terre
En raison de ces propriétés uniques source de neutrons de spallation, ainsi que la communauté internationale de plus en plus strictes exigences d'évaluation de la sécurité, les pays développés utilisent généralement la recherche de la diffusion des neutrons source de neutrons de spallation. À l'heure actuelle, pulsé source de neutrons de spallation dans le monde est en cours d'exécution principalement britannique ISIS, aux États-Unis et le Japon SNS J-PARC. Après la Chine spallation Neutron Source (SNSC) sera construit première source de neutrons de spallation dans les pays en développement, se classe parmi quatre pulsées rangs source de neutrons de spallation du monde, améliorant ainsi considérablement le niveau de la recherche et la haute technologie de base chinoise.
Bien que le neutron est si petit, mais des faisceaux de neutrons intenses produisent des moyens de source de neutrons de spallation est anormalement élevé, une variété de haute précision, équipement pointu composé d'un ensemble.
Reporters sur l'unité de scie de scène construite en 13 mètres à 18 mètres de profondeur dans le tunnel CSNS. La construction principale comprend une station d'énergie de faisceau de 80 MeV ions hydrogène négatifs linéaire accélérateur, une énergie de faisceau de synchrotron à protons de cycle rapide de 1,6 milliards d'unités, la ligne de transport de faisceau 2, une station cible et trois spectromètres, ainsi que l'appui correspondant des installations et travaux de génie civil.
Chen et Chan a déclaré: « Numéro CSNS un projet pour les trois spectromètre à neutrons, l'avenir peut être construit à un maximum de 20 puissance du faisceau actuel de 100kW, nous avons également mis de côté une autre puissance d'augmentation de faisceau 500kW et l'amélioration de la deuxième cible. mise à niveau station spatiale ".
Les trois premiers spectromètre de construction diffractomètre générique, réflectomètre polyvalent, scatterometer 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; petit angle Système de spectromètre de diffusion pour détecter une substance dans une structure microscopique et mésoscopique à moins de 100 nano-échelle « . a déclaré Chen et Chan.
Dispositif de source de neutrons de spallation chinois F Parc sonner image aérienne
faible
plateforme de recherche multidisciplinaire Nouvelle
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 l'état d'exercice détecter la position des noyaux d'échantillons, par conséquent, dans la science des matériaux et la technologie, sciences de la vie, physique, chimique, ressources et de l'environnement, une nouvelle énergie et d'autres domaines ont une large perspective.
À cet égard, Chen et la santé d'abord 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 rift interne. »
En fait, à la fois la roue de train à grande vitesse et le rail, un avion ou une turbine, qui a une contrainte de l'aile, qui détermine la durée de vie et la sécurité ferroviaire à grande vitesse et un service aéronef. Cependant, ce stress ne peut pas voir, touché, sa recherche est devenue critique pour éviter une catastrophe similaire. Les scientifiques ont maintenant peut être mesurée à la source de neutrons de spallation et les contraintes résiduelles dans le côté roue-rail, pour optimiser le processus d'usinage, le haut-fer-avions commode et sûr.
Chen et Chan a déclaré: « En outre, la technologie Neutron Source spallation dans le domaine de la recherche biologique, la vie et la médecine joue également un rôle irremplaçable des rayons X et la source lumineuse rayonnement synchrotron et se complètent mutuellement, constituent la base de la recherche scientifique et le développement de nouveaux matériaux dans les plus l'une des plate-forme importante. par exemple, le traitement de la source de neutrons de spallation radioactifs de protons et de neutrons peut être utilisé pour les tumeurs, a été utilisé dans de nombreux pays développés. par ailleurs, dans le nouveau développement de l'énergie propre et de l'utilisation de la glace combustible, la spallation en diffraction des neutrons sous la source d'ions à haute pression peut être utilisée pour étudier le mécanisme de formation du gaz combustible et les conditions de stabilité des hydrates de méthane, la recherche sera l'exploitation sûre et efficace de la base scientifique pour l'utilisation de la glace combustible ".
En outre, la construction de dispositifs CSNS permettra également de renforcer considérablement les échanges internationaux et la coopération dans la communauté scientifique et les applications de diffusion interne des neutrons, une bonne occasion pour les techniques de diffusion des neutrons de la Chine et les applications occupent une place dans l'avant-garde de la scène internationale.
Institut de physique, l'élevage, a déclaré le secrétaire du parti Sun: « processus de construction SNSC, accélérateur de protons de construction, station cible, un spectromètre à neutrons, impliquent un grand nombre d'importance stratégique de haute technologie, ces difficultés techniques attendent plus haut niveau de la Chine des efforts de recherche scientifique travailler ensemble à surmonter. par conséquent, la construction du projet attirera un grand nombre de scientifiques de classe mondiale pour mener des activités de recherche à Dongguan, à la fin, attirera plus de 600 experts nationaux et étrangers et chercheurs de se livrer à la recherche en matière de convergence Dongguan ".
appareil de station cible de source de neutrons de spallation chinois Park House image aérienne
il sécurité
En seulement un an à vivre près de la quantité de rayonnement équivalente à monter un avion
Un tel grand appareils scientifiques, il est comment sont-ils sûrs? Il ne pollue pas 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 près de la station de surveillance à tout moment de surveiller la situation de rayonnement. « Projet Neutron Source rapport spallation d'impact environnemental » a également fait des plans d'urgence. Étant donné que la source de neutrons de spallation est un dispositif de rayonnement, tant que la mise hors tension de la source principale de rayonnement de neutrons généré 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 , les rayons gamma] 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. » La Chine spallation adjoint neutron projet Source directeur Chen Yuanbai dit.
Tant que l'accélérateur vers le bas une importante source de rayonnement la cause disparait de l'impact environnemental, on peut dire que le robinet comme sûr et fiable. Accelerator dispositif est commandé automatiquement par une start-stop électronique, en cas de panne, l'accélérateur peut être fermé en quelques millisecondes. Si une catastrophe naturelle comme un tremblement de terre se produit, la machine source de neutrons de spallation cesse de fonctionner, le champ de rayonnement disparaîtra. En bref, après des études répétées ont démontré source de neutrons de spallation est un appareil à rayons relativement propre. « A déclaré Chen et Chan.
