Maddeyi tespit etmek için süper mikroskop: Spallasyon nötron kaynağının ikinci aşaması bu yıl içinde başlayabilir
"Bazı istatistikler, fizik ve kimyadaki Nobel Ödüllerinin yarısının büyük bilimsel cihazlarla ilgili olduğunu söylüyor." Birkaç gün önce, Guangzhou Bilim ve Teknoloji Haftası SELF + Guangzhou Gezhi Forumu ve Cross-Strait, Hong Kong ve Makao Bilim ve Teknoloji İnovasyon Forumu'nda Çin Bilimler Akademisi akademisyeni ve Çin Spallasyon Nötron Kaynak Mühendisliği Komutanlığı'nın başkomutanı Chen Hesheng, büyük bilimsel cihazların en gelişmiş araştırmayı sağladığını söyledi. Araçlar, yeni buluşların ve yeni teknolojilerin üretilmesini sağlar. Chen Hesheng, Guangdong'un bir senkrotron radyasyon kaynağı kurmaya istekli olduğunu ortaya çıkardı. Spallasyon nötron kaynağının batısında 600 dönümlük bir arazi ayırdı. Spallasyon nötron kaynağı ve gelişmiş ışık kaynakları, büyük bir bilimsel platform için en iyi konfigürasyondur. Guangdong-Hong Kong-Makao Greater Bay Bölgesi'ndeki Bilim ve Teknoloji İnovasyon Merkezi'nin yapımının teşvik edilmesinde büyük bir rol oynayacak. "
Spallasyon Nötron Kaynağı
Mikroyapıyı incelemek için bir araştırmadır
Chen Hesheng, nötron saçılmasının maddeyi incelemek ve tespit etmek için bir "süper mikroskop" olduğunu tanıttı. İlke, nötronun saçılma üretmek için numunenin çekirdeği ile etkileşime girmesinden sonra, atomik ve moleküler ölçekte çeşitli maddelerin mikro yapı ve hareket yasalarını incelemek için nötronun enerji ve momentum değişimlerinin ölçülebilmesidir. Bu araştırma yöntemine nötron saçılma teknolojisi de denir. Nötronlar yüksüzdür, manyetik momentlere sahiptir ve güçlü nüfuz etme özelliklerine sahiptir. Hafif elementleri, izotopları ve komşu elementleri ayırt edebilirler.Malzemelerin manyetizmasını tespit edebilir, atom çekirdeğinin konumunu tespit edebilir ve mühendislikte büyük numuneleri ölçebilirler. Ayrıca malzemelerdeki malzemeleri de tespit edebilir. Dinamik proses.
Nötronlar nereden gelir? Chen Hesheng, iki ana yaklaşım olduğu sonucuna vardı: Biri zincir reaksiyonları yoluyla nötron üreten reaktörler.Dünyada yaklaşık 30 tane var.Çin, Mianyang, Sichuan ve Pekin'de Nükleer Araştırma Enstitüsü'nde reaktörlere sahip. Diğer yöntem, nötron elde etmek için ağır metal hedefleri vurmak için parçacıkları kullanan, nükleer malzemeleri kullanmayan ve nükleer bir cihaz olmayan, bu nedenle çok düşük güvenlik gereksinimlerine sahip olan spallasyon nötron kaynağıdır. "Şu anda dünyada bir reaktör inşa edecek bir yer bulmak zor, bu nedenle nötron araştırmaları yavaş yavaş nötron kaynaklarına doğru gelişiyor." Ayrıca, çekirdek dışındaki elektronları tespit etmek için kullanılan "senkronize radyasyon kaynağı", malzemelerin yapısını incelemek için bir yöntem de var. dağıtıldı. Senkrotron radyasyon kaynakları ile karşılaştırıldığında, spallasyon nötron kaynakları pahalıdır, teknik olarak karmaşıktır ve denenmesi zordur Dünyada yaklaşık 60 senkrotron kaynağı vardır, ancak sadece 4 spallasyon nötron kaynağı vardır. "Bununla birlikte, sınır bilimindeki birçok kilit sorun ve ulusal ekonominin sürekli gelişimindeki darboğazlar ancak bir dökülme nötron kaynağı ile çözülebilir." Chen Hesheng dedi.
Spallasyon nötron kaynağı, malzeme materyallerinin mikro yapısını incelemek için ideal bir prob. Chen Hesheng bir örnek verdi. 20 yıl önce, bir Alman yüksek hızlı treni yanlışlıkla raydan çıktı ve yüzden fazla ölümle sonuçlandı.Son olarak, neden nötron saçılımı kaynak tekerleği metal yorgunluğu ile bulundu. Bu yüzden araştırmacılar metal yorgunluğu yasasını inceledi. Araştırmacılar, tekerleği spallasyon nötron kaynağından ve farklı çalışma kilometrelerinden sonra metal yorgunluğunu gözlemlediler ve böylece işletme ve bakım kurallarını elde ettiler. Bir de çok ilginç bir durum var Airbus A380 kanatların kaynak ve perçinlenmesinde perçinleme hafiftir ve perçinleme yoktur ve perçinleme ağırdır, kırılması kolay olabilir ve kaynak aynıdır. Böylece Airbus, Birleşik Krallık'taki 380 kanadın bir bölümünü spallasyon nötronlarının kaynağına koydu, aynı anda perçinledi ve kaynak yaptı ve aynı anda sıcaklık ve gerilim değişikliklerini ölçtü ve en iyi teknolojiyi elde etti.
Doğrusal hızlandırıcı
Tünel bulunur yeraltında 19 Metre
Dünyanın dördüncü spallasyon nötron kaynağı ve ilk yerel spallasyon nötron kaynağı olarak, Guangdong, Dongguan'daki Çin'in spallasyon nötron kaynağının hikayesi nedir? İnşaat etkisi nasıl? "Çin spallasyon nötron kaynağı lineer hızlandırıcı 80Mev, hızlı döngülü senkrotron 1.6GeV, hedef istasyon ve üç nötron saçılım spektrometresine sahip." Chen Hesheng, Bilimler Akademisi ve Guangdong Eyalet Hükümeti tarafından ortaklaşa inşa edildiğini açıkladı. Tüzel kişi 1,86 milyar yuan yatırımla Yüksek Enerji Enstitüsü'dür. Mart 2018'de tamamlanmıştır.
28 Ağustos 2017'de China Spallation Neutron Source hedefi ilk kez başarıyla vurdu ve güzel bir nötron ışını elde etti. Ağustos 2018'de proje ulusal kabulü başarıyla geçti. Ulusal Kabul Komitesinin raporuna göre, proje tasarımı bilimsel ve makul, ekipman kalitesi mükemmel ve uluslararası ileri seviyeye ulaştı. Bağımsız inovasyon ve manevi inovasyon sayesinde, hızlandırıcılarda ve dedektörlerde bir dizi teknik başarı elde edildi ve bu da Çinin bu alanlardaki başarılarını önemli ölçüde artırdı. Büyük bir sıçrama.
Chen Hesheng, inşaat sürecinin "zorluklarını" paylaştı. Doğrusal hızlandırıcı tünel 19 metre yerin altında bulunuyor. Güneydeki yağmur mevsimi su açısından zengin. Bu nedenle, doğrusal tünelin dışına su geçirmezlik için başka bir tünel katmanı eklemek gerekiyor. Bu, bir yıl geri gelmek için bir buçuk yıl gecikti. Zamanın yarısında devletin taahhüt ettiği tamamlanma süresini sağlamak için paralel çalışmaya geçildi.Yeraltında kurulan teçhizat ilk önce yere kurulup hataları ayıklandı.Tünel tamir edildikten sonra teçhizat sökülerek indirildi.İş yükü çok ağırdı. Chen Hesheng bir örnek verdi: "Çok sayıda yeniliğe sahibiz ve birçok zorluğun üstesinden geliyoruz." Örneğin, sürüklenme borusu doğrusal hızlandırıcıda her biri farklı olan 156 sürüklenme borusu var ve kurulum hatası 30 mikrondan fazlasını gerektirmiyor ki bu çok kesin. Bir diğeri de temel hedeftir.Proje, uluslararası lider seviyeye ulaşmak için yenilikçi tungsten-tantal kaplama teknolojisini kullanır.
Projenin ikinci aşaması bu yılın sonunda başlayabilir
Çin'in spallasyon nötron kaynağı istikrarlı ve verimli bir çalışma elde etti.Güç, tasarım değerinin yarısı olan 50 kilowatt'a ulaştı ve ışın verimliliği% 94'ün üzerinde. "Kabul kontrolünü geçtikten sonra, kullanıcıların makaleleri ikinci ayda yayınlanacak." Chen Hesheng, kullanıcıların artık 3'ü Hong Kong'da, 3'ü Birleşik Krallık'ta olmak üzere 50'den fazla birimin katılımıyla birden çok alanda deneysel araştırma yaptığını söyledi. Ajans deneye geldi ve 8 makale yayınladı.
Chen Hesheng, bazı kullanıcı deneyleri ve sonuçları tanıttı: Hong Kong Üniversitesi'nden Huang Mingxin ekibi, dünyadaki en yüksek mukavemetli çeliği geliştirdi.Çeliğin özelliklerini analiz etmek için genel bir toz difraktometre kullanıyor ve bu çeliğin kırılma, tokluk ve korozyon özelliklerini iyileştirmek için önemli veriler sağlıyor. ; Beihang Üniversitesi ve Shanghai Jiaotong Üniversitesi, uçak iniş takımlarında kullanılabilecek yeni alaşım türlerini araştırıyorlar ve bu konuda önemli teknik araştırmalar yapmak için spallasyon nötron kaynaklarını kullandılar. Hong Kong Şehir Üniversitesi, cam ve metalin avantajlarına sahip metalik cam üzerine araştırmalar yapıyor.
"Gelecekteki gelişim için, üç spektrometre artık yeterli değil." Chen Hesheng, Çin Bilimler Akademisi Yüksek Enerji Enstitüsü'nün Pearl River Delta bölgesindeki bilimsel araştırma birimleri ve üniversitelerle kullanıcı spektrometreleri inşa ettiğini duyurdu. Guangdong Bilim ve Teknoloji Bölümü ayrıca iki spektrometre bağışladı. "Ulusal Kalkınma ve Reform Komisyonu'na daha fazla spektrometre inşa etmek ve aynı zamanda gücünü 500 kilowatt'a çıkarmak için projenin ikinci aşaması için başvuruyoruz. Şu anda" 14. Beş Yıllık Plan "ın veya hatta ikinci aşamadaki bir numaralı proje. Proje bu yılın sonunda başlayabilir. Chen Hesheng ayrıca Guangdong'un bir senkrotron radyasyon kaynağı kurmaya istekli olduğunu ve 600 dönümlük arazinin spallasyon nötron kaynağı, spallasyon nötron kaynağı ve ilerlemesinin batısında ayrıldığını ortaya koydu. Işık kaynağı birlikte, büyük bir bilim platformu için en iyi eşleşmedir ve Guangdong-Hong Kong-Makao Büyük Körfez Bölgesi'nin inşasını büyük ölçüde destekleyecektir.
Gizli
Spallasyon Nötron Kaynağı
Neden Dongguan'a yerleştiniz?
1990'ların sonlarında, Çin'in spallasyon nötron kaynağının inşasını öngördük. 2000 yılında, 2018 yılına kadar spallasyon nötron kaynağını oluşturmayı öneren Ulusal Bilim ve Eğitim Lider Grubu "Çin'in Yüksek Enerji Fiziği ve Gelişmiş Hızlandırıcı Geliştirme Hedefleri" raporunu sunduk. Çin'in spallasyon nötron kaynağı, toplam 18 yıldır "yürüyor". Chen Hesheng, Guangdong'daki Spallation Neutron Source'u bulma kararının ileri görüşlü stratejik bir dağıtım olduğuna inanıyor ve artık Guangdong-Hong Kong-Macao Greater Bay Bölgesi Bilim ve Teknoloji İnovasyon Merkezi'ni destekleyen temel bir bilimsel cihaz haline geldi.
Spallasyon nötron kaynağı neden Dongguan'a yerleşti? Birçok kişi bu soruyu Chen Hesheng'e yöneltti. 2000 yılından başlayarak, o zamanki Bilimler Akademisi'nin dekanı olan Lu Yongxiang'ın, Çin Bilimler Akademisi'nin temel araştırma ve uygulamalı temel araştırmadaki güçlü gücünü, Guangdong Eyaletinin güçlü ekonomik gücünü ve teknolojik yenilik ve endüstriyel talep yükseltmelerine acil ihtiyacı birleştirmek için bir fikir ortaya koyduğunu açıkladı. Pearl Nehri Deltası'ndaki Çin Bilimler Akademisi'nin en yüksek üçüncü zeminini birlikte inşa edin. "Ülkemizin bilimsel araştırmaları Pekin ve Şanghay'da iki yüksek yer. Dean Lu, Guangdong'daki güçlü ekonomik gücünü Çin'in bilimsel araştırma için üçüncü en yüksek yeri inşa etmek için kullanmayı öngörüyor veya öngörüyor."
Ekip, Zhuhai, Luogang (Guangzhou) ve Songshan Gölü'nü (Dongguan) inceledikten sonra, Songshan Gölü'nün en uygun jeolojik koşullara ve coğrafi konuma sahip olduğunu ve Dongguan'ın en büyük desteğe sahip olduğunu buldu. "Amerika Birleşik Devletleri'ndeki püskürme nötron kaynağı 1,4 milyar ABD doları harcadı ve Japon püskürtme nötron kaynağı 1,8 milyar ABD doları harcadı. Gelişmiş bir püskürme nötron kaynağı oluşturmak için 1,8 milyar yuan kullandık. Bir dizi yenilikçi fikir ve yerelleştirilmiş ekipmana sahip. Oran% 90'ı aşıyor ve ana performansı Birleşik Krallık'taki spallasyon nötron kaynağınınkini aşıyor. " Chen Hesheng dedi.
Yapımcı: Narada Science News Studio
Ev sahibi: Chen Yangkai
Yazan: Güney Metropolis muhabiri Liang Jindi
SELF + Guangzhou Gezhilundao'nun izniyle
