Zážitky z exkurze do Spojeného ústavu jaderných výzkumů část III

V minulém díle byla představena Frankova laboratoř neutronové fyziky, v následujícím bude shrnuto využití reaktoru IBR-2. Dále pak poslední laboratoře z exkurze v SUJV jako laboratoř jaderných, zabývající se projektem Gigatone

Pulzní reaktor IBR-2 je využíván díky své vysoké hustotě neutronového toku pro studium neutronových zobrazovacích metod, materiálový výzkum (kontrola lopatek turbín či zkoumání materiálů pro reaktory generace IV) a chemické či biologické inženýrství. Velmi zajímavým projektem je výzkum lithiových baterií. S pomocí difrakce neutronů jsou zkoumány formace částic během vybíjení a nabíjení článků.

Jaderný reaktor IBR-2

Biologické výzkumy jsou zaměřeny zejména na ozařování mechů a stanovení úrovně znečištění životního prostředí. K analýzám jsou vybírány mechy, které absorbují polutanty z atmosféry a uchovávají je v sobě. Zajímavostí těchto mechů je, že neabsorbují nečistoty z hornin, takže mohou být využívány zejména pro studium atmosférického znečištění či šíření polutantů.

Další činností laboratoře pro neutronovou fyziku je zkoumání a hledání vlhkosti pomocí zdroje neutronů. Připravují se zde zařízení pro analýzu obsahu vody v hornině pro vesmírný program, která disponují zdrojem neutronů a detektory. Jedno z těchto zařízení, při jehož výrobě spolupracovala laboratoř s Institutem N. L. Duchova (jeden z výzkumných ústavů ruské korporace pro atomovou energii Rosatom) je namontován ve vozítku Curiosity, které v současnosti zkoumá povrch Marsu.

Pro kalibraci těchto detektorů byl pražským ČVUT připraven přenosný gama zářič využívající záchytu neutronu na sodíku a následné emise gama záření o přesné energii. Jako zdroj neutronů je v tomto zářiči použito kalifornium 252.

Laboratoř jaderných problémů

Tato laboratoř se snaží řešit různé problémy, například projekt Gigatone v Bajkalském jezeru, urychlovače částic či fyziku jaderných reaktorů a měření výkonu pomocí detekce antineutrin vyletujících z jaderných reaktorů. Zabývají se také vývojem pixelových detektorů pro neutronové zobrazovací metody.

Projekt Gigatone se snaží detekovat a určovat neutrina přilétající z vesmíru. Detekce probíhá pomocí svazků detektorů (velkých skleněných koulí s fotonásobiči), které jsou zavěšené na lanech a ponořené v Bajkalském jezeru. Bajkal se pro tento experiment hodí zejména díky své hloubce a čistotě vody, ve které probíhá pouze malý rozptyl neutrin. Vědci by měli být schopni určit energii neutrin a část vesmíru odkud by mohla být neutrina emitována, čímž pomáhají astronomům mapovat vesmír.

Team umisťující detektory neutrin do Bajkalského jezera

Významnou součástí laboratoře pro řešení jaderných problémů je také protonová léčba. Pro tvorbu protonového svazku je v Dubně využíván cyklotron o energii přibližně 230 MeV. Hlavní výhoda protonové terapie vychází z vlastností protonového svazku při průchodu hmotou. Díky tomu, že většina protonů se zastaví v určitém úseku, je možné maximalizovat energii, kterou předají nádoru, a minimalizovat poškození okolních buněk. Přesný dolet protonů je možné regulovat jejich energií a filtry, které se umístí do jejich dráhy. Tím je možné upravit léčbu přímo na míru pacientovi a umístění, velikosti a tvaru nádoru. Tato vlastnost je dána tím, že protony při nižší energii dokáží předat elektronům více energie a tím jich vytrhnout více.

Spojený ústav jaderných výzkumů (SÚJV) v Dubně hraje nedílnou součást v provádění výzkumů, které jsou na vysoké úrovni. S těmito výzkumy bohatě pomáhá také Česká republika, ze které do ústavu míří inženýři a vědci z různých oborů. Spojený ústav jaderných výzkumů tyto výjezdy podporuje a všemožně se snaží přilákat více a více zahraničních studentů prostřednictvím letních krátkodobých stáží (do 3 týdnů) či dlouhodobých pobytů (3 měsíce a více).

Zdroje: jinr.ru

           indico.cern.ch

           aculina.jinr.ru

           live.iop-pp01.agh.sleek.net

           link.springer.com

Autor: Pavel Suk | čtvrtek 5.10.2017 18:56 | karma článku: 10,81 | přečteno: 263x