SNS completa ciclo completo de produção de nêutrons em nível de potência recorde

212th Knowledge Seekers Workshop Feb 22 2018 (Julho 2019).

Anonim

O Spallation Neutron Source, do Laboratório Nacional Oak Ridge, do Departamento de Energia, atingiu um novo marco ao operar um ciclo completo de produção de nêutrons de 1, 3 megawatts.

Atingir o nível de potência recorde com uma notável disponibilidade de feixe de acelerador de 94 por cento estabelece uma nova linha de base de operação, bem como um caminho para operar de forma confiável em potências mais altas. O aumento de potência oferece aos pesquisadores a capacidade de conduzir análises científicas mais rápidas usando nêutrons em mais tipos de materiais.

O SNS, uma instalação para usuários do Office of Science, iniciou suas operações em 2006 e é atualmente a instalação de espalhamento de nêutrons baseada em acelerador pulsátil mais potente do mundo, usada pelos cientistas para revelar propriedades e comportamentos fundamentais de energia e materiais em escala atômica. Contribuições de nêutrons no SNS resultaram em avanços em dispositivos eletrônicos, melhor distribuição de medicamentos e materiais de construção mais fortes para a infraestrutura de transporte.

A instalação acelera os prótons em quase 90% da velocidade da luz em um acelerador linear e em um anel que comprime o pulso de prótons em um fator de 1.000. Os prótons colidem com um alvo de mercúrio líquido, que cria uma "mistura" de nêutrons que flui para instrumentos poderosos, onde os cientistas medem as interações dos nêutrons com uma variedade de materiais.

Operações contínuas e confiáveis ​​em 1.3MW durante o ciclo de produção de 12 semanas do SNS foram possibilitadas por um módulo de alvo de aço inoxidável mais robusto e uma série de melhorias nos sistemas de acelerador que permitiram maior corrente de prótons e energia. O SNS atingiu níveis de potência de até 1, 4 MW, mas esta é a primeira vez que a instalação mantém níveis tão altos quanto 1, 3 MW em um período de tempo previsto.

Os cientistas e engenheiros de Oak Ridge estenderam o tempo de vida das metas do SNS estudando o desempenho de alvos anteriores e fazendo ajustes como a injeção de pequenas bolhas de gás hélio no fluxo de mercúrio líquido da embarcação alvo - uma melhoria que reduz as tensões de impacto causadas pela feixe de prótons.

Em 2016, o SNS implementou um Plano de Gerenciamento de Metas para capturar dados de desempenho e incorporar melhorias de projeto em novas metas, que são atualmente instaladas aproximadamente três vezes por ano. Desde a implementação do plano, cada alvo tem um desempenho confiável de acordo com o projeto pretendido.

Como planejado, o SNS operará o próximo ciclo de produção de nêutrons em 1, 4MW.

menu
menu