Уникальные научные установки

Комплекс импульсных нейтронных источников испарительного типа на базе сильноточного линейного ускорителя протонов ИЯИ РАН (Нейтронный комплекс ИЯИ РАН)

УНУ создана в 1998 году

Данная УНУ была поддержана в рамках мероприятия 1.8 ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2013 годы»
Адрес
Руководитель работ
  • 👤Коптелов Эдуард Алексеевич
  • 📞 (496) 751 00 62
  • koptelov@inr.ru
Сведения о результативности за 2016 год (данные мониторинга)
Участие в мониторинге Число организаций-пользователей, ед. Число публикаций, ед. Загрузка в интересах внешних организаций-пользователей, %
нет000.00
Базовая организация

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки «Институт ядерных исследований Российской академии наук»

Информация об уникальной научной установке (УНУ)

УНУ - Нейтронный комплекс ИЯИ РАН входит в состав УНУ "Линейный ускоритель ионов водорода и импульсный источник нейтронов", а оба объекта - одни из составных частей ЦКП " Ускорительный центр нейтронных исследований структуры вещества и ядерной медицины ИЯИ РАН". Работа Нейтронного комплекса обеспечивается ускорителем ИЯИ РАН. Нейтронный комплекс  включает в себя уникальные установки: импульсный источник тепловых нейтронов ИН-06 (единственный в России), спектрометр по времени замедления нейтронов в свинце СВЗ-100 (лучший в мире по своим характеристикам среди приборов данного класса), установка РАДЭКС (импульсный источник тепловых и эпитепловых нейтронов) с нейтронным времяпролётным спектрометром, спектрометр-рефлектометр Горизонт, многокомпонентная нейтронофизическая установка ДИАС, многофункциональный нейтронный спектрометр МНС, нейтронографическая установка Геркулес. В дополнение к Нейтронному комплексу ИЯИ РАН располагает комплементарным оборудованием для нанодиагностики: современные дифрактометры для рентгеноструктурного анализа CSG, IPDCII и STADI MP. Работа Нейтронного комплекса ИЯИ РАН обеспечивается генерацией нейтронов испарительного спектра в тяжелых металлических мишенях (в реакциях скалывания) ускоренными протонами. Линейный ускоритель протонов ИЯИ РАН - сильноточный ускоритель, находящийся в одном ряду по мощности в пучке вместе с LANSCE (Лос-Аламос, США) и SNS (Ок-Ридж, США), обеспечивает проведение экспериментов в области фундаментальной ядерной физики и прикладных исследований, исследований по производству различных радионуклидов медицинского, научного и промышленного применения, работу Нейтронного комплекса и центра лучевой терапии. Нейтронное излучение является универсальным инструментом научных исследований в физике, химии, биологии, геологии, материаловедении, медицине, технологии производства новых материалов и т.д.. Расширяются сферы применения нейтронного излучения – от изучения фундаментальных свойств самого нейтрона и его взаимодействия с ядрами и веществами, до современных методов материаловедения и технологического контроля. Существенный прогресс в этом направлении достигнут за счет создания нового поколения импульсных источников нейтронов, основанных на использовании ускорителей протонов. Интенсивные коротко-импульсные нейтронные пучки от источника на базе линейного ускорителя протонов дают возможность проведения время-пролетного анализа рассеянных нейтронов для решения широкого круга научных проблем и прикладных задач в режиме реального времени. Такие источники, являясь наиболее безопасными и приемлемыми с точки зрения экологии и по сравнению с реакторами, имеют хороший потенциал для последующей модернизации с целью увеличения интенсивности импульсных потоков нейтронов. Особенно важными в современное время являются следующие обстоятельства: в случае нейтронных источников на основе ускорителей протонов нет опасности ядерной катастрофы, сопровождающейся выбросом радиоактивных веществ, нет угрозы распространения делящихся материалов, угрозы террористических актов, нацеленных на ядерные объекты, нет большого количества экологически вредных выбросов и отходов. Это делает источники данного типа безопасными для персонала, пользователей, населения региона. Организация работ на Нейтронном комплексе ИЯИ РАН не требует особого режима ограничения доступа, контроля, характерного для исследовательских реакторов, что открывает источник для широкого круга потенциальных пользователей, студентов и аспирантов вузов. В США был сооружен импульсный источник нейтронов по схеме аналогичной ускорительному комплексу ИЯИ РАН, он является в настоящее время крупнейшим национальным научным проектом – проект SNS, стоимость 1,4 млрд долларов. На базе SNS создан Центр нанотехнологий. В Японии также завершено сооружение аналогичного нейтронного комплекса JSNS на базе ускорительного комплекса J-PARC. Запуск в эксплуатацию в ИЯИ РАН источника нейтронов ИН-06 и создание на его основе экспериментальной базы для научных исследований и прикладных применений нейтронного излучения являются весьма актуальными. Следует отметить, что ИН-06 является уникальным для России, т.к. впервые появляется возможность сочетания высокого потока тепловых и эпитепловых нейтронов с узкой временной шириной вспышки. Импульсный источник тепловых нейтронов ИН-06 предназначен для исследований конденсированных сред, в том числе наносистем и материалов. В ИЯИ РАН также имеются возможности проведения нейтронных исследований на источнике эпитепловых нейтронов РАДЭКС. Существующие каналы времяпролетного спектрометра на базе источника РАДЭКС позволяют проводить одновременно как ядерно-физические измерения, так и нейтронографические исследования. Спектрометр по времени замедления нейтронов в свинце СВЗ-100 позволяет получать уникальные данные по сечениям деления радиоактивных продуктов ядерной энергетики.

Главные преимущества, обоснование уникальности установки, в том числе сопоставление УНУ с существующими аналогами

УНУ - Нейтронный комплекс ИЯИ РАН включает в себя уникальные установки: импульсный источник тепловых нейтронов ИН-06 (единственный в России), спектрометр по времени замедления нейтронов в свинце СВЗ-100 (лучший в мире по своим характеристикам среди приборов данного класса), установка РАДЭКС (импульсный источник тепловых и эпитепловых нейтронов) с нейтронным времяпролётным спектрометром, спектрометр-рефлектометр Горизонт, многокомпонентная нейтронофизическая установка ДИАС, многофункциональный нейтронный спектрометр МНС, нейтронографическая установка Геркулес. В дополнение к Нейтронному комплексу ИЯИ РАН располагает комплементарным оборудованием для нанодиагностики: современные дифрактометры для рентгеноструктурного анализа CSG, IPDCII и STADI MP. Работа Нейтронного комплекса ИЯИ РАН обеспечивается генерацией нейтронов испарительного спектра в тяжелых металлических мишенях (в реакциях скалывания) ускоренными протонами. Линейный ускоритель протонов ИЯИ РАН - сильноточный ускоритель, находящийся в одном ряду по мощности в пучке вместе с LANSCE (Лос-Аламос, США) и SNS (Ок-Ридж, США), обеспечивает проведение экспериментов в области фундаментальной ядерной физики и прикладных исследований, исследований по производству различных радионуклидов медицинского, научного и промышленного применения, работу Нейтронного комплекса и центра лучевой терапии. Нейтронное излучение является универсальным инструментом научных исследований в физике, химии, биологии, геологии, материаловедении, медицине, технологии производства новых материалов и т.д.. Расширяются сферы применения нейтронного излучения – от изучения фундаментальных свойств самого нейтрона и его взаимодействия с ядрами и веществами, до современных методов материаловедения и технологического контроля. Существенный прогресс в этом направлении достигнут за счет создания нового поколения импульсных источников нейтронов, основанных на использовании ускорителей протонов. Интенсивные коротко-импульсные нейтронные пучки от источника на базе линейного ускорителя протонов дают возможность проведения время-пролетного анализа рассеянных нейтронов для решения широкого круга научных проблем и прикладных задач в режиме реального времени. Такие источники, являясь наиболее безопасными и приемлемыми с точки зрения экологии и по сравнению с реакторами, имеют хороший потенциал для последующей модернизации с целью увеличения интенсивности импульсных потоков нейтронов. Особенно важными в современное время являются следующие обстоятельства: в случае нейтронных источников на основе ускорителей протонов нет опасности ядерной катастрофы, сопровождающейся выбросом радиоактивных веществ, нет угрозы распространения делящихся материалов, угрозы террористических актов, нацеленных на ядерные объекты, нет большого количества экологически вредных выбросов и отходов. Это делает источники данного типа безопасными для персонала, пользователей, населения региона. Организация работ на Нейтронном комплексе ИЯИ РАН не требует особого режима ограничения доступа, контроля, характерного для исследовательских реакторов, что открывает источник для широкого круга потенциальных пользователей, студентов и аспирантов вузов. В США был сооружен импульсный источник нейтронов по схеме аналогичной ускорительному комплексу ИЯИ РАН, он является в настоящее время крупнейшим национальным научным проектом – проект SNS, стоимость 1,4 млрд долларов. На базе SNS создан Центр нанотехнологий. В Японии также завершено сооружение аналогичного нейтронного комплекса JSNS на базе ускорительного комплекса J-PARC. Запуск в эксплуатацию в ИЯИ РАН источника нейтронов ИН-06 и создание на его основе экспериментальной базы для научных исследований и прикладных применений нейтронного излучения являются весьма актуальными. Следует отметить, что ИН-06 является уникальным для России, т.к. впервые появляется возможность сочетания высокого потока тепловых и эпитепловых нейтронов с узкой временной шириной вспышки. Импульсный источник тепловых нейтронов ИН-06 предназначен для исследований конденсированных сред, в том числе наносистем и материалов. В ИЯИ РАН также имеются возможности проведения нейтронных исследований на источнике эпитепловых нейтронов РАДЭКС. Существующие каналы времяпролетного спектрометра на базе источника РАДЭКС позволяют проводить одновременно как ядерно-физические измерения, так и нейтронографические исследования. Спектрометр по времени замедления нейтронов в свинце СВЗ-100 позволяет получать уникальные данные по сечениям деления радиоактивных продуктов ядерной энергетики.

Основные направления научных исследований, проводимых с использованием УНУ

  • фундаментальные и пpикладные исследования в области физики конденсированных сред, матеpиаловедения;
  • высокомолекулярные соединения, биотехнологии, биофизика, геофизика, исследования наноструктурированных материалов;
  • технология интенсивных источников нейтронов, технологии создания  новых материалов с заданными свойствами;
  • прикладная ядерная физика, радиоизотопные исследования, электроядерная трансмутация делящихся материалов, материалы для ядерной энергетики.

Наиболее значимые научные результаты исследований

На Нейтронном комплексе ИЯИ РАН, прочих нейтронных источниках, на рентгеновских дифрактометрах в ИЯИ РАН, были исследованы структурные и динамические свойства материалов, в том числе наносистем, включающих в себя: - немагнитные сплавы на основе Ni-Cr-Al; - твердые сплавы на основе Ti-Zr; - полиэтилен с нанотрубками; - каптон; -эластомерные водородсодержащие материалы; - сложные перовскитоподобные оксиды на основе переходных металлов; - сверпроводники нового поколения на основе железа и родственные им системы; - система углерод-кремний. Выполнен цикл работ по измерению нейтронных сечений ряда минорных актинидов на спектрометре по времени замедления нейтронов в с инце СВЗ-100. Полученные данные имеют важное значение для развития ядерной энергетики нового поколения и занесены в мировые базы данных.

108840, г. Троицк, ул. Физическая, влад. 27
📷

Перечень объектов в составе УНУ (7)

Наименование Изготовитель Страна Год выпуска Количество единиц
Пресс-1
Назначение, основные характеристики
ИЯИ РАН 2006 1
Кристалл
Назначение, основные характеристики
ИЯИ РАН 2009 1
МНС
Назначение, основные характеристики
ФИ РАН, ИЯИ РАН 2006 1
Геркулес-ДИАС
Назначение, основные характеристики
ИЯИ РАН, НИЦ «Курчатовский институт» 2000 1
Горизонт
Назначение, основные характеристики
ИЯИ РАН, ПИЯФ, ООО «Синатек» 2008 1
Импульсный источник эпитепловых нейтронов РАДЭКС с времяпролетным спектрометром
Назначение, основные характеристики
Специализи­рованные предприятия Российской Федерации 1998 1
Импульсный источник нейтронов ИН-06
Назначение, основные характеристики
Специализи­рованные предприятия Российской Федерации 1998 1

Услуги (6)

Для подачи заявки на оказание услуги щелкните по ее наименованию.
Наименование Приоритетное направление
структурные исследования соединений, содержащих редкоземельные элементы
Энергоэффективность, энергосбережение, ядерная энергетика
исследования кристаллической структуры сложных оксидов методами рентгеновской и нейтронной дифракции
Энергоэффективность, энергосбережение, ядерная энергетика
тестирование камер высокого давления
Индустрия наносистем
структурные исследования моносилицидов и моногерманидов 3d металлов (Fe, Mn, Co) методами рентгеновской и нейтронной дифракции
Энергоэффективность, энергосбережение, ядерная энергетика
структурные исследования новых интерметаллидов на основе переходных и редкоземельных металлов
Энергоэффективность, энергосбережение, ядерная энергетика
структурные исследования новых метастабильных фаз бора
Индустрия наносистем

Методики (5)

Наименование методики Наименование организации, аттестовавшей методику Дата аттестации
Рентгеновская дифракция ИЯИ РАН 07.05.2008
Малоугловое рассеяние нейтронов ИЯИ РАН 18.11.2010
Нейтиронная спектроскопия ИЯИ РАН 18.12.2007
Нейтронная рефлектометрия ИЯИ РАН 18.11.2010
Нейтронная дифракция ИЯИ РАН 20.12.2007

Возврат к списку


0 комментариев

Комментарии отсутствуют!

Вы можете оставить свое сообщение первым.

Написать комментарий