«Междисциплинарный научно-исследовательский комплекс Института ядерной физики НЯЦ

«Междисциплинарный научно-исследовательский комплекс Института ядерной физики НЯЦ РК на базе ускорителя тяжелых ионов DC-60 »

ЦИКЛОТРОН DC- 60 Первая презентация проекта 1 0 апреля 2003 года

ЦИКЛОТРОН DC- 60 Открытие 21 сентября 2006 года

ЦИКЛОТРОН DC- 6 0 СОСТАВ УСКОРИТЕЛЬНОГО КОМПЛЕКСА: • ЦИКЛОТРОН DC-60 • ВНЕШНИЙ ИСТОЧНИК ИОНОВ ТИПА ECR • СИСТЕМА АКСИАЛЬНОЙ ИНЖЕКЦИИ ПУЧКА • КАНАЛ ИОНОВ НИЗКОЙ ЭНЕРГИИ ( ПУЧКИ ECR ИСТОЧНИКА ) • 3 КАНАЛА ПУЧКОВ УСКОРЕННЫХ ИОНОВ • ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ

ЦИКЛОТРОН DC- 60 расположение в здании МНИК ЕНУ

ЦИКЛОТРОН DC- 60 макет Канал высокой энергии для ФТТ Канал высокой энергии для ЯФКанал низкой энергии Камера облучения ядерных трековых мембран

ЦИКЛОТРОН DC- 60 основные параметры канала высокой энергии Параметр ы пучков ускоренных ионов Тип ионов Li ÷ Xe A/Z 6 ÷ 12 Энергия ускоренных ионов 0, 4 ÷ 1. 6. Мэ. В/нукл. Энергетический разброс 2 % Дискретное изменение энергии ионов за счет изменения заряда иона (A/Z) Плавная вариация энергии ионов 30 % (± 15%) за счет вариации магнитного поля

ЦИКЛОТРОН DC- 60 основные параметры канала низкой энергии Параметр ы пучков ионов низкой энергии Тип ионов Li ÷ Xe A/Z 2 ÷ 20 Энергия ионов ECR источника 10 ÷ 20 кэ. В/заряд Энергетический разброс 0, 1 % Дискретное изменение энергии ионов за счет изменения заряда иона (A/Z) Плавная вариация энергии ионов за счет вариации вытягивающего потенциала ECR источника

ОБЩИЙ ВИД в ускорительном зале МНИКЦИКЛОТРОН DC-

ВЧ- СИСТЕМАЦИКЛОТРОН DC-

ИСТОЧНИК МНОГОЗАРЯДНЫХ ТЯЖЕЛЫХ ИОНОВ НА ОСНОВЕ ЭЛЕКТРОН-ЦИКЛОТРОННОГО РЕЗОНАНСАЦИКЛОТРОН DC-

ИОННО-ОПТИЧЕСКИЕ КАНАЛЫЦИКЛОТРОН DC-

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ КАНАЛ для облучения ядерных трековых мембран. ЦИКЛОТРОН DC-

ПУЛЬТ УПРАВЛЕНИЯЦИКЛОТРОН DC-

СТОЙКИ ПИТАНИЯ И УПРАВЛЕНИЯЦИКЛОТРОН DC-

цилиндр Фарадея. СИСТЕМА ДИАГНОСТИКИ ИОННОГО ПУЧКАЦИКЛОТРОН DC-

ВАКУУМНАЯ СИСТЕМА криогенный насос ЦИКЛОТРОН DC-

C ИСТЕМА ВОДЯНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ холодильное оборудование. ЦИКЛОТРОН DC-

ЦИКЛОТРОН DC- 60 ЭЛЕМЕНТЫ ИОННО-ОПТИЧЕСКОГО КАНАЛА фокусирующий соленоид

ЭЛЕМЕНТЫ ИОННО-ОПТИЧЕСКОГО КАНАЛА квадрупольная линза. ЦИКЛОТРОН DC-

ТАБЛИЦА УСКОРЕННЫХ ИОНОВ от Li-6 до Xe-132 ЦИКЛОТРОН DC-

ТАБЛИЦА УСКОРЕННЫХ ИОНОВ от Li-6 до Xe-132 Ion A/Z Ion Energy Average Cycl. Center Average Field*Radius Ion Harmonic Generator [Me. V/u] Field [T] [T. m] Frequency [MHz] Mode Frequency [MHz] 132 Xe 21+ 6, 2857 1, 690 1, 65057 1, 64758 1, 17653 4, 02835 4 16, 11341 132 Xe 21+ 6, 2857 0, 980 1, 25667 1, 25535 0, 89576 3, 06934 4 12, 27736 132 Xe 22+ 6, 0 1, 850 1, 64851 1, 64524 1, 17506 4, 21420 4 16, 85679 132 Xe 22+ 6, 0 1, 070 1, 25345 1, 25201 0, 89346 3, 20696 4 12, 82784 ЦИКЛОТРОН DC-

Здание М еждисциплинарного научно-исследовательского комплекса Фасад

СТРОИТЕЛЬСТВО ЗДАНИЯ МНИК Интерьеры

НАУЧНАЯ ПРОГРАММА ДЦ-60 РАЗВИТИЕ КОМПЛЕКСНЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ В ОБЛАСТИ ФИЗИКИ, ХИМИИ, БИОЛОГИИ И ПЕРЕДОВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ НА БАЗЕ УСКОРИТЕЛЯ ТЯЖЕЛЫХ ИОНОВ ДЦ-60 на 2007 -2009 годы

ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ И ПРИКЛАДНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ В ОБЛАСТИ РАДИАЦИОННОЙ ФИЗИКИ ТВЕРДОГО ТЕЛА Моделирование высокодозного облучения нейтронами деления и синтеза Изучение пробегов заряженных частиц в материалах Создание наноструктур методами ионно-трековых технологий Исследование формирования дефектной структуры и вторичных процессов при взаимодействии тяжелых ионов с твердыми телами

В области радиационной физики твердого тела и радиационного материаловедения Исследование влияния облучения тяжелыми ионами на изменения структуры, механических свойств модельных и конструкционных материалов для атомной энергетики Изучение первичных и вторичных эффектов при взаимодействии тяжелых ионов с твердым телом

В области радиационной физики твердого тела и радиационного материаловедения Радиационные технологии – модификация свойств материалов посредством радиационной обработки тяжелыми ионами Разработка способов формирования подповерхностных слоев методом высокоэнергичной ионной имплантации Радиационно-ионная и ионно-трековая нанотехнологии

0. 1 m. Поры в облученной аустенитной стали Х 16 Н 11 М 3 — конструкционном материале чехла топливной сборки реактора БН-350 Доза облучения ~ 15 сна достигнута за 12 лет эксплуатации, ускоритель позволяет достичь той же дозы за несколько часов облучения Радиационное распухание

Радиационное охрупчивание Микротрещины на границах зерен облученного сплава Мо + 5 вес. % Ni после механических испытан ий на одноосное р астяжение при Т= 1275 К со скоростью 1. 3. 10 -3 с —

Формирование захороненных методом высокоэнергичной ионной имплантации барьерных слоев, препятствующих высокотемпературной диффузии компонентов покрытий 0 500 1000 1500 2000020406080100 Содержание, % Глубина, нм. Fe OИоны кислорода железо Слой Fe. Oжелезо

Радиационно-ионная и ионно-трековая нанотехнологии Бомбардируемая поверхность 1 mkm 20 nm. Kr + 0+ b 100 nm a 10 nm 2 nm c Электронно-микроскопические изображения ионных треков в кремнии: а — ионами Bi с энергией 710 Мэ. В (1012 см -2 ), б – облучение в геометрии “ cross — section ” ионами Kr с энергией 245 Мэ. В (1013 см -2 ), с – ионами He с энергией 17 кэ. В (5*10 17 см -2 )

В ОБЛАСТИ ЯДЕРНОЙ ФИЗИКИ НИЗКИХ ЭНЕРГИЙ Поиск нейтронной материи на ускорителе ДЦ – 60 Интенсивно ведутся работы по обнаружению нейтронных кластеров. Предсказано существование 88 n c энергией связи 40 Мэ. В, что позволяет ставить эксперименты вблизи кулоновского барьера. Начальный канал Конечный канал Порог (Мэ. В/нук. ) Барьер (Мэ. В/нук. ) 48 Ca + 40 Ca + 8 n 1. 51 1. 86 198 Pt + 190 Pt + 8 n 0. 01 3. 87 36 S + 36 S 32 S + 8 n 1. 83 1. 54 Зачем это нужно? Делится даже свинец !!!Деление ядер нейтронными кластерами ( возможность последовательных или цепных реакций деления ) Новые механизмы деления ядер ( энергетика )Понимание строения ядер ( вклад нейтронной и протонной составляющих в деление ядер ) Расчеты энергии связи ядер ( энергетика )Понимание ядерных сил ( вклад трехнейтронных сил ) Прикладные задачи ( почему это интересно государству )Академические задачи ( почему это интересно ученым )Начальный канал Конечный канал Порог (Мэ. В/нук. ) Барьер (Мэ. В/нук. ) 48 Ca + 40 Ca + 8 n 1. 51 1. 86 198 Pt + 190 Pt + 8 n 0. 01 3. 87 36 S + 36 S 32 S + 8 n 1. 83 1.

ПРОИЗВОДСТВО ЯДЕРНЫХ ТРЕКОВЫХ МЕМБРАН НА ДЦ-60 Фильтрация латексных частиц. Мембранный скол с параллельными цилиндрическими порами

ТЕХНОЛОГИИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ТРЕКОВЫХ МЕМБРАН Разработка технологии очистки сточных вод от естественных и искусственных радионуклидов Разработка новых методов стерилизации и очистки микробиологических субстратов