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 10 апреля 2003 года

ЦИКЛОТРОН DC-60 Открытие 21 сентября 2006 года

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

ЦИКЛОТРОН DC-60 основные параметры канала высокой энергии Параметры 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 Параметры 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

ЦИКЛОТРОН DC-60 ОБЩИЙ ВИД в ускорительном зале МНИК

ЦИКЛОТРОН DC-60 ВЧ- СИСТЕМА

ЦИКЛОТРОН DC-60 ИСТОЧНИК МНОГОЗАРЯДНЫХ ТЯЖЕЛЫХ ИОНОВ НА ОСНОВЕ ЭЛЕКТРОН-ЦИКЛОТРОННОГО РЕЗОНАНСА

ЦИКЛОТРОН DC-60 ИОННО-ОПТИЧЕСКИЕ КАНАЛЫ

ЦИКЛОТРОН DC-60 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ КАНАЛ для облучения ядерных трековых мембран

ЦИКЛОТРОН DC-60 ПУЛЬТ УПРАВЛЕНИЯ

ЦИКЛОТРОН DC-60 СТОЙКИ ПИТАНИЯ И УПРАВЛЕНИЯ

ЦИКЛОТРОН DC-60 СИСТЕМА ДИАГНОСТИКИ ИОННОГО ПУЧКА цилиндр Фарадея

ЦИКЛОТРОН DC-60 ВАКУУМНАЯ СИСТЕМА криогенный насос

ЦИКЛОТРОН DC-60 CИСТЕМА ВОДЯНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ холодильное оборудование

ЦИКЛОТРОН DC-60 ЭЛЕМЕНТЫ ИОННО-ОПТИЧЕСКОГО КАНАЛА фокусирующий соленоид

ЦИКЛОТРОН DC-60 ЭЛЕМЕНТЫ ИОННО-ОПТИЧЕСКОГО КАНАЛА квадрупольная линза

ЦИКЛОТРОН DC-60 ТАБЛИЦА УСКОРЕННЫХ ИОНОВ от Li-6 до Xe-132

ЦИКЛОТРОН DC-60 ТАБЛИЦА УСКОРЕННЫХ ИОНОВ от Li-6 до Xe-132

Здание Междисциплинарного научноисследовательского 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 Ø Ø Моделирование высокодозного облучения нейтронами деления и синтеза Изучение пробегов заряженных частиц в материалах Создание наноструктур методами ионнотрековых технологий Исследование формирования дефектной структуры и вторичных процессов при взаимодействии тяжелых ионов с твердыми телами

В области радиационной физики твердого тела и радиационного материаловедения ØИсследование влияния облучения тяжелыми ионами на изменения структуры, механических свойств модельных и конструкционных материалов для атомной энергетики Ø 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 Ø Разработка способов формирования подповерхностных слоев методом высокоэнергичной ионной имплантации Ø Радиационно-ионная и ионно-трековая нанотехнологии

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

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

Формирование захороненных методом высокоэнергичной ионной имплантации барьерных слоев, препятствующих высокотемпературной диффузии компонентов покрытий железо Слой Fe. O Ионы кислорода железо

Радиационно-ионная и ионно-трековая нанотехнологии Бомбардируемая поверхность a Kr+0+ b 20 nm 100 nm 1 mkm c 2 nm 10 nm 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*1017 см-2)

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

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

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