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.

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.

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