Language
Country/Area
No result found
nan
في عالم الفيزياء الحديثة ، تلعب مصادر النيوترونات دورًا مهمًا.تلعب هذه الأجهزة دورًا لا غنى عنه للبحث العلمي والأغراض الطبية وتطوير الطاقة النووية.مع تقدم العلوم والتكنولوجيا ، تم تطوير المزيد والمزيد من مصادر النيوترونات ، لكن مبادئ التشغيل لهذه الأجهزة الصغيرة غير معروفة.ستستكشف هذه المقالة هذه المصادر النيوترونية الصغيرة ، خاصةً كيف تطلق النيوترونات القوية من خلال عملية تسوس ألفا.
المفهوم الأساسي لمصدر النيوترون
يشيرمصدر النيوترون إلى أي جهاز يمكن أن ينبعث منه النيوترونات بغض النظر عن آليته لتوليد النيوترونات.عادة ما يتم تصنيف مصادر النيوترونات هذه إلى أجهزة صغيرة ومتوسطة وكبيرة وفقًا لعملياتها المادية التي تنتج فيها النيوترونات.
على سبيل المثال ، يمكن استخدام مصادر النيوترون في مختلف المجالات مثل الفيزياء والهندسة والطب والأسلحة النووية.
تشغيل مصادر النيوترونات الصغيرة
الانشطار التلقائي
تخضع بعض النظائر الانشطار التلقائي دون تحفيز خارجي ، مما يؤدي إلى النيوترونات بشكل طبيعي.كاليفورنيا -252 ( 252CF ) هو المصدر الأكثر شيوعًا للنيوترونات التلقائية للانشطار.عادةً ما يكون لهذه المصادر النيوترونية أقطار تتراوح بين 1/4 و 1/2 بوصة وأطوال من 1 إلى 2 بوصة ، وتم الإبلاغ عن معدلات إخراج النيوترون التي تتراوح بين 100 مليون إلى 1 مليار في الثانية.
ألفا Decay
يمكن أيضًا إنشاءالنيوترونات من خلال التأثير على نظائر الضوء مثل البيروكس أو الكربون.يمكن صنع مصادر ألفا نيوترون عن طريق خلط مصدر مشع ألفا مع نظائر الوزن الذري المنخفض.يتراوح انبعاثات النيوترون لهذه الأجهزة ما بين مليون و 100 مليون نيوترون في الثانية ، ويتم تحديد وقت الإنتاج فعليًا من خلال نصف عمر المشعة.
تتضمن مجموعات المواد الشائعة 六-用 (
pube) و 六-用 (ambe) و 六 -lithium (amli).
مصدر نيوتروني متوسطة الحجم
تركيز البلازما الكثيف
تسيطر مصادر النيوترونات المركزة على البلازما الكثيفة على الاندماج النووي عن طريق إنشاء بلازات كثيفة ، حيث يتم تسخين غازات الديوتيريوم المشحونة وتريتيوم إلى درجة حرارة يمكن أن تسبب الانصهار النووي.
القيد الكهروستاتيكي بالقصور الذاتي
تستخدم الأجهزة المقيدة الكهروستاتيكية بالقصور الداخلي مثل Farnsworth-Hirsch Fusor الحقول الكهربائية لتسخين البلازما وإنتاج النيوترونات ، وجذب عدد لا يحصى من أبحاث الهواة والتجارب.
هذه المصادر النيوترونية عادة ما تكون ذات حجم مماثل وتكلفة لمصادر الانشطار التلقائية.
إمكانات مصادر النيوترونات الكبيرة
مفاعل الانشطار النووي
تنتج عملية الانشطار داخل مفاعلات الانشطار النووي عددًا كبيرًا من النيوترونات ، وهي خاصية تجعلها تستخدم على نطاق واسع في توليد الطاقة والتجارب.غالبًا ما يتم تصميم مفاعلات البحث والتطوير للسماح لعينات من المواد بدخول بيئات التدفق الفرعي المتوسط العالي للاختبار.
نظام الانصهار النووي
الانصهار النووي ، وخاصة اندماج نظائر الهيدروجين الثقيلة ، لديه القدرة على إنتاج كميات كبيرة من النيوترونات.تقوم العديد من وحدات البحث في جميع أنحاء العالم بإجراء أبحاث متكاملة على نطاق صغير لاستكشاف إمكانات تطبيقها في المستقبل.
على سبيل المثال ، تعد مرفق الاشتعال الوطني في الولايات المتحدة والطائرة في المملكة المتحدة تجارب الانصهار الرئيسية الجارية حاليًا.
الاستنتاج: مستقبل مصادر النيوترونات
بشكل عام ، مع تقدم الفيزياء ، يتوسع نطاق الطلب والتطبيق لمصادر النيوترونات باستمرار.من مصادر ألفا النيوترونية الصغيرة إلى المفاعلات النووية الكبيرة ، يجلب كل جهاز مزايا وتحديات فريدة.على الرغم من أن هذه التقنيات أظهرت إمكاناتها في الوقت الحاضر ، فهل ستكون هناك تقنيات مصدر نيوترون أكثر ابتكارًا في المستقبل ، وكيف ستؤثر على مجالات البحث والتطبيق لدينا؟
