В Новосибирске создают «зелёный» источник рентгеновского излучения

Фото: СО РАН

Работы по проектированию энергосберегающего и экологически безопасного источника рентгеновского излучения высокой яркости проводят в Институте ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН.

По оценкам новосибирских учёных, потребление электроэнергии у нового «зелёного» источника излучения будет на порядок меньше, чем у существующих аналогов. Как пояснили в СО РАН, данное излучение широко используется в мире биологами, химиками, геологами, материаловедами и другими специалистами. С его помощью они определяют элементный состав вещества, изучают свойства новых материалов, исследуют быстропротекающие процессы, расшифровывают структуру белков и многое другое. Источники рентгеновского излучения обеспечивают возможность мультидисциплинарных исследований, без них невозможно развитие многих фундаментальных и прикладных областей науки.

— Десятки источников рентгеновского излучения высокой яркости на основе электронных ускорителей работают во всех экономически развитых странах мира. Каждая такая установка круглосуточно потребляет несколько мегаватт электроэнергии, что сравнимо с энергопотреблением небольшого города. В XXI веке человечество практически достигло пределов энергопроизводства и соответствующих тепловых выбросов, поэтому энергосбережение стало одной из первоочередных задач современной техники, – отмечает заведующий лабораторией ИЯФ СО РАН член-корреспондент РАН Николай Винокуров.

Итак, физики ИЯФ СО РАН предложили создать источник рентгеновского излучения высокой яркости с низким (на порядок меньшим, чем в существующих и строящихся источниках) энергопотреблением. Такой качественный выигрыш достигается применением новых технологий.

— Например, магнитная система электронного накопителя, которая в существующих источниках использует электромагниты, может быть построена на основе постоянных магнитов из сплава неодим-железо-бор. Кроме нулевого потребления электроэнергии, магнитная система на постоянных магнитах обеспечивает высокую стабильность параметров излучения, так как магнитное поле в ней никогда не выключается. Высокостабильные постоянные магниты с высокой намагниченностью были изобретены в СССР в шестидесятые годы прошлого века, а к концу прошлого века в Китае было налажено массовое производство таких магнитов. Поэтому сейчас высококачественные постоянные магниты относительно дёшевы и стоимость магнитной системы на их основе в несколько раз меньше стоимости аналогичной магнитной системы с электромагнитами, – заявил Николай Винокуров.

Другая технология, развитая к концу прошлого века, – сверхпроводящие магниты с полем более 10 Тесла. Их применение позволяет существенно понизить энергию электронов в источнике. Это снижает не только размеры источника, но и его радиационную опасность. Последнее позволяет разместить установку в стандартном промышленном здании, как это показано на рисунке, что в несколько раз уменьшает строительные затраты.

Установка размещается в стандартном промышленном здании с размерами 100х200 квадратных метров с мостовыми кранами и разборными бетонными стенами внутри. Разрабатываемые энергосберегающие недорогие и простые в обращении источники рентгеновского излучения могут быть построены при больших университетах и использоваться для мультидисциплинарных исследований и обучения студентов и аспирантов. Наличие таких источников качественно изменит уровень научно-технологических разработок в больших университетах, так как последние не только получат постоянный доступ к излучению, но и смогут модернизировать свои источники в соответствии с потребностями конкретных экспериментов с использованием рентгеновского излучения.

Добавьте нас в источники на Яндекс.Новостях

Поделиться:
Если вы хотите, чтобы ЧС-ИНФО написал о вашей проблеме, сообщайте нам на SLOVO@SIBSLOVO.RU или через мессенджеры +7 913 464 7039 (Вотсапп и Телеграмм) и социальные сети: Вконтакте и Одноклассники

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *