该项目的目的是加深对通过实验研究中融合反应器中使用的超导材料的中子辐射影响的理解。要充分调查融合环境中影响HTS的可能问题,必须将它们暴露于主要颗粒(中子),并根据引入无序的总水平(Fulinence Affects(Fulinence Affects)和损害积累率(Flux Affects)研究预期的损害制度。此外,在测量样品的性质的同时,需要在低温条件下进行辐射,并且应进行所有表征,而无需加热100K以上的样品以避免退火。但是,从今天开始,没有理想(即存在融合环境中的频谱和通量)中子源,有必要开发新的中子照射实验方法。在此框架中,我们的小组正在与Enea Frascati的Frascati Neutron Generator(FNG)的研究人员合作,以设计,开发和测试独特的照射和表征设施。
(a) 小节修订了《能源部研究与创新法案》(42 USC 18641),授权开展基础能源科学研究与开发计划,包括材料科学与工程、化学科学、物理生物科学、地球科学和其他学科,为新能源技术奠定基础。本小节授权可持续化学研究,以及对多个用户设施进行升级和相关改进,包括:先进光子源;散裂中子源;先进光源;直线加速器相干光源 II;低温模块维修和保养设施;纳米科学研究中心;国家同步加速器光源 II。本小节还授权计算材料和化学科学研究与开发,包括最多六个中心。它授权开发材料研究数据库。本小节授权:2023 财政年度 (FY) 2,685,414,000 美元; 2024 财年为 2,866,890,840 美元;2025 财年为 2,987,727,170 美元;2026 财年为 3,062,732,781 美元;2027 财年为 3,080,067,167 美元,用于基础能源科学项目。
所有能量的中子都是重要的物质探测器,对科学和工业领域越来越多的应用至关重要。对于许多新颖的发展和培训目的,提供直接且经济实惠的中子获取途径的专用本地设施是社区的迫切需求。隆德宽带中子设施 (LBNF) 的设计考虑到了这一点,并降低了进入门槛。LBNF 由隆德大学核物理系主办,由中子学小组运营,提供完善的以用户为中心的基础设施、核物理和探测技术专业知识,以及来自加速器中子源和中子发射放射源的中子获取途径。自 2014 年以来,该设施一直作为 ESS 相关探测器和材料研发的基础设施以及教育平台 [1]。目前,LBNF 的 3 MeV Pelletron 加速器正在升级,配备专用的中子生产光束线。预计中子通量将从大约106n/s(放射源)或108n/s(中子发生器)增加到1010n/s,这将为其他领域的应用开辟新的可能性。
气体填充,激光驱动的“倒入电晕”融合靶标吸引了作为研究动力学物理学的低温中子源和平台的兴趣。在调查的填充压力下,从壳体中弹出的颗粒可以在碰撞之前深入渗透到气体中,从而导致在气体 - 壳界面上显着混合。在这里,我们使用动力学离子,流体 - 电子混合粒子中的模拟来探索该混合物的性质。模拟显示出弱碰撞静电冲击的特性,因此,强烈的电场将壳离子加速到罕见的气体中,并反映上游气体离子。这种互穿的过程是由碰撞过程介导的:在较高的初始气压下,较少的壳颗粒进入混合区域并到达热点。通过中子产量缩放与气压可检测到这种效果。中子屈服缩放的预测与在欧米茄激光器设施中记录的实验数据表现出极好的一致性,这表明一维动力学机制足以捕获混合过程。
惯性静电约束 (IEC) 利用强电场来产生和约束等离子体。它已广泛用于进行核聚变反应,并在商业上用作活化分析的中子源。本研究调查了 IEC 推进器的两种不同放电模式,即“喷射”模式和“喷雾”模式。本文比较了 IEC 系统在各种初步设计方案下的放电特性,例如阴极网格设计和阴极网格尺寸。高分辨率图像用于在多个操作点进行强度分析。基本法拉第探针用于定性记录等离子体电流密度的变化。结果表明,在更负的电位下偏置阴极会导致网格吸收的电流和可见等离子体的可见强度增加。电流和光强度逐渐增加,直到发生从“喷射”到“喷雾”的模式转变。换句话说,“喷射”模式始终先于“喷雾”模式。此外,背景压力和施加的阴极电位被证明是 IEC 设备的两个主要操作变量。最后,当设备以“喷雾”模式运行时,记录到更高的电流密度,然而,在“喷射”模式下,喷出的等离子体更加准直。
使用白色入射中子源,通过使用分段液体闪烁体探测器阵列检测仅 γ 射线和 n - γ 符合,测量了 Q = 4.4398 MeV 12 C( n , n ′ γ ) 截面。虽然这里使用的 n - γ 技术更普遍地适用于各种中子散射测量,但仅 γ 技术已成功应用于此反应,以利用此检测系统的精确时间分辨率和高效率,从反应阈值到 16 MeV 入射中子能量,获得具有前所未有的统计精度和总不确定度 < 2% 的结果,清楚地解决了此反应中许多以前不为人所知的特征。仅 γ 和 n - γ 结果在本研究涵盖的大部分入射能量范围内彼此一致,从而为未来测量的 n - γ 技术提供了验证,尽管两个结果之间以及与 ENDF/B-VIII.0 核数据评估之间存在显著差异。这些差异在最近评估的 6.5 MeV 以下能量范围内尤其明显,在 14 MeV 附近也观察到了类似于其他 12 C + n 反应通道的“锯齿”状特征。本文提供了仅 γ 和 n - γ 结果,并进行了彻底的协方差推导。
来自 LLNL 的科学家团队描述了一种高精度干涉仪系统,该系统是新开发的,用于测量金刚石压砧中的折射率及其色散的压力依赖性。阅读更多 科学家团队对直接驱动金球实验进行了分析,以测试惯性约束聚变和高能量密度建模中使用的热传输模型。阅读更多 来自 LLNL 和激光能量学实验室的科学家致力于改进 NIF 上的极性直接驱动中子源,NIF 是世界上能量最高的激光器。阅读更多 由 LLNL 和科罗拉多矿业学院领导的跨学科研究团队展示了在高速率量子传感器中使用核衰变寻找惰性中微子的威力。这些发现是此类测量的首次。阅读更多 根据一份新的谅解备忘录,LLNL、IBM 和 Red Hat 的研究人员旨在通过将 LLNL 的 Flux 调度框架与 Red Hat OpenShift 集成来支持下一代工作负载,从而使更传统的高性能计算作业能够利用云和容器技术。阅读更多
摘要 — 高能电子与物质相互作用产生的辐射簇射包括能量分布峰值为 MeV 级的中子,这些中子是通过光核反应产生的,可以测量电子设备中中子诱导的单粒子效应 (SEE)。在这项工作中,我们研究了一种装置,其中欧洲核子研究中心 [Centre Européen pour la Recherche Nucléaire (CERN)] 的 CLEAR 加速器的 200 MeV 电子束被引导到铝靶上以产生具有大中子分量的辐射场。通过测量特性良好的静态随机存取存储器 (SRAM) 中的单粒子翻转 (SEU) 和闩锁率以及被动式无线电光致发光 (RPL) 剂量计中的总电离剂量 (TID),并将结果与 FLUKA 模拟的预测进行比较,对由此产生的环境进行了分析。我们发现,用铅制成的横向屏蔽可保护 SRAM 免受过高的 TID 率影响,从而为 SEU 测量提供最佳配置,尤其是在对 MeV 级中子高度敏感的 SRAM 中。相对于基于散裂靶或放射源的标准中子设施,此设置提供了一种有趣的补充中子源。
这项工作报告了开发用于操作中子表征的缩小尺寸的激光粉末融合装置。描述了设计注意事项,设备配置和详细的设置。该设备已针对中子衍射的安装和工具进行了优化,用于对印刷过程中金属组件的结构和微观结构演变和构成的多种研究。与设备的介绍结合使用,我们提供了操作中性中子衍射的示例,用于应变分析和操作中子成像,以进行缺陷表征和温度映射在瑞士散布中子源的两个不同光束线上。通过获取可易受裂纹材料的衍射模式并跟踪衍射峰的变化,可以在处理过程中挖掘出固定体积内弹性菌株的热贡献的演变。散装缺陷表征。中子束衰减的变化与最终的微观结构相关,它证实了该技术在操作中表征了探测器内部缺陷形成的能力。我们进一步证明了如何使用铍过滤器,因此如何使用冷中子光谱的长波长部分,可以在打印双金属复合材料时在空间和时间分辨的温度图中获得。
我们报告了激光驱动的聚合等离子体聚变靶的数值模拟。这些“倒置电晕”聚变靶可用于研究反向流动和聚合稀薄等离子体流,先前的实验已经证明了它们作为中子源的潜力。该方案由沿空心塑料壳内表面排列的燃料层组成,该塑料壳经过激光烧蚀并向内向靶中心扩展。这些靶中产生的等离子体流在汇聚时最初几乎不会发生碰撞,从而导致喷射流相互穿透时产生宽相互作用长度尺度和长相互作用时间尺度。这种动力学效应会影响组成离子的混合 - 单流体流体动力学模拟无法正确捕捉到这种现象。在这里,我们使用两种不同的方法进行数值模拟:(1) HYDRA 中的单流体模拟,以及 (2) Chicago 代码中的动能离子、流体电子混合粒子胞内 (PIC) 模拟。结果表明,最初几乎无碰撞的等离子体前沿相互渗透很深,导致空间和时间上相互作用区域更宽,从而导致显著的束流-束流融合。这两种方法对燃料层厚度对中子产额的影响做出了不同的、可测试的预测。