Știința 360 - 7 martie 2023 - Acceleratorul Tandem IFIN-HH de la Magurele - prima instalație nucleară care a trecut cortina de fier. 50 de ani în slujba comunității științifice internaționale

INVITAȚI

Șerban DOBRESCU, dr.fiz., fost cercetător IFIN-HH Măgurele

Cătălin BORCEA, dr.fiz., cercetător IFIN-HH Măgurele

Dorel BUCURESCU, dr.fiz, membru corespondent al Academiei Române, cercetător asociat IFIN-HH, Măgurele

Gheorghe CĂTA-DANIL, Prof. dr.fiz, Universitatea Politehnica, București

Constantin MIHAI, dr.fiz., Coordonatorul Departamentului Fizică Nucleară, DFN, IFIN-HH Măgurele

Alexandru Liviu NEGREȚ, dr.fiz., Secretar Științific IFIN-HH Măgurele

Dan Gabriel GHIȚĂ, dr.ing., ELI-NP Măgurele

În direct de la IFIN-HH, ora 14.00, la Radio România Cultural, radioromaniacultural.ro și video pe pagina de facebook Radio România Cultural și facebook IFIN-HH: www.facebook.com/IFIN.HH/

Acceleratorul Tandem FN Pelletron de 9 MV a fost construit de High Voltage Engineering Corporation (HVEC) în 1973.

Acesta a trecut prin doua perioade complexe de modernizare, cand tensiunea originală de 7,5 MV a fost crescută la 9 MV iar cea mai recentă etapă de modernizare între anii 2006-2012 cand cureaua de încărcare a fost înlocuită cu un sistem Pelletron mai fiabil, au fost instalate noi surse de ioni și tot sistemul de vid și alimentare cu energie electrică au fost îmbunătățite.

Ca urmare, facilitatea a devenit un dispozitiv modern și versatil de nivel internațional, care a atras imediat atenția utilizatorilor din afara țării.

Acceleratorul Tandem de 9 MV este utilizat în prezent pentru experimente de fizică fundamentală, fiind instalate o serie de ansambluri experimentale complexe. Astfel, la acest accelerator au loc studii în domeniile structurii nucleare, reacțiilor nucleare și astrofizicii.

Infrastructura de cercetare este unică la nivel național și regional, iar la nivel internațional este una dintre puținele facilități care acoperă o arie atât de largă de domenii.

Acceleratorul Tandem de 9MV din cadrul IFIN-HH face parte din rețele europene de facilități (EURO-LABS și ARIEL) care oferă fascicule accelerate de ioni utilizate în cercetarea fundamentală în fizica nucleara.

Cercetarea în domeniul fizicii nucleare este inclusă în Strategia Națională de Cercetare, Dezvoltare și Inovare, fiind unul din domeniile de vârf ce au beneficiat în ultimii ani de modernizarea infrastructurilor specifice. Acest lucru a condus la o creștere a interesului comunității internaționale de a efectua studii experimentale la acceleratoarele Tandem ale IFIN-HH, clasificate ca Instalații și Obiective Speciale de Interes Național (IOSIN).

Infrastructura locală s-a dovedit a fi un stimulator direct al implicării în marile colaborări internaționale, în special din punctul de vedere al faptului ca a constituit un instrument esențial pentru acumularea de experiență de lucru, atât prin operarea infrastructurii existente cât și prin dezvoltarea acesteia.

Utilizatorii externi sunt responsabili de un procent de 50% din numărul total de ore furnizate într-un an, iar cererea de ore de fascicul depășește in fiecare an capacitatea acceleratorului, astfel că propunerile de experimente trec printr-un proces de selecție într-un comitet de experți internaționali.

Din punct de vedere al spectroscopiei gama și al cercetării fundamentale, echipele de cercetare sunt implicate în mod direct în marile colaborări internaționale din domeniu: ISOLDE/CERN (Elveția), NUSTAR la FAIR-GSI (Germania), GANIL și ILL Grenoble (Franța), INFN (Italia), iThemba LABS (Africa de Sud).

Pe partea de cercetare aplicativă, colaborăm intensiv cu grupuri de cercetare din afara țării, cu laboratoare similare în proiecte comune de cercetare din domeniul nostru sau din domenii conexe (arheologie, geologie, fizica materialelor, mediu, medicină, etc.).

Acceleratorul Tandem de 9 MV este un accelerator electrostatic dotat cu un număr de trei surse de ioni, capabile să livreze o gamă foarte largă de specii ionice, începând cu ionii de H și terminând cu Au. Sunt exceptate gazele nobile (în afara de He) care au afinitate electronică negativă și nu formează ioni negativi. Procesul de accelerare începe cu producerea de ioni negativi care sunt preselectați de un dipol magnetic (magnet inflector) și sunt introduși în acceleratorul electrostatic de tip tandem, unde suferă un proces de accelerare în două stagii: ionii negativi sunt accelerați de potențialul pozitiv al terminalului de înaltă tensiune, după care suferă un proces de pierdere a electronilor din învelișul electronic în interiorul terminalului trecând printr-o folie foarte subțire de carbon, formând ioni pozitivi ce vor fi respinși de același potențial pozitiv al terminalului de înaltă tensiune. După accelerare, energia ionilor de interes este selectată de un al doilea dipol magnetic (magnetul analizor) și ionii sunt trimiși cu ajutorul magnetului comutator spre una din cele șapte linii experimentale.

Realizator Corina Negrea