Gli scienziati del Oak Ridge National Laboratory (ORNL) hanno raggiunto un importante traguardo nella produzione di neutroni, mantenendo un sistema operativo per 1.250 ore con un potente fascio di protoni da 1,7 megawatt. Questo traguardo, realizzato presso la Spallation Neutron Source (SNS), non solo dimostra le capacità degli Stati Uniti nella scienza dei neutroni ma posiziona la SNS come una delle infrastrutture più potenti al mondo per la produzione di neutroni.
Il funzionamento della SNS si basa su brevi impulsi di protoni diretti verso un bersaglio di acciaio e mercurio liquido, producendo neutroni con un’intensità tale da permettere ricerche avanzate in settori come la scienza dei materiali, l’energia e la medicina. Questo successo evidenzia come gli Stati Uniti siano pronti a rispondere alle future sfide scientifiche globali, grazie a una capacità senza precedenti di generare neutroni.
La potenza del fascio di protoni da ,7 megawatt: oltre la produzione tradizionale
La Spallation Neutron Source è un’infrastruttura progettata per produrre neutroni utilizzando un processo complesso e ad alta energia, che richiede materiali stabili per resistere all’impatto dei protoni. In questo caso, il potente fascio di protoni da 1,7 MW supera molte delle sfide tradizionali associate alla produzione di neutroni, creando un’opportunità per approfondire la ricerca sui materiali e supportare settori chiave come quello dell’energia rinnovabile, della sicurezza e del trasporto.
Neutroni: la chiave per l’innovazione scientifica
I neutroni hanno la capacità di penetrare nei materiali e rivelare la loro struttura interna, rendendoli strumenti essenziali per l’analisi avanzata e la ricerca dei materiali. Attraverso il processo di scattering neutronico, i ricercatori possono analizzare nel dettaglio la struttura e le proprietà di un materiale, promuovendo la scoperta di nuovi materiali e migliorando tecnologie esistenti.
Secondo il team di ORNL, questa tecnica è cruciale per il progresso della scienza dei materiali negli Stati Uniti, con potenziali soluzioni per settori come l’energia e i trasporti. La ricerca sui neutroni supporta non solo l’economia americana, ma offre anche risposte concrete a questioni di rilevanza globale.
Nuovi sviluppi e maggiore potenza per la SNS
Questo risultato è frutto del Proton Power Upgrade (PPU), un progetto avviato nel 2018 con l’obiettivo di aumentare la potenza del fascio di protoni della SNS. Attualmente, la SNS dispone di una stazione primaria di bersaglio (First Target Station, FTS), dove il fascio da 1,7 MW è utilizzato per produrre neutroni, ma il PPU ha già sviluppato un bersaglio capace di supportare un fascio da 2,0 MW. In futuro, la SNS si espanderà con una seconda stazione di bersaglio (Second Target Station, STS), che lavorerà in tandem con la FTS per aumentare ulteriormente la capacità di produzione di neutroni.
Grazie a questi sviluppi, il progetto PPU ha raggiunto i suoi obiettivi, e ora il Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti procederà con una revisione per confermarne l’efficacia e l’impatto a lungo termine.
Con il recente traguardo della SNS e il continuo sviluppo della capacità di produzione di neutroni, gli Stati Uniti rafforzano la propria posizione come leader mondiale nella scienza dei neutroni. Le future applicazioni di questa tecnologia potrebbero rivoluzionare la scienza dei materiali, aprendo nuove possibilità per innovazioni nel settore energetico, dei trasporti e della sicurezza. Seguici per rimanere aggiornato su ulteriori avanzamenti!
