近日,英国国家物理研究院(NPL)已与欧洲核子研究组织(CERN)签署了一份谅解备忘录,加入其位于瑞士日内瓦的中子飞行时间设施(n_TOF)。n_TOF是世界领先的中子测量设施,提供宽能量范围的高通量中子束。n_TOF合作包括全球50多个研究机构,这些研究机构正在实施从基础科学到应用核物理的一系列科学抱负的研究计划。
在欧洲核子研究中心设施,NPL将对与包括先进核反应堆(第四代)和燃料循环在内的新核技术开发相关的中子引发的核反应进行精确的横截面测量。NPL的一个特别兴趣是研究在一系列材料中产生氢、氚和氦的反应。这些数据支撑了氚繁殖毯、面向等离子体的装甲部件和反应堆部件抗辐射损伤寿命的发展,所有这些都是聚变商业化的关键。
核聚变被视为一种长期可持续的能源。英国政府最近概述了到2050年将英国核能发电量增加四倍的计划,并在该国现有聚变计划的基础上增加6.5亿英镑的新投资。核能投资的很大一部分将用于私营部门和大学,目的是刺激紧张的研究和开发,以克服与核聚变发电相关的具体技术挑战。其中包括由所涉及的强烈中子通量引起的材料问题,以及为实现点火创造条件,以确保核聚变适合作为安全、稳定和可持续的能源。
NPL团队希望与其他n_TOF成员合作,为n_TOF的专门实验计划开辟道路,这将导致对下一代裂变和聚变反应堆的更可靠的模拟和操作理解。NPL将与一系列其他英国中心密切合作,包括曼彻斯特大学、萨里大学、伯明翰大学、兰开斯特大学、约克大学和UKAEA。NPL雄心的关键是NPL研究生院(PGI)的支持,该研究生院已经帮助获得了两名博士生,使NPL能够在合作中发挥主导作用。
拟议的合作可能会带来长期的技术和经济效益,特别是在开发用于能源生产的“下一代”核聚变系统方面。该计划还将有助于巩固长期的NPL中子研究计划,利用最近资助的对现有现场中子设施的升级进行关键测量和可追溯链,并允许进一步传播核计量和放射化学方面基于NPL的关键专业知识。
战略业务发展经理Cyrus Larijani表示:“我很高兴NPL将加入n_TOF合作,这扩大了NPL的外部网络,并为我们的科学家提供了一个新的机会来领导应对世界挑战的解决方案。这也是英国多年来在欧洲核子研究中心的投资的有效回报。”
NPL高级科学家Giuseppe Lorusso表示:“这是一个参与前线核物理研究并为长期悬而未决的问题提供答案的绝佳机会。作为n_TOF科学委员会的成员,我为影响国际研究的方向提供了一个重要的平台。”
NPL核与辐射科学与计量研究员Paddy Regan教授表示:“欧洲核子研究中心和NPL之间关于n_TOF合作的新正式协议应该会改变英国中子研究能力和影响的游戏规则。特别是,拟议的与下一代核裂变和聚变研究相关的未来国际研究计划是这项工作在国际上的前沿。”