Ядерная лаборатория Университета Треугольника
 | |
| Учредил | 1965 |
|---|---|
| Тип исследования | Ядерная физика |
| Директор | Артур Шампань |
| Персонал | 100 |
| Расположение | Дарем , Северная Каролина , США |
| Кампус | TUNL расположен в Университета Дьюка. западном кампусе |
Операционное агентство | Университет Дьюка , Университет Северной Каролины в Чапел-Хилл и Государственный университет Северной Каролины. |
| Веб-сайт | www |
, Ядерная лаборатория Университета Треугольника сокращенно TUNL (произносится как «туннель»), представляет собой трехсторонний исследовательский консорциум, управляемый Университетом Дьюка , Университетом Северной Каролины в Чапел-Хилл , Государственным университетом Северной Каролины и Центральным университетом Северной Каролины . Лаборатория расположена в Западном кампусе Университета Дьюка в Дареме, Северная Каролина . В настоящее время исследователи привлекаются из нескольких других университетов США в дополнение к членам университетов-основателей. [1] TUNL также участвует в долгосрочном сотрудничестве с университетами и лабораториями по всему миру. [2] Финансирование TUNL поступает в основном из Управления ядерной физики Министерства энергетики США . [3]
TUNL управляет тремя лабораториями, все из которых расположены на территории кампуса Университета Дьюка. Два из этих объектов, Лаборатория тандемных ускорителей и Лаборатория экспериментальной ядерной астрофизики, представляют собой ускорители заряженных пучков низкой энергии. [4] Третьим объектом является источник гамма-излучения высокой интенсивности (HIGS), который производит поляризованные пучки гамма-излучения самой высокой интенсивности в мире. [5] TUNL также участвует в внешних исследовательских проектах, в том числе в Майорановском демонстрационном эксперименте, продолжающемся эксперименте по двойному бета-распаду в подземном исследовательском центре Сэнфорда в Лиде , Южная Дакота . [2]
История
[ редактировать ]
Исследования в TUNL сосредоточены на ядерной физике , включая исследования фундаментальной симметрии , нейтрино , ядерной астрофизики и структуры адронов . [3] TUNL также проводит прикладные исследования, исследуя применение ядерной физики в таких темах, как национальная безопасность , общественное здравоохранение и физиология растений . [2] Ядерная лаборатория Университета Треугольника была основана в 1965 году на основе гранта Комиссии по атомной энергии США в размере 2,5 миллионов долларов , обеспечивающего финансирование нового на 15 МэВ тандемного ускорителя Ван де Граафа , а также циклотрона на 15 МэВ . [6] После трех лет строительства и испытаний новый ускорительный комплекс был введен в эксплуатацию в декабре 1968 года. [7] Генри Ньюсон , профессор ядерной физики в Университете Дьюка, был ответственным за это предложение, был первым сторонником объединения усилий трех университетов и был первым директором новой лаборатории. [8] Тандемный генератор и циклотрон в TUNL были объединены в так называемый ускоритель Цикло-Граафа. Ионы сначала будут ускоряться в циклотроне. Затем, как только начальная энергия станет достаточно высокой, луч из циклотрона будет введен в тандемный генератор, где он будет дополнительно ускорен. Совместное использование ускорителей эффективно удвоило максимальную энергию, которую могла достичь лаборатория, по сравнению с энергиями каждого отдельного ускорителя. [6] Эту комбинацию, Цикло-Грааф, использовал Генри Ньюсон для изучения структуры ядра до своей смерти в 1978 году. [6]
Удобства
[ редактировать ]Тандемная лаборатория
[ редактировать ]Тандемный генератор Ван де Граафа FN с максимальным напряжением на клеммах 10 мегавольт . [2] Установка может производить пучки легких ионов, состоящих из протонов , дейтронов , 3 Он Ядра , и 4 Он Ядро . [4] Пучки протонов и нейтронов, производимые в Тандемной лаборатории, доступны как поляризованные, так и неполяризованные, в зависимости от требований эксперимента. [9] Благодаря столкновениям вторичных пучков лаборатория также может создавать пучки поляризованных нейтронов, что позволяет лаборатории изучать взаимодействия нейтронов. [9] Тандемная лаборатория в первую очередь предназначена для изучения Сильного взаимодействия при низких энергиях. [2] Исследования в Тандеме включают малонуклонную динамику, реакции двухнуклонной передачи и размножение нейтронов. [9]
Источник гамма-излучения высокой интенсивности
[ редактировать ]Источник гамма-излучения высокой интенсивности (HIGS) производит гамма-излучение посредством обратного комптоновского рассеяния . [9] Это происходит, когда фотоны лазера на свободных электронах сталкиваются с ускоренными электронами , создавая луч фотонов высокой энергии с очень точной энергией и высокой степенью поляризации. [4] Пучки гамма-излучения могут генерироваться с энергией от 1 до 100 МэВ и максимальной интенсивностью 1000 МэВ. /с/эВ, что делает HIGS самым интенсивным в мире источником гамма-излучения, управляемым ускорителем. [2] [9] Исследования в HIGS можно разделить на две группы: ядерная структура и ядерная астрофизика, с такими реакциями, как ( , '), ( , n) и ( , ), наряду с низкоэнергетической КХД , с исследованиями комптоновского рассеяния и рождения фото- пионов . [3]
Лаборатория экспериментальной ядерной астрофизики
[ редактировать ]Два ускорителя, размещенные в LENA, в совокупности охватывают весь диапазон энергий до 1 МэВ и производят стабильные и интенсивные пучки. [10] Лаборатория специализируется на пучках легких ионов с высоким током, оптимизированных для применения в ядерной астрофизике. [2] Темы исследований в LENA включают ядерные реакции, которые управляют астрофизическими процессами, такими как эволюция звезд , новые звезды и рентгеновские вспышки . [3]
Образование
[ редактировать ]Образование в области ядерной физики предоставляется студентам Ядерной лаборатории Университета Треугольник как на уровне магистратуры, так и на уровне бакалавриата. TUNL привлекает около 40 аспирантов из трех университетов-основателей. Выпускники находят работу в различных сферах, включая должности преподавателей, должности в промышленности и должности в государственных исследовательских учреждениях и национальных лабораториях . [11] Выпускники Джордж А. Кейворт II и Джон Х. Гиббонс служили советниками президента по науке при президентах Рональде Рейгане и Билле Клинтоне соответственно. [7]
Одним из компонентов бакалавриата, предоставляемого TUNL, является TUNL/Duke Research Experiences для студентов , десятинедельная программа, финансируемая Национальным научным фондом, предлагаемая летом с местами в кампусе TUNL, а также с ограниченным количеством должностей в CERN . [2] [12] Студенты трех университетов-основателей, а также других ассоциированных университетов проводят исследования вместе с преподавателями в течение года. [13]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Факультет ТУНЛ» . Университет Дьюка . Проверено 2 августа 2016 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час «Отчет о ходе работы TUNL за 2012–2013 гг.» (PDF) . Университет Дьюка . Проверено 2 августа 2016 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д «Хауэлл TUNL Объекты» (PDF) . Университет штата Флорида . Проверено 2 августа 2016 г.
- ^ Перейти обратно: а б с «ТУНЛ Объекты» . Университет Дьюка . Проверено 4 августа 2016 г.
- ^ «ТУНЛ ХИГС» . Проверено 4 августа 2016 г.
- ^ Перейти обратно: а б с «Физика низких энергий и высоких ударов» . Университет Дьюка . Проверено 2 августа 2016 г.
- ^ Перейти обратно: а б «Секретный соус» . Университет Северной Каролины в Чапел-Хилл . Проверено 2 августа 2016 г.
- ^ «Исторический факультет физического факультета Университета Дьюка, 1963–1985» . Проверено 4 августа 2016 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д и «Обзор ядерных лабораторий университетов Треугольника» (PDF) . Проверено 9 августа 2016 г.
- ^ «Лаборатория экспериментальной ядерной астрофизики» . Проверено 9 августа 2016 г.
- ^ «Высшее образование в ТУНЛ» . Проверено 8 августа 2016 г.
- ^ «ТУНЛ/Герцог РЭУ» . Проверено 8 августа 2016 г.
- ^ «Ядерно-физическое образование» . Проверено 8 августа 2016 г.
