Naučnici i inženjeri u Ustanovi za zrake retkih izotopa (FRIB) dostigli su novu prekretnicu u proučavanju izotopa. Ubrzali su snop uranijumovih jona velike snage i isporučili rekordnih 10,4 kilovata neprekidne snage snopa do cilja. Rad je objavljen u časopisu Physical Review Accelerators and Beams.
Uranijum je element koji se najteže ubrzava. Međutim, to je izuzetno važno za naučno istraživanje. Od više od 17 naučnih programa najvišeg prioriteta sa snopovima retkih izotopa koje su identifikovali Nacionalna akademija nauka i Savetodavni komitet za nuklearne nauke, više od polovine zahteva primarni snop uranijuma.
Istraživači cene uranijum jer može da proizvede veliki broj izotopa nakon fragmentacije ili fisije.
Uspostavljanje ubrzanja uranijumskog snopa sa snagom bez presedana je ključna prekretnica za FRIB. Ovo dostignuće otvara novi put istraživanja sa retkim izotopima. U prvih osam sati rada, uranijumski snop velike snage omogućio je naučnicima FRIB-a da proizvedu i identifikuju tri nova izotopa, galijum-88, arsen-93 i selen-96.
Uranijumski snop velike snage zahtevao je stabilan rad svih akceleratorskih uređaja na najvećim gradijentima ubrzanja. Ovo dostignuće stvara osnovu za obezbeđivanje najtežih jonskih zraka za stvaranje retkih izotopa. Proširuje naučni domet u neistražene regione nuklearnog pejzaža.
Prema studiji, akceleratorski objekat u FRIB-u bio je u stanju da proizvede snop uranijuma najveće snage ubrzanog talasa ikada viđen, što je dovelo do razdvajanja i identifikacije tri ranije nepoznata izotopa.
Ovo dostignuće je bilo moguće zahvaljujući uspešnom radu FRIB-a, uključujući novi superprovodni linearni akcelerator sastavljen od 324 rezonatora u 46 kriomodula, novorazvijeni tečno-litijumski depilator i nove tehnologije kao što je proizvodnja uranijuma u jonu elektronske ciklotronske rezonance (ECR). izvor, jedinstveni teški jonski radio-frekventni kvadrupol (RFK), meta i snop snopa velike snage.
Istraživači su razvili nove tehnike za postavljanje istovremenog ubrzanja tri stanja punjenja uranijuma nakon uklanjanja tečno-litijumskog filma.
Ovim pristupom postignuta je rekordna snaga za uranijum. Tri prethodno nezapažena izotopa — galijum-88, arsen-83 i selen-96 — proizvedena su u grafitnoj meti od 1,2 mm, odvojena i identifikovana po prvi put u naprednom separatoru retkih izotopa u FRIB-u. Ovaj rad je izveden u saradnji sa naučnicima iz Sjedinjenih Država, Japana i Južne Koreje.
