Centro de Ciencias Neutrones de Los Álamos
Uno de los aceleradores lineales más potentes del mundo.
Centro de Ciencias Neutrones de Los Álamos
Campo de investigación
Ciencia de los materiales , Física nuclear y Física de partículas.
UbicaciónNuevo Méjico
AfiliacionesLaboratorio Nacional de Los Álamos
Sitio weblansce.lanl.gov

El Centro de Ciencia de Neutrones de Los Álamos ( LANSCE ), anteriormente conocido como Instalación de Física de Mesones de Los Álamos ( LAMPF ), es uno de los aceleradores lineales más potentes del mundo . Está ubicado en el Laboratorio Nacional de Los Álamos en Nuevo México en el Área Técnica 53. Era el acelerador lineal más potente del mundo cuando se inauguró en junio de 1972. [1] La tecnología utilizada en el acelerador fue desarrollada bajo la dirección del físico nuclear Louis Rosen . [2] La instalación es capaz de acelerar protones hasta 800 MeV . Múltiples líneas de haz permiten ejecutar una variedad de experimentos a la vez, y la instalación se utiliza para muchos tipos de investigación en pruebas de materiales y ciencia de neutrones. También se utiliza para la producción de radioisótopos médicos.

LANSCE ofrece a la comunidad científica fuentes intensas de neutrones con la capacidad de realizar experimentos que apoyan la investigación de seguridad civil y nacional. Las agencias y programas del Departamento de Energía (la Administración Nacional de Seguridad Nuclear , la Oficina de Ciencia , la Oficina de Energía Nuclear y la Oficina de Ciencia y Tecnología ) han sido los principales patrocinadores de LANSCE. [ cita requerida ] LANSCE presta servicio a una comunidad internacional de usuarios que realiza investigaciones básicas y aplicadas de vanguardia.

Historia

Desde 1972, el acelerador de 800 millones de electronvoltios (MeV) y sus instalaciones correspondientes en el Área Técnica 53 del Laboratorio Nacional de Los Álamos han sido un recurso para una amplia comunidad internacional de investigadores científicos. La Instalación de Física de Mesones de Los Álamos (LAMPF), como se la llamó originalmente, albergaba a unos 1000 usuarios por año para realizar experimentos de física de energía media.

En 1977, se puso en funcionamiento una fuente de neutrones por espalación pulsada para suministrar neutrones moderados (neutrones más rápidos que se ralentizan al pasar a través de diversos materiales) y no moderados a los experimentos de tiempo de vuelo en la instalación llamada Centro de Investigación de Neutrones de Armas (WNR). Los experimentos de dispersión de neutrones se iniciaron de inmediato y en 1983 la Oficina de Ciencias Básicas de la Energía (BES) del Departamento de Energía estaba financiando un programa de usuario formal. A partir de 1985, con la finalización del Anillo de Almacenamiento de Protones que comprime los pulsos de protones de 750 microsegundos a un cuarto de microsegundo, se estableció el Centro de Dispersión de Neutrones de Los Álamos, ahora conocido como Centro Luján, mientras que el WNR se expandió a otras fuentes de espalación en el haz del acelerador.

En 1995, el LAMPF pasó a denominarse Centro de Ciencia de Neutrones de Los Álamos (LANSCE) para reflejar la amplia base de investigación de neutrones que se realizaba en nombre del programa de armas y la investigación básica; el nombre de la instalación de dispersión de neutrones BES se cambió simultáneamente de LANSCE a Centro de Dispersión de Neutrones Manuel Luján Jr. En 1996, se estableció un Memorando de Entendimiento (MOU) entre las Oficinas de Investigación Energética y Programas de Defensa del Departamento de Energía para definir la administración de la instalación y sus áreas experimentales en el contexto del nuevo programa de Administración de Existencias Basada en la Ciencia. [3] En 2001, el MOU se reescribió para incluir tres ramas del Departamento de Energía (DOE) -el Programa de Defensa de la Administración Nacional de Seguridad Nuclear, la Oficina de Ciencia y la Oficina de Energía Nuclear- y el Laboratorio designó oficialmente a LANSCE como una instalación de usuarios.

Han ocurrido varios eventos clave que han fomentado el crecimiento de los programas de usuarios en LANSCE. Entre 1968 y 1995, la Oficina de Investigación Energética del DOE financió a LAMPF como una instalación para usuarios de física de energía media y se constituyó un grupo de usuarios en 1972. A partir de aproximadamente 1977, la Oficina de Ciencias Básicas de la Energía ha proporcionado financiación para una nueva área experimental completada en 1990, que incluye espacio para oficinas; el Centro de Dispersión de Neutrones de Los Álamos (más tarde el Centro de Ciencia de Neutrones de Los Álamos) se convirtió en una Instalación Nacional de Usuarios Designada. [4] En 2011, este estatus se extendió a WNR y a la instalación de radiografía de protones.

Instalaciones

Los usuarios realizan investigaciones en cinco instalaciones proporcionadas por LANSCE:

Planta de producción de isótopos

La Instalación de Producción de Isótopos (IPF) produce una amplia gama de isótopos radiactivos para aplicaciones médicas, ambientales, industriales y de investigación utilizando el haz de protones de 100 MeV disponible en la primera parte del acelerador. [5]

Centro de Dispersión de Neutrones de Luján

El Centro de Dispersión de Neutrones de Luján (Centro Luján) emplea una fuente de neutrones por espalación pulsada equipada con espectrómetros de tiempo de vuelo para estudios de dispersión de neutrones. La dispersión de neutrones es una técnica poderosa para investigar la estructura y dinámica microscópicas y se utiliza en ciencia de materiales, ingeniería, física de materia condensada, química, biología y geología. [6]

Instalación de radiografía de protones

La Instalación de Radiografía de Protones (pRad) utiliza protones de 800 MeV proporcionados por las instalaciones del acelerador LANSCE para investigar experimentos dinámicos en apoyo de programas nacionales e internacionales de ciencia de armas y administración de arsenales. [7]

Neutrones ultrafríos

Los investigadores que trabajan en LANSCE y otras ocho instituciones miembros de una colaboración internacional han construido la fuente más intensa de neutrones ultrafríos (es decir, muy lentos) del mundo. Los experimentos asociados pueden responder preguntas sobre las constantes fundamentales de la naturaleza y ayudar en la búsqueda de nuevas partículas. [8]

Centro de investigación de armas de neutrones

La Instalación de Investigación de Neutrones para Armas (WNR) proporciona haces de neutrones y protones para investigación básica, aplicada y relacionada con la defensa. Los haces de neutrones con energías que van desde aproximadamente 0,1 MeV hasta más de 600 MeV se producen en el Objetivo 4 (una fuente de espalación de tungsteno no moderada) utilizando el haz de protones de 800 MeV del acelerador lineal LANSCE. En el área del Objetivo 2, las muestras pueden exponerse directamente al haz de protones de 800 MeV. [6]

Programa de usuario

Un número significativo de estudiantes e investigadores postdoctorales que se familiarizan con el Laboratorio a través de sus experiencias en LANSCE pasan a formar parte de la fuerza laboral permanente, uniéndose a muchas organizaciones técnicas diferentes. [9]

Datos demográficos del usuario

Los datos demográficos del Programa de Usuarios cuentan las visitas de los usuarios y los usuarios únicos. Las visitas de los usuarios son el número total de visitas de todos los usuarios. Un usuario único se define como aquel que se cuenta solo una vez: la primera vez que viene a LANSCE durante un año calendario. El segmento más grande de usuarios únicos en el Centro Luján provino de la comunidad académica; en WNR, los usuarios provienen de laboratorios académicos, industriales y nacionales. La mayoría de los usuarios de la industria de WNR provienen de empresas que producen o utilizan dispositivos semiconductores. La industria de semiconductores depende de las capacidades únicas de WNR para probar su última generación de chips en cuanto a resistencia a perturbaciones inducidas por neutrones. Las perturbaciones inducidas por neutrones producidas por neutrones energéticos son importantes debido a la producción natural de neutrones de alta energía por los rayos cósmicos. [10]

Referencias

  1. ^ 30º aniversario del acelerador LAMPF/LANSCE. Laboratorio Nacional de Los Álamos, 24 de junio de 2002
  2. ^ Livingston, M. Stanley (junio de 1972). "Orígenes e historia de la instalación de física de mesones de Los Álamos" (informe) . Consultado el 16 de marzo de 2022 .
  3. ^ "Administración de existencias con base científica" (PDF) (Informe). Noviembre de 1994.
  4. ^ LANSCE hacia el futuro. Los Alamos Science No. 30 , 2006
  5. ^ Johnson, KF; et al. (2016). "Puesta en servicio y operación inicial de la instalación de producción de isótopos en el Centro de Ciencia de Neutrones de Los Álamos (LANSCE)". Actas de EPAC 2004, Lucerna, Suiza : 2816–2818 . Consultado el 19 de abril de 2022 .
  6. ^ ab Nowicki, Suzanne F.; Wender, Stephen A.; Mocko, Michael (30 de octubre de 2016). "Fuentes de neutrones por espalación del Centro de Ciencia de Neutrones de Los Álamos". Conferencia sobre la aplicación de aceleradores en la investigación y la industria, CAARI 2016. 90 : 374–380. doi : 10.1016/j.phpro.2017.09.035 . Consultado el 19 de abril de 2022 .
  7. ^ King, NSP; et al. (1999). "Una instalación de radiografía de protones de 800 MeV para experimentos dinámicos" (PDF) . Instrumentos y métodos nucleares en la investigación en física . 424 : 84–91. doi :10.1016/S0168-9002(98)01241-8 . Consultado el 19 de abril de 2022 .
  8. ^ Saunders, A.; et al. (2000). "Una nueva fuente de neutrones ultrafríos a partir de deuterio sólido" (PDF) . Espectroscopia de rayos gamma de captura y temas relacionados: 10.º Simposio Internacional . 529 : 539–546. doi :10.1063/1.1361419 . Consultado el 19 de abril de 2022 .
  9. ^ El programa de usuarios de LANSCE. LANSCE hacia el futuro Los Alamos Science No. 30 , 2006
  10. ^ "Informe del ciclo de ejecución de 2018" (PDF) (Informe). 2019. pág. 16. Consultado el 12 de abril de 2022 .
  • http://lansce.lanl.gov/

35°52′09″N 106°15′43″O / 35.869055, -106.261943

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