🚀ПИК: нейтроны как инструмент исследования вещества
🚀ПИК: нейтроны как инструмент исследования вещества
Продолжаем рассказывать о российской инфраструктуре мегасайенс. Один из ключевых объектов — исследовательский реактор ПИК в Гатчине, созданный на базе Петербурского института ядерной физики имени Б.П. Константинова.
Что из себя представляет ПИК?
Реакторный комплекс ПИК — один из шести проектов, включенных Правительством России в программу создания мегаустановок мирового класса на территории страны. В 2021 году комплекс был введен на энергетический режим работы. Задача ПИК — формировать интенсивные нейтронные пучки, которые используются для изучения структуры, свойств и динамики вещества.
В отличие от рентгеновского излучения, нейтроны особенно чувствительны к легким элементам, прежде всего водороду, а также позволяют исследовать магнитные структуры. Поэтому нейтронные методы дополняют рентгеновские и электронные методы диагностики и позволяют получать информацию, недоступную при использовании только одного типа излучения.
Реактор рассчитан на тепловую мощность до 100 МВт, а максимальная плотность потока тепловых нейтронов может достигать 5×10¹⁵ н/см²·с. В конструкции предусмотрены 22 экспериментальных канала, три источника холодных нейтронов и источник горячих нейтронов. На базе комплекса планируется создать до 50 экспериментальных станций.
Такие параметры позволяют проводить широкий спектр экспериментов: нейтронную дифракцию и спектроскопию, рефлектометрию, малоугловое рассеяние, исследования конденсированного состояния вещества и фундаментальных свойств нейтрона.
Особое значение нейтронные методы имеют при исследовании материалов. С их помощью можно определять кристаллическую и магнитную структуру вещества, изучать фазовые переходы, внутренние напряжения и динамику атомных и молекулярных систем. При этом нейтроны позволяют исследовать объекты в условиях, приближенных к реальным рабочим режимам, включая воздействие температуры, давления и внешних полей.
Область применения ПИК не ограничивается физикой конденсированного состояния. Нейтронные методы используются в химии, материаловедении, биофизике и структурной биологии, радиационной физике и химии. Ключевая особенность ПИК – сочетание высокопоточного источника нейтронов с развитой экспериментальной инфраструктурой. Сам реактор создает поток частиц, а станции преобразуют его в специализированные исследовательские инструменты. Именно поэтому ПИК можно рассматривать как платформу для проведения большого числа экспериментов в различных областях науки.
🔺О значении комплекса для развития российской исследовательской инфраструктуры неоднократно говорил директор НИЦ «Курчатовский институт» Михаил Ковальчук. На заседании Совета при Президенте Российской Федерации по науке и образованию он пригласил Владимира Путина посетить комплекс экспериментальных станций ПИК в рамках Конгресса молодых ученых:
Напомним, VI Конгресс молодых ученых пройдет со 2 по 4 декабря в Санкт-Петербурге, на площадке конгрессно-выставочного центра «Экспофорум». В рамках него будет представлена программа КорСовета по отдельному треку.
Мы в ВК | МАКС | Телеграм
Продолжаем рассказывать о российской инфраструктуре мегасайенс. Один из ключевых объектов — исследовательский реактор ПИК в Гатчине, созданный на базе Петербурского института ядерной физики имени Б.П. Константинова.
Что из себя представляет ПИК?
Реакторный комплекс ПИК — один из шести проектов, включенных Правительством России в программу создания мегаустановок мирового класса на территории страны. В 2021 году комплекс был введен на энергетический режим работы. Задача ПИК — формировать интенсивные нейтронные пучки, которые используются для изучения структуры, свойств и динамики вещества.
В отличие от рентгеновского излучения, нейтроны особенно чувствительны к легким элементам, прежде всего водороду, а также позволяют исследовать магнитные структуры. Поэтому нейтронные методы дополняют рентгеновские и электронные методы диагностики и позволяют получать информацию, недоступную при использовании только одного типа излучения.
Реактор рассчитан на тепловую мощность до 100 МВт, а максимальная плотность потока тепловых нейтронов может достигать 5×10¹⁵ н/см²·с. В конструкции предусмотрены 22 экспериментальных канала, три источника холодных нейтронов и источник горячих нейтронов. На базе комплекса планируется создать до 50 экспериментальных станций.
Такие параметры позволяют проводить широкий спектр экспериментов: нейтронную дифракцию и спектроскопию, рефлектометрию, малоугловое рассеяние, исследования конденсированного состояния вещества и фундаментальных свойств нейтрона.
Особое значение нейтронные методы имеют при исследовании материалов. С их помощью можно определять кристаллическую и магнитную структуру вещества, изучать фазовые переходы, внутренние напряжения и динамику атомных и молекулярных систем. При этом нейтроны позволяют исследовать объекты в условиях, приближенных к реальным рабочим режимам, включая воздействие температуры, давления и внешних полей.
Область применения ПИК не ограничивается физикой конденсированного состояния. Нейтронные методы используются в химии, материаловедении, биофизике и структурной биологии, радиационной физике и химии. Ключевая особенность ПИК – сочетание высокопоточного источника нейтронов с развитой экспериментальной инфраструктурой. Сам реактор создает поток частиц, а станции преобразуют его в специализированные исследовательские инструменты. Именно поэтому ПИК можно рассматривать как платформу для проведения большого числа экспериментов в различных областях науки.
🔺О значении комплекса для развития российской исследовательской инфраструктуры неоднократно говорил директор НИЦ «Курчатовский институт» Михаил Ковальчук. На заседании Совета при Президенте Российской Федерации по науке и образованию он пригласил Владимира Путина посетить комплекс экспериментальных станций ПИК в рамках Конгресса молодых ученых:
«Я приглашаю Вас во время Конгресса молодых учёных, который пройдёт в Петербурге, посетить комплекс экспериментальных станций мегаустановки ПИК».
Напомним, VI Конгресс молодых ученых пройдет со 2 по 4 декабря в Санкт-Петербурге, на площадке конгрессно-выставочного центра «Экспофорум». В рамках него будет представлена программа КорСовета по отдельному треку.
Мы в ВК | МАКС | Телеграм