.Unlocking the Inner Secrets of Matter With Next-Generation Neutron Mirrors
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.Unlocking the Inner Secrets of Matter With Next-Generation Neutron Mirrors
차세대 중성자 거울로 물질의 내부 비밀을 밝히다
주제:린셰핑 대학교재료과학중성자 작성자: 린셰핑 대학교 2024년 3월 28일 물리학 거울 렌즈 개념
연구원들은 중성자 산란 실험의 효율성과 정밀도를 향상시키는 고급 중성자 광학을 개발했습니다. 이러한 개발을 통해 원자 수준에서 재료 분석이 향상되어 다양한 과학 영역에 걸쳐 획기적인 발전을 이룰 수 있습니다. 신용: SciTechDaily.com
개선된 중성자 거울은 스웨덴 룬드 외곽에 건설 중인 유럽 파쇄원과 같은 중성자원의 물질 분석 효율성을 높일 수 있습니다. 개선된 거울은 린셰핑 대학(Linköping University) 연구원들이 탄화붕소와 혼합된 철과 실리콘의 극히 얇은 층으로 실리콘 판을 코팅하여 개발했습니다. 그들의 연구는 Science Advances 저널에 게재되었습니다 .
Linköping University의 Thin Film Physics Division 연구원인 Fredrik Eriksson은 “매우 비용이 많이 드는 중성자 소스의 출력을 높이는 대신 광학 개선에 집중하는 것이 더 좋습니다.”라고 말합니다. 양성자와 함께 중성자는 원자핵을 형성합니다. 핵의 중성자 수에 따라 원소의 특성이 달라질 수 있습니다. 또한 중성자를 사용하여 매우 상세한 수준에서 다양한 물질을 분석할 수도 있습니다. 이 방법을 중성자 산란이라고 합니다.
이러한 측정은 중성자 소스라고 불리는 특수 중성자 연구 실험실에서 수행됩니다. 그러한 실험실 중 하나인 European Spallation Source(ESS)가 현재 Lund 외부에 건설되고 있습니다. 이는 20억 유로의 투자입니다.
-ESS 및 기타 중성자 소스는 과학자들이 다양한 물질과 그 특성을 원자 수준까지 조사할 수 있는 고급 현미경과 비교할 수 있습니다. 원자 구조, 물질 역학, 자성을 연구하는 것에서부터 단백질의 기능에 이르기까지 모든 분야에 사용됩니다. 고급 중성자 광학 원자핵에서 중성자가 방출되려면 엄청난 양의 에너지가 필요합니다. 중성자 소스에서 중성자가 방출되면 이를 포획하여 대상, 즉 조사할 물질을 향해 향해야 합니다.
-중성자를 지향시키고 분극시키는 데 특수 거울이 사용됩니다. 이것은 중성자 광학으로 알려져 있습니다. ESS는 세계에서 가장 강력한 중성자 소스를 보유하지만 실험에 사용할 수 있는 중성자 수는 제한됩니다. 기기에 도달하는 중성자 수를 늘리려면 향상된 편광 광학 장치가 필요합니다. 이는 Linköping University의 연구원들이 효율성을 높이기 위해 몇 가지 중요한 점에서 중성자 광학을 개선하여 달성한 것입니다.
안톤 주바이어 Linköping University의 박사과정 학생인 Anton Zubayer가 마그네트론 스퍼터링 과정을 관찰하고 있습니다. 크레딧: Olov Planthaber
-“우리 거울은 반사율이 더 높아서 목표물에 도달하는 중성자 수가 늘어납니다. 거울은 또한 중성자를 동일한 스핀으로 훨씬 더 잘 분극시킬 수 있으며 이는 분극 실험에 중요합니다.”라고 Science Advances에 게재된 기사의 주요 저자이자 물리학, 화학 및 생물학과의 박사 과정 학생인 Anton Zubayer는 말합니다. 그는 계속한다: “또한 더 이상 큰 자석이 필요하지 않기 때문에 샘플 자체에 영향을 주지 않고 거울을 샘플이나 기타 민감한 장비에 더 가깝게 배치할 수 있어 새로운 유형의 실험이 가능해졌습니다.
또한 확산 산란도 감소시켰는데, 이는 측정 시 배경 잡음을 줄일 수 있음을 의미합니다.” 기술 혁신과 미래 전망 거울은 실리콘 기판 위에 제조됩니다. 마그네트론 스퍼터링이라는 공정을 통해 선택된 요소로 기판을 코팅하는 것이 가능합니다. 이 공정을 통해 여러 개의 얇은 필름을 서로 겹쳐서 코팅할 수 있습니다(예: 다층 필름). 이 경우 철과 실리콘 필름이 동위원소 농축 탄화붕소와 혼합되어 사용됩니다. 층 두께가 중성자 파장과 동일한 차수이고 층 사이의 경계면이 매우 매끄러우면 중성자는 서로 동일한 위상으로 거울을 빠져나가 높은 반사율을 제공할 수 있습니다.
프레드릭 에릭손과 안톤 주바이어 Linköping University의 물리학, 화학 및 생물학과 부교수 Fredrik Eriksson과 박사 과정 학생 Anton Zubayer. 크레딧: Olov Planthaber Fredrik Eriksson은 모든 중성자가 소중하며 중성자 광학 효율성의 모든 작은 개선이 실험을 개선하는 데 중요하다고 믿습니다.
-Fredrik Eriksson은 “중성자 수를 늘리고 더 높은 중성자 에너지를 반영함으로써 물리학, 화학, 생물학 및 의학을 포함한 학문 전반에 걸쳐 선구적인 실험과 획기적인 발견을 위한 기회가 열립니다.”라고 말합니다. 사실: 중성자 분석은 파동과 입자로 행동하는 중성자의 능력을 활용합니다.
이 중성자는 두 가지 다른 스핀을 가질 수 있습니다. 주로 자기 연구에서는 분극 중성자, 즉 하나의 특정 스핀만 갖는 중성자를 사용할 수 있다는 것이 중요합니다.
참고 자료: Anton Zubayer, Naureen Ghafoor, Kristbjörg Anna Thórarinsdóttir, Sjoerd Stendahl, Artur Glavic, Jochen Stahn, Gyula Nagy, Grzegorz Greczynski, Matthias Schwartzkopf, Arnaud Le의 "11B가 풍부한 B4C를 사용한 반사성, 편광 및 자기적으로 부드러운 비정질 중성자 광학" Febvrier, Per Eklund, Jens Birch, Fridrik Magnus 및 Fredrik Eriksson, 2024년 2월 14일, Science Advances . DOI: 10.1126/sciadv.adl0402
https://scitechdaily.com/unlocking-the-inner-secrets-of-matter-with-next-generation-neutron-mirrors/
메모 2403291532 나의 사고실험 qpeoms 스토리텔링
소스편집1.
중성자 수를 qvixer(1,1)에서 늘리고 더 높은 중성자 에너지를 반영함으로써 물리학, 화학, 생물학 및 의학을 포함한 학문 전반에 걸쳐 선구적인 실험과 획기적인 발견을 위한 기회가 생긴다.
사실, 중성자의 종류(qvixer.unit 11111..1-1-1-1=0, 1+1-1-1=0, oss.zerosum)를 파동과 입자로 행동하는 중성자의 능력을 활용된다. 이 중성자(0)들은 두 가지 다른 스핀(2qvixer)을 가질 수 있다. 주로 자기 연구에서는 분극(+,-) 중성자(0), 즉 하나의 특정 스핀(oss=-0,oss=+0)만 갖는 중성자를 사용할 수 있다는 것이 중요하다.
중성자별은 그 존재 자체가 분극 -스핀을 가진 -oss.msbase별이다. 이들은 관측 가능한 우주에서 알려진 가장 밀도가 높은 물체이다. 중성자별은 부피가 극단적으로 줄어 qpeoms.susqer 양자얽힘에 놓여 있고 질량이 높은 vixxer.unit들 일 수 있다. 허허.
https://www.mdpi.com/2073-8994/14/3/518
중성자별의 극한 조건은 지구 환경에서 가능한 것 이상으로 중입자수 위반(BNV) 과정을 향상시키는 역할을 할 수도 있다. 중성자별의 내부는 핵물질의 밀도를 몇 배 또는 10배 정도 초과할 수 있으며, 쿼크나 하드론 자유도에서 상당한 기이함을 포함하여 BNV를 열 수도 있다. 이핵자 붕괴는 또한 핵자의 파동 함수의 더 큰 중첩으로 인해 강화될 수 있으며, 다중 핵자 과정은 핵에서 운동학적으로 억제되는 과정을 중재하는 데 도움이 될 수 있다. 그러나 중성자별에 이미 존재하는 페르미온이 있는 최종 상태로의 과정은 파울리 차단에 의해 크게 억제될 수 있다. 다른 이국적인 프로세스도 나타날 수 있다. 예를 들어, 중성자별은 질량이 크기 때문에 암흑물질 입자를 끌어당기므로 암흑물질로 인한 과정도 가능하다.
Memo 2403291532 My thought experiment qpeoms storytelling
Source Edit 1.
Increasing the neutron count from qvixer(1,1) to reflect higher neutron energies creates opportunities for pioneering experiments and groundbreaking discoveries across disciplines including physics, chemistry, biology and medicine.
In fact, a type of neutron (qvixer.unit 11111..1-1-1-1=0, 1+1-1-1=0, oss.zerosum) utilizes the ability of neutrons to behave as waves and particles. These neutrons (0) can have two different spins (2qvixer). Mainly in magnetic studies, it is important to be able to use polarized (+,-) neutrons (0), that is, neutrons with only one specific spin (oss=-0, oss=+0).
A neutron star is an -oss.msbase star with polarization -spin. These are the densest objects known in the observable universe. Neutron stars have an extremely reduced volume and are subject to qpeoms.susqer quantum entanglement, and may be high-mass vixxer.units. haha.
ordinal number.msbase.unit:qpeoms quantum mechanics
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Sample oms.vix.a (standard2)
2401030806
vix.a'6//vixx.a(b1,g3,k3,o5,n6)
b0acfd0000e0
000ac0f00bde
0c0fab000e0d
e00d0c0b0fa0
f000e0b0dac0
d0f000cae0b0
0b000f0ead0c
0deb00ac000f
ced0ba00f000
a0b00e0dc0f0
0ace00df000b
0f00d0e0bc0a
sample qoms (standard)
0000000011=2,0
0000001100
0000001100
0000010010
0001100000
0101000000
0010010000
0100100000
2000000000
0010000001
sample pms (standard)
q0000000000
00q00000000
0000q000000
000000q0000
00000000q00
0000000000q
0q000000000
000q0000000
00000q00000
0000000q000
000000000q0
A path of qpeoms.msbase.oss
Sample oss.base (standard)
zxdxybzyz
zxdzxezxz
xxbyyxzz
zybzzfxzy
cadccbcdc
cdbdcbdbb
xzezxdyyx
zxezybzyy
bddbcbdca
.Plasma fusion: Adding just enough fuel to the fire
플라즈마 융합: 불에 충분한 양의 연료를 추가하는 것
Rachel Kremen, 프린스턴 플라즈마 물리학 연구소 LTX-β의 상승. 내부 및 외부 환상형 틈과 두 개의 폴로이드 절단 중 하나(두 개의 폴로이드 절단은 180° 떨어져 있음)가 표시된 쉘이 보입니다. 오믹 코일 시스템 이외의 폴로이드 필드 코일은 파란색, 노란색, 빨간색, 녹색 등으로 색상이 구분됩니다. 출처: Nuclear Fusion (2024). DOI: 10.1088/1741-4326/ad2ca7
-통제를 유지하면서 불에 얼마나 많은 연료를 추가할 수 있습니까? 비유적으로 말하면, 이는 미국 에너지부 산하 프린스턴 플라즈마 물리학 연구소(PPPL)의 한 팀이 최근 스스로에게 던진 질문입니다. 이제 그들은 하나의 특정 시나리오에 대한 답을 찾았다고 믿습니다. 핵융합 에너지를 전력망으로 가져오는 것은 모두 연구소 작업의 일부입니다. 액체 리튬에 융합 플라즈마를 포함하는 용기의 내부 표면을 코팅할 수 있다는 가능성을 보여주는 최근 연구 결과를 바탕으로 연구원들은 플라즈마 가장자리가 냉각되기 전에 플라즈마 가장자리에 있는 충전되지 않은 입자나 중성 입자 의 최대 밀도를 결정했습니다.
-특정 불안정성은 예측할 수 없게 됩니다. 핵융합 플라즈마 가장자리에 있는 중성 입자의 최대 밀도를 아는 것은 연구자에게 핵융합 반응에 연료를 공급하는 방법과 양에 대한 감각을 제공하기 때문에 중요합니다. 핵융합( Nuclear Fusion) 의 새로운 논문 에 실린 이 연구에는 리튬 토카막 실험-베타(LTX-β)라고 불리는 핵융합 플라즈마 용기 내부 실험의 관찰, 수치 시뮬레이션 및 분석이 포함됩니다.
-LTX-β의 독특한 환경 LTX-β는 자기장을 이용해 플라즈마를 도넛 모양으로 유지하는 전 세계의 많은 융합 용기 중 하나입니다. 이러한 선박은 토카막(tokamak)으로 알려져 있습니다. 이 토카막을 특별하게 만드는 것은 내부 벽이 거의 완전히 리튬으로 코팅될 수 있다는 것입니다. 이는 리튬이 플라즈마에서 나오는 매우 높은 비율의 수소 원자를 붙잡기 때문에 벽의 거동을 근본적으로 변화시킵니다 .
-리튬이 없으면 훨씬 더 많은 수소가 벽에서 튀어 나와 플라즈마로 다시 돌아오게 됩니다. 2024년 초, 연구팀은 수소에 대한 이러한 낮은 재활용 환경이 플라즈마의 가장자리를 뜨겁게 유지하여 플라즈마를 더욱 안정적으로 만들고 더 많은 양의 플라즈마를 위한 공간을 제공한다고 보고했습니다. PPPL의 수석 연구 물리학자이자 LTX-β 책임자인 Richard Majeski는 "우리는 리튬 벽이 더 작은 핵융합로를 가능하게 하여 더 높은 전력 밀도로 변환될 수 있음을 보여 주려고 노력하고 있습니다"라고 말했습니다.
궁극적으로 이 연구는 세계가 필요로 하는 비용 효율적인 핵융합 전력원으로 전환될 수 있습니다. 이제 LTX-β 팀은 플라즈마 연료와 안정성 사이의 관계를 보여주는 추가 연구 결과를 발표했습니다. 구체적으로 연구진은 가장자리가 냉각되기 시작하기 전에 LTX-β 내부 플라즈마 가장자리에서 중성 입자의 최대 밀도를 발견했는데, 이는 잠재적으로 안정성 문제를 초래할 수 있습니다. 연구원들은 플라즈마 가장자리의 밀도를 새로 정의된 수준인 1 x 10 19 m –3 미만으로 유지함으로써 특정 불안정성의 가능성을 줄일 수 있다고 믿습니다 .
LTX-β에 대해 이러한 수준이 확립된 것은 이번이 처음이며, 이것이 리튬이 토카막의 내부 벽 코팅에 대한 이상적인 선택이라는 것을 증명하려는 임무에서 큰 단계라는 것을 아는 것은 모범 사례로 안내하기 때문입니다. 플라즈마에 연료를 공급하기 위해. LTX-β에서 핵융합은 가장자리에서 나오는 수소 가스 퍼프와 중성 입자 빔을 사용하는 두 가지 방법으로 연료가 공급됩니다.
연구원들은 두 가지 방법을 동시에 사용하여 미래의 핵융합로에서 오랫동안 핵융합을 유지하는 동시에 전력망에 실용적으로 만들기에 충분한 에너지를 생성할 수 있는 최적의 플라즈마를 생성하는 방법을 개선하고 있습니다. 플라즈마 전반에 걸쳐 균일한 온도를 유지하기 위한 개선 방법 물리학자들은 관리가 얼마나 쉬운지 평가하기 위해 종종 가장자리의 온도를 중심 온도와 비교합니다.
-그들은 이 숫자를 그래프에 표시하고 선의 기울기를 고려합니다. 내부 코어와 외부 가장자리의 온도가 거의 같으면 선이 거의 평평하므로 이를 플랫 온도 프로파일이라고 부릅니다. 외부 가장자리의 온도가 내부 코어의 온도보다 현저히 낮은 경우 과학자들은 이를 최고 온도 프로파일이라고 부릅니다. "팀은 평평한 가장자리 온도 프로파일을 허용하는 플라즈마 가장자리 너머의 중성 입자의 최대 밀도를 결정했습니다.
가장자리의 중성 입자 수를 초과하면 확실히 가장자리 온도가 떨어지고 결국에는 최고 온도 프로파일"이라고 PPPL의 연구 물리학자이자 새 논문의 주요 저자인 Santanu Banerjee가 말했습니다. "동일한 중립 밀도는 찢어짐 모드로 알려진 불안정성의 임계값입니다. 그 밀도를 넘어서면 찢어짐 모드는 불안정해지는 경향이 있고 플라즈마에 위협을 가하며 제어되지 않은 채로 두면 핵융합 반응이 중단될 수 있습니다." 불안정성이 너무 커지면 핵융합 반응이 종료됩니다.
전력망을 지원하기 위해 연구자들은 반응이 안정적이도록 핵융합 플라즈마를 관리하는 최선의 방법을 찾고 있습니다 . Banerjee와 Majeski는 PPPL의 Dennis Boyle, Anurag Maan, Nate Ferraro, George Wilkie, Mario Podesta 및 Ron Bell을 포함하여 이 논문에서 다른 여러 연구자들과 협력했습니다. 프로젝트 작업은 계속됩니다. PPPL 엔지니어 Dylan Corl은 플라즈마를 가열하는 데 사용되는 중성 빔이 토카막에 주입되는 방향을 최적화하고 있습니다.
Corl은 "우리는 기본적으로 이를 위한 새로운 포트를 만들고 있습니다."라고 말했습니다. 그는 LTX-β의 3D 모델을 사용하여 다양한 빔 궤적을 테스트하여 빔이 플라즈마 측정에 사용되는 도구와 같은 장비의 다른 부분에 닿지 않는지 확인합니다. Corl은 "가장 좋은 각도를 찾는 것이 어려웠지만 이제 그 각도를 찾았다고 믿습니다."라고 말했습니다.
추가 정보: Santanu Banerjee 외, 흥미진진한 찢어짐 모드 활동에서 가장자리 중립의 역할 조사 및 LTX-β에서 균일한 온도 프로파일 달성, 핵융합 (2024). DOI: 10.1088/1741-4326/ad2ca7 프린스턴 플라즈마 물리학 연구소 제공
https://phys.org/news/2024-03-plasma-fusion-adding-fuel.html
NUCLEAR FUSION
(삼중수소 + 중수소) - (핵융합) - (헬륨 + 중성자)
한국핵융합에너지연구원은 인류의 에너지 문제를 해결하기 위해 태양에너지의 윈리인 핵융합을 지구상에 구현하는 연구를 수행하고 있다.
에너지의 원천, 태양
태양은 지구에서 가장 가까운 별로 스스로를 빛을 낸다. 지구의 모든 생명체를 살아 숨 쉴 수 있게 만드는 근원이 되는 태양의 빛과 열에너지는 태양의 중심에서 일어나는 “핵융합”으로 만들어진다. 태양의 가장 많은 부분을 차지하는 수소의 원자핵들이 충돌해서 헬륨 원자핵으로 바뀌는 “핵융합 반응”이 일어나는데 이때 줄어든 질량만큼 에너지로 바뀌게 된다. 태양은 생성된 지 약 50억 년. 그리고 앞으로도 50억 년 이상 핵융합 반응을 지속할 것으로 예상하고 있다.
핵융합이란?
태양에너지의 원리란 핵융합은 가벼운 원자핵들이 융합하여 무거운 원자핵으로 바뀌는 것이다. 원자핵이 융합하는 과정에서 줄어든 질량은 에너지로 변환되는데, 이를 핵융합에너지라 한다. 높은 온도와 중력을 지닌 태양의 중심은 핵융합 반응이 활발히 일어난다. 하지만 지구에서 핵융합 반응을 만들기 위해서는 태양과 같은 초고온의 환경을 인공적으로 만들어줘야 한다. 지구에서는 수소의 동위원소인 중수소와 삼중수소의 핵융합을 통해 핵융합에너지를 얻는다.
플라즈마란?
초고온에서 음전하를 가진 전자와 양전하를 띤 이온으로 분리된 기체 상태로 흔히 “물질의 제4의 상태”라고 부른다. 태양을 비롯한 우주는 99% 이상이 플라즈마 상태이다. 번개나 오로라 같은 자연에서 볼 수 있는 플라즈마 외에도, 형광등이나 네온 사인 및 PDP와 같은 플라즈마를 활용한 전자 제품들을 일상생활에서 접할 수 있다. 지구에서 핵융합 반응을 일으키기 위해서는 태양과 같은 초고온의 플라즈마 상태를 필요로 한다.
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메모 2403290649 나의 사고실험 qpeoms.boson 스토리텔링
토카막 내부를 정확히 이해하지 못하기에 나의 관점에서 자료를 정리하여본다.
소스1.편집
-리튬(anti_oss)이 없으면 훨씬 더 많은 수소(msbase.mass)가 벽에서 튀어 나와 플라즈마로 다시 돌아오게 된다.
수소(msbase)에 대한 이러한 낮은 재활용 환경이 플라즈마의 가장자리를 뜨겁게 유지하여 플라즈마를 더욱 안정적으로 만들고 더 많은 양의 플라즈마를 위한 공간을 제공한다.
리튬(oss)벽이 더 작은 초소형 가정용 LPG 사이즈 핵융합로를 가능하게 하여 더 높은 전력 밀도로 변환될 수 있음을 보여 줄 것이다. 허허.
플라즈마는 oser.ion이다. 이들이 많아지고 oss 구조체를 크게 형성하려면 msbase가 커져야 한다. 커지게하는 매개변수 역할도 oss가 하지만, 이들이 이온이 되기 위해서는 msbase.magic.state에서 anti ms가 되어야 한다. 그러면 뭉쳐지 않고 다양한 조합군의 anti magic 상태가 된다. 이렇게 많아지는 조합들이 고온을 발생하여 oms를 형성했다면 oms.vix.+k가 된다. 거대한 oms을 나타내는 탑이고 중앙에 정중앙에 oser격자의 모습 void로 가지고 vix.n을 가진 위치에 있다.
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