Spektograf400pxZespoły naukowców z instytutów badawczych z całej Polski zebrały się w IFPiLM, 25 listopada, aby dowiedzieć się więcej o sprzęcie i aplikacjach wykorzystywanych w spektroskopii emisyjnej wzbudzanej laserem (tzw. metoda LIBS), a także nawiązać współpracę w tym zakresie.

Głównym inicjatorem, a zarazem organizatorem spotkania była firma LOT-QuantumDesign. Prezentacje firmy LOT-QD oraz firmy Andor przedstawiły szeroką ofertę sprzętu wykorzystywanego w badaniach metodą LIBS, wskazując przy tym zarówno na możliwości, jak i ograniczenia oferowanych produktów.

Druga część spotkania odbyła się w laboratorium laserowym Instytutu Fizyki Plazmy i Laserowej Mikrosyntezy. Firma Andor zainstalowała tam spektrograf typu Czerny-Turner, dając tym samym pokaz jego możliwości. Z kolei dr Paweł Gąsior, obecny kierownik Laboratorium Oddziaływań Plazmy z Materią w IFPiLM, wykorzystał część praktyczną spotkania do zaprezentowania metody LIBS w praktyce – przeprowadzając adekwatny eksperyment na sprzęcie.

Końcową częścią spotkania stała się dyskusja o nawiązaniu i perspektywach dalszej współpracy między zespołami pracującymi w LIBS. Uczestnicy spotkania wyrazili chęć, aby współpraca ta mogła zostać uwieńczona wspólnym projektem oraz badaniami.

LIBS, czyli Laserowo wzbudzana spektroskopia emisyjna (z ang. Laser Induced Breakdown Spectroscopy) służy do wyznaczania składu chemicznego i badania stratygrafii różnorodnych obiektów, takich jak: dzieła malarstwa sztalugowego i naściennego, zabytkowe rzeźby, materiały budowlane, minerały oraz przedmioty metalowe o strukturze wielowarstwowej. Metoda LIBS polega na odparowaniu (za pomocą impulsu laserowego dużej gęstości mocy) niewielkiej ilości badanego materiału i wytworzeniu plazmy emitującej promieniowanie ciągłe oraz liniowe. Analiza promieniowania liniowego emitowanego przez plazmę pozwala zidentyfikować pierwiastki występujące w badanej próbce.

StudenciPW1W piątek, 21 listopada br., grupa studentów z Politechniki Warszawskiej zwiedziła laboratoria Instytutu Fizyki Plazmy i Laserowej Mikrosyntezy oraz wysłuchała wykładu o energii termojądrowej. Byli to studenci 4 roku studiów z Wydziału Fizyki.

Wizyta zaczęła się od wykładu w sali seminaryjnej, który poprowadził dr Paweł Gąsior. Wykład poruszył zagadnienia fizyki plazmy, metody jej wytwarzania oraz utrzymywania, i był zachętą do zastanowienia się czy fuzja termojądrowa będzie środkiem, który nie tylko złagodzi objawy, ale też usunie przyczyny kryzysu energetycznego.

Druga część wizyty w Instytucie polegała na zwiedzaniu laboratoriów, w których studenci spotkali się z naukowcami IFPiLM i dowiedzieli się dokładniej, nad czym pracują, co już osiągnęli, z kim współpracują i jakie badania prowadzą.

Warto dodać, że prof. Jan Pluta, co roku organizuje dla swoich studentów Politechniki Warszawskiej wizyty w IFPiLM, zatem serdecznie zapraszamy za rok.Kolaz Studenci PW8

Konwerter neutronowNaukowcy Narodowego Centrum Badań Jądrowych (NCBJ) zaprojektowali i zbudowali ciągłe źródło neutronów prędkich o energii 14 MeV. Właściwości nowego urządzenia w połączeniu z parametrami polskiego reaktora „Maria” pozwolą przeprowadzić badania materiałów niezbędnych do budowy źródeł „energii przyszłości” – reaktorów IV generacji i elektrowni termojądrowych. To jedyna tego typu pracująca instalacja na świecie. 
 
Duże źródła neutronów prędkich są obecnie na wczesnym etapie budowy (ESS) lub w fazie projektowania (IFMIF). Do czasu ich uruchomienia jedną z najbardziej opłacalnych metod uzyskiwania względnie wysokich gęstości strumienia neutronów prędkich o energii 14 MeV (powyżej 109 cm-2 s-1) może okazać się konwerter neutronów termicznych instalowany w reaktorze jądrowym. Takie właśnie urządzenie zostało zaprojektowane i wybudowane przez naukowców NCBJ. Pozytywne wyniki uzyskane podczas ciągłej pracy konwertera w badawczym reaktorze „Maria” potwierdzają, że obecnie jest to jedyna na świecie pracująca tego typu instalacja będąca jednocześnie jednym z najsilniejszych na świecie ciągłych źródeł neutronów 14 MeV. Posłuży ona do napromieniania materiałów na potrzeby badań elementów niezbędnych do budowy reaktorów IV generacji i urządzeń termojądrowych. 

"Zaproponowany przez nas konwerter litowo-deuterowy, dostosowany jest do konstrukcji reaktora jądrowego „Maria”, który w tym przypadku wykorzystywany jest jako źródło neutronów termicznych" – tłumaczy dr inż. Rafał Prokopowicz z Zakładu Techniki Reaktorów Badawczych NCBJ. "To właśnie one zapoczątkowują w związkach litu-6 i deuteru dwuetapową reakcję jądrową, w wyniku której powstają neutrony o energii 14 MeV, wykorzystywane do dalszych badań materiałowych" - dodaje Prokopowicz. "W konwerterze zainstalowanym w reaktorze Maria uzyskano ponad 109 cm-2 s-1 neutronów 14 MeV, w objętości ok. 60 cm3. Biorąc pod uwagę możliwość ciągłej pracy konwertera przez wiele miesięcy, możemy stwierdzić, że dysponujemy jednym z najbardziej wydajnych na świecie źródeł neutronów 14 MeV" - podkreśla przedstawiciel NCBJ. 

NCBJ zwraca również uwagę, że badania odporności radiacyjnej nowych materiałów, takich jak elementy konstrukcyjne reaktorów IV generacji, czy przyszłych elektrowni termojądrowych wykorzystujących neutrony o energiach 14 MeV muszą odbywać się w widmie neutronów zbliżonym do docelowego. Niezbędne jest więc pozyskanie niezawodnego ich źródła, mogącego pracować w sposób ciągły, najlepiej usytuowanego tuż obok należycie wyposażonych laboratoriów badawczych z odpowiednią kadrą naukową. Jedynym takim miejscem w Polsce i jednym z nielicznych na świecie jest instytut w Świerku.

"Nasz konwerter jest właśnie rezultatem efektywnego połączenia kompetencji polskich naukowców z unikalną infrastrukturą badawczą" - podkreśla prof. dr hab. Grzegorz Wrochna, dyrektor NCBJ. "Dziś, kiedy Europa cierpi na brak wystarczającej liczby reaktorów badawczych, przed naszym instytutem otwierają się zupełnie nowe perspektywy. Mamy nadzieję, że unowocześnianie wyposażenia reaktora Maria i doposażanie Laboratorium Badań Materiałowych ze środków krajowych i europejskich pozwolą nam stworzyć w Świerku unikatowe zaplecze badawcze na skalę światową m.in. dla rozwoju nowych materiałów niezbędnych nie tylko dla przyszłych generacji reaktorów czy energetyki termojądrowej" - dodaje dyrektor.

Energetyka termojądrowa opiera się na reakcji syntezy (fuzji) jądrowej. To zjawisko fizyczne polegające na połączeniu dwóch lekkich jąder atomowych w jedno cięższe z jednoczesną emisją energii. Najczęściej wykorzystuje się izotopy wodoru (deuteru z trytem) zamieniając je w jądro helu. W wyniku takiej reakcji 80 proc. całkowitej uwolnionej energii unoszą neutrony o energii 14 MeV, które wykorzystywane są również do produkcji paliwa (trytu). Pomimo swych niewątpliwych zalet stanowią jednak zagrożenie dla obecnie stosowanych materiałów konstrukcyjnych reaktora. Istnieje więc konieczność opracowania nowych odpornych przede wszystkim na wysokoenergetyczne neutrony o znacznym natężeniu czy erozję w wysokiej temperaturze i nie ulegających aktywacji neutronowej.

Badania nad syntezą jądrową prowadzone są obecnie na tokamaku JET, a wkrótce będą również realizowane m.in. w stellaratorze W7-X. Polscy naukowcy biorą aktywnie udział w tych pracach, m.in. 20 maja br. przekazali w Greifswaldzie urządzenia o wartości 6,5 mln euro będące realizacją wkładu własnego. Instytut Fizyki Jądrowej PAN zaangażowany był w montaż nadprzewodzących kabli i szyn zbiorczych, Politechnika Warszawska, Instytut Fizyki Plazmy i Laserowej Mikrosyntezy (IFPiLM) oraz Uniwersytet Opolski dostarczyły m.in. strukturalne i mechaniczne analizy systemu magnetycznego oraz systemów diagnostycznych miękkiego promieniowania rentgenowskiego. NCBJ, obecne w projekcie od stycznia 2011 r. z wkładem wynoszącym 4,5 miliona euro, odpowiadało za budowę elementów iniektora wiązki neutralnej; magnesów refleksyjnych, podstaw komór iniektorów wiązki neutralnej wraz z hydraulicznym układem poziomowania, wykonanie zaworów bramowych wraz z układami wygrzewania, wykonanie i uruchomienie układu chłodzenia.

Prowadzone na świecie badania nad fuzją termojądrową mają wykazać, że może być ona wykorzystana na Ziemi jako opłacalne źródło energii. Ich rezultatem będzie prototyp pierwszej elektrowni termojądrowej na świecie DEMO a dopiero na tej podstawie zostanie podjęta decyzja o pierwszej na świecie elektrowni komercyjnej wykorzystującej reakcję syntezy jądrowej.

Źródło: CIRE

Fizyka-4-879x300Profesor Jerzy Wołowski z IFPiLM 19 listopada br. wziął udział w oficjalnym otwarciu dwóch nowych budynków Wydziału Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego oraz Centrum Nowe Technologie, ulokowanych na kampusie Ochota.

Wydział Fizyki UW opuścił swoją dotychczasową siedzibę przy ul. Hoża 69, w której pozostawał ponad 90 lat i przeniósł się na ul. Pasteura 5. Właśnie tam 19 listopada w środę o godz. 12.00 odbyła się uroczystość otwarcia.

Budowa obu budynków rozpoczęła się w 2010 roku i została zrealizowana z funduszy Unii Europejskiej z programu operacyjnego Infrastruktura i Środowisko.

Source: IFPiLM, Uniwersytet Warszawski

PALSZespół naukowców z Instytutu Fizyki Plazmy i Laserowej Mikrosyntezy oraz Wojskowej Akademii Technicznej, realizując wspólne eksperymenty na układzie laserowym PALS (Prague Asterix Laser System), uzyskał pierwsze interferogramy plazmy fotojonizacyjnej za pomocą femtosekundowej wielokadrowej interferometrii.

„To znaczące osiągnięcie, gdyż tak naprawdę nie oczekiwaliśmy, że uda się uzyskać przekonywujące wyniki z udziałem interferometrii” – powiedział dr Andrzej Bartnik, kierownik grantu LaserLab w ramach, którego realizowany jest eksperyment na PALS w Pradze. Wyjaśnił również, że takie eksperymenty stwarzają duże możliwości w poznaniu obiektów astrofizycznych (takich jak np. gwiazdy podwójne), które zostały uformowane z plazmy w wyniku procesów w których fotojonizacja odgrywa decydującą rolę.

Mimo tego, że pierwsze interferogramy plazmy fotojonizacyjnej uzyskano już kilka dni temu, dopiero 14 listopada br., po weryfikacji widmowej, potwierdzono te wyniki definitywnie. 

  

Photoionised plasma-interferograms 750

HiPER fusionForEnergyLogo logo EUROfusion iter Laserlab Europe Fusenet European Commission Logo MEiN

Projekty badawcze realizowane przez IFPiLM są finansowane ze środków Ministerstwa Edukacji i Nauki i Narodowego Centrum Nauki oraz ze środków Komisji Europejskiej na podstawie umowy grantowej No 101052200, w ramach Konsorcjum EUROfusion. Wsparcia finansowego udzielają także: Międzynarodowa Agencja Energii Atomowej, Agencja Fusion for Energy, Europejska Agencja Kosmiczna i Konsorcjum LaserLab.

 

Początek strony