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Articulo de referencia

Centro de Ciencias Neutrónicas de Los Alamos

Coordenadas : 35°52′09″N 106°15′43″O / 35.869055°N 106.261943°O / 35.869055; -106.261943 El Centro de Ciencias de Neutrones de Los Alamos ( LANSCE ), anteriormente conocido como...

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Coordenadas : 35°52′09″N 106°15′43″O / 35.869055°N 106.261943°O / 35.869055; -106.261943

El Centro de Ciencias de Neutrones de Los Alamos ( LANSCE ), anteriormente conocido como Instalación de Física de Mesones de Los Alamos ( LAMPF ), es uno de los aceleradores lineales más potentes del mundo . Está ubicado en el Laboratorio Nacional de Los Alamos en Nuevo México , en el Área Técnica 53. Fue 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 realizar una variedad de experimentos simultáneamente, 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 proporciona a la comunidad científica fuentes intensas de neutrones con la capacidad de realizar experimentos que apoyan la investigación civil y de seguridad 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. [ 3 ] LANSCE presta servicio a una comunidad internacional de usuarios que lleva a cabo diversas investigaciones básicas y aplicadas de vanguardia.

Historia

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

En 1977, se puso en marcha una fuente de neutrones por espalación pulsada para suministrar neutrones moderados (neutrones más rápidos ralentizados al pasar a través de diversos materiales) y neutrones no moderados a los experimentos de tiempo de vuelo en el Centro de Investigación de Neutrones para Armas (WNR, por sus siglas en inglés). Los experimentos de dispersión de neutrones comenzaron de inmediato y, en 1983, la Oficina de Ciencias Energéticas Básicas (BES, por sus siglas en inglés) del Departamento de Energía financió un programa formal para usuarios. 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 Alamos, ahora conocido como Centro Luján, mientras que el WNR se expandió a otras fuentes de espalación en el haz del acelerador.

En 1995, LAMPF pasó a llamarse Centro de Ciencias de Neutrones de Los Alamos (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 Reservas Basada en la Ciencia . [ 4 ] 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 usuario.

Se han producido varios eventos clave que fomentaron el crecimiento de los programas de usuarios en LANSCE. Entre 1968 y 1995, la Oficina de Investigación Energética del DOE financió LAMPF como una instalación de usuarios para física de energía media y se constituyó un grupo de usuarios en 1972. A partir de aproximadamente 1977, la Oficina de Ciencias Energéticas Básicas ha proporcionado financiación para una nueva área experimental que se completó en 1990, incluyendo espacio de oficinas, el Centro de Dispersión de Neutrones de Los Alamos (más tarde Centro de Ciencias de Neutrones de Los Alamos) se convirtió en una Instalación Nacional de Usuarios Designada. [ 5 ] 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:

Instalación 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. [ 6 ]

Centro de Dispersión de Neutrones de Luján

El Centro de Dispersión de Neutrones Lujan (Centro Lujan) 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 la dinámica microscópicas y se utiliza en ciencia de materiales, ingeniería, física de la materia condensada , química, biología y geología. [ 7 ]

Instalación de radiografía de protones

La Instalación de Radiografía de Protones (pRad) utiliza protones de 800 MeV proporcionados por la instalación de aceleradores LANSCE para investigar experimentos dinámicos en apoyo de los programas nacionales e internacionales de ciencia armamentística y gestión de arsenales. [ 8 ]

Neutrones ultrafríos

Investigadores del LANSCE y de otras ocho instituciones miembros de una colaboración internacional han construido la fuente de neutrones ultrafríos (es decir, muy lentos) más intensa del mundo. Los experimentos asociados podrían responder preguntas sobre las constantes fundamentales de la naturaleza y contribuir a la búsqueda de nuevas partículas. [ 9 ]

Instalación de investigación de neutrones para armas

El Centro 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 Blanco 4 (una fuente de espalación de tungsteno sin moderación) utilizando el haz de protones de 800 MeV del acelerador lineal LANSCE. En el área del Blanco 2, las muestras pueden exponerse al haz directo de protones de 800 MeV. [ 7 ]

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 plantilla permanente, incorporándose a diversas organizaciones técnicas. [ 10 ]

Datos demográficos de los usuarios

El programa de usuarios contabiliza 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 accede a LANSCE durante un año natural. El mayor segmento de usuarios únicos en el Centro Lujan procedía de la comunidad académica; en WNR, los usuarios proceden de laboratorios académicos, industriales y nacionales. La mayoría de los usuarios industriales de WNR pertenecen a empresas que producen o utilizan dispositivos semiconductores. La industria de los semiconductores confía en las capacidades únicas de WNR para probar la resistencia de su última generación de chips a las 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. [ 11 ]

Referencias

  1. ↑ 30.º aniversario del acelerador LAMPF/LANSCE . Laboratorio Nacional de Los Alamos, 24 de junio de 2002.
  2. ↑ Livingston, M. Stanley (junio de 1972). "Orígenes e historia del Centro de Física de Mesones de Los Alamos" (Informe) . Consultado el 16 de marzo de 2022 .
  3. ↑ Hutterer, Eleanor (1 de julio de 2025). "El Centro de Ciencias de Neutrones de Los Alamos: en cifras" . Laboratorio Nacional de Los Alamos .
  4. ↑ "Gestión de reservas basada en la ciencia" (PDF) (Informe). Noviembre de 1994.
  5. ↑ LANSCE hacia el futuro . Los Alamos Science No. 30 , 2006
  6. ↑ Johnson, KF; et al. (2016). "Puesta en marcha y operación inicial de la instalación de producción de isótopos en el Centro de Ciencias de Neutrones de Los Alamos (LANSCE)" . Actas de EPAC 2004, Lucerna, Suiza : 2816–2818 . Recuperado el 19 de abril de 2022 . 
  7. 1 2 Nowicki, Suzanne F.; Wender, Stephen A.; Mocko, Michael (30 de octubre de 2016). "Las fuentes de neutrones por espalación del Centro de Ciencias de Neutrones de Los Alamos" . 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 . OSTI 1406207 . 
  8. ↑ King, NSP; et al. (1999). "Una instalación de radiografía de protones de 800 MeV para experimentos dinámicos" (PDF) . Nuclear Instruments and Methods in Physics Research . 424 (1): 84– 91. Bibcode : 1999NIMPA.424...84K . doi : 10.1016/S0168-9002(98)01241-8 . Recuperado el 19 de abril de 2022 . 
  9. ↑ Saunders, A.; et al. (2000). "Una nueva fuente de deuterio sólido de neutrones ultrafríos" (PDF) . Capture Gamma-Ray Spectroscopy and Related Topics: 10th Int'l Symp . 529 : 539–546 . Bibcode : 2000AIPC..529..539S . doi : 10.1063/1.1361419 . Consultado el 19 de abril de 2022 . 
  10. ↑ El programa de usuarios en LANSCE . LANSCE hacia el futuro. Los Alamos Science n.° 30 , 2006. "Para usuarios".
  11. ↑ "Informe del ciclo de carreras de 2018" (PDF) (Informe). 2019. pág. 16. Consultado el 12 de abril de 2022 . 
  • https://lansce.lanl.gov/
  • LANSCE de un vistazo | Laboratorio Nacional de Los Alamos

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