| 거대과학장치-파쇄 중성자 소스 본격사용 예정 | ||
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![]() 중국 또 하나의 거대과학 장치-파쇄 중성자 소스(Spallation Neutron Source, SNS)가 2018년 초에 본격적으로 사용에 투입할 예정이다. 2017년 12월 14일, 파쇄중성자소스공학과학기술위원회 제4차회의에 의하면 광둥성(廣東省) 둥관시(東莞市)에 위치한 파쇄 중성자 소스는 2018년 초에 첫 사용자를 맞이할 예정이다. 해당 장치의 3개 스펙트로미터(Spectrometer)의 첫 라운드 실험은 리튬이온전지 재료, 태양광발전 재료, 열전기 재료, 고분자 기반 나노 복합재료 그리고 초강도 강철, 마그네슘, 알루미늄 합금 등 프런티어 학제 간 연구 및 첨단과학기술 개발 분야가 포함된다. 10여 년 동안 구축한 파쇄 중성자 소스는 재료과학, 신에너지, 화학화공, 연성물질(Soft matter), 생명과학 등 분야에서 중요한 역할을 발휘할 전망이다. 중국은 영국, 미국, 일본 다음으로 해당 장치를 보유한 국가이다. 파쇄 중성자 소스는 현재 중국에서 단일 종목 투자 규모가 가장 큰 거대과학 장치로서 설비 국산화율은 96%를 초과한다. 해당 장치의 주요 원리는 가속 양성자로 금속 텅스텐 표적을 충격하여 중성자를 생성한다. 중성자는 전하를 띠지 않기에 기타 탐측 방식에 비하여 더욱 쉽게 물질을 투과할 수 있으므로 물질의 미세구조와 동역학적 특성을 탐측할 수 있다. 2017년 8월, 파쇄 중성자 소스로 첫 표적 충격에 성공하여 중성자빔을 획득하였다. 2017년 11월 초, 장치의 첫 라운드 가속기 및 표적기지 스펙트로미터에 대한 통합 디버깅(Debugging)을 완성하였는데 표적 충격빔의 평균 출력이 10kW에 달하여 검수 지표 요구에 도달하였으며 2018년에 중국 국가 검수를 맞이하게 된다. 파쇄 중성자 소스는 20개 스펙트로미터 인터페이스를 만족하도록 설계하였다. 그러나 자금 제한으로 1단계에 일반 분말 회절계, 저각도 산란계, 다기능 반사계를 포함한 3개 중성자 산란 스펙트로미터를 구축하였다. 파쇄 중성자 소스는 사용자 장치로서 성공 여부의 주요 기준은 사용자가 해당 장치를 이용하여 획득한 과학기술 성과 및 국가 전략 요구에 대한 기여이다. 1단계에 구축한 3개의 스펙트로미터 수는 아주 적기에 고정밀도 측정 및 동역학, 중성자 물리와 기술 등 분야의 연구를 진행할 수 없다. 이는 중성자빔 플럭스 자원의 심각한 낭비를 초래할 뿐만 아니라 중국 내 중성자 산란 연구 및 응용 과학계의 고성능 중성자 스펙트로미터에 대한 요구를 만족시킬 수 없다. 스펙트로미터는 구축 공법이 복잡하고 가공 정밀도가 높으며 구축 시간이 길고 디버깅 난이도가 크고 많은 사용자가 고온, 저온, 고압, 자기장 등 특수 샘플 환경에서의 측정을 요구하기에 빠른 시일 내에 파쇄 중성자 소스의 2단계 구축을 시작해야 한다. 파쇄 중성자 소스는 현재 사용자의 중성자 과학 연구 및 응용에 대한 요구를 근거로 하고 또한 국제 파쇄 중성자 소스의 발전 추세를 참조하여 2단계에 13개 중성자 스펙트로미터를 구축할 계획이다. 해당 장치는 또한 주장삼각주(珠三角)의 지역 우위를 기반으로 홍콩과학기술대학, 난팡(南方)과학기술대학, 중산(中山)대학 등 기관과 공동으로 스펙트로미터 구축 의향을 체결하였다. 정보출처 : http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2017/12/397191.shtm |
