Francois Idjiwole 在奧地利塞伯斯多夫的新原子能機構設施中操作中子發生器。(照片:D. Calma/國際原子能機構)
在許多方面,中子是神秘的。它們無處不在,存在于所有元素的核心中。然而,它們可能難以檢測:與質子或電子不同,它們不帶電荷,當通過放射性衰變或核反應釋放時,中子可能具有破壞性并使物體具有放射性。了解什么是中子以及如何探測中子是任何國家和平核計劃的基礎,因此國際原子能機構正在努力通過中子培訓幫助加強核能力建設。
“在 2021 年來到這里之前,我對中子幾乎一無所知。現在,在這次進修之后,我希望回到貝寧的家鄉,幫助我的國家安全地使用核應用,”原子能機構研究員弗朗索瓦·伊吉沃勒說,他在過去一年中了解了中子,并在支持建立一個新的位于奧地利塞伯斯多夫的 IAEA 實驗室的中子設施。Idjiwole 是一名電氣工程師,在阿波美卡拉維大學獲得核儀器博士學位,他還利用自己的專業知識幫助培訓來自非洲各地的其他 IAEA 研究員和訪問科學家。
最近建立的中子設施,稱為核科學設施 (NSF),現在正用于在新裝修的建筑物中為核專業人員提供實踐培訓,該建筑物裝有兩個中子發生器——通過融合氫同位素產生中子的緊湊型粒子加速器. 雖然研究中的中子通常是由放射性同位素的穩定衰變產生的,但這兩個發生器可以產生 2.5 兆電子伏 (MeV) 的裂變中子和 14 MeV 的聚變中子,通過輕按開關和幾個按鈕,可根據需要打開和關閉。
“我們的中子發生器的易用性和靈活性使其成為培訓新的核科學和工程專業人員的理想選擇,”原子能機構核科學和儀器實驗室主任 Kalliopi Kanaki 說。本月,Kanaki 幫助在該設施為來自阿爾及利亞、印度、印度尼西亞、約旦、肯尼亞、黎巴嫩、菲律賓、沙特阿拉伯、坦桑尼亞和土耳其的 10 名年輕研究人員組織了一次關于中子發生器安全操作和應用的培訓講習班。講習班包括關于操作和使用中子源的一系列講座、演示和實踐練習,例如,確定各種樣品的元素組成或對不同物體進行無損檢測。
數十年來,中子發生器(如塞伯斯多夫設施中的中子發生器)已在石油和采礦部門、土木建筑和其他行業中用于中子射線照相、中子活化分析、放射性示蹤劑生產以及與安全相關的調查等應用和保護應用程序。在全球范圍內,人們對核能在能源、醫學、農業和工業中的應用越來越感興趣。“我們的培訓加強了各國采用多功能緊湊型加速器中子源并從中受益的能力,”Kanaki 補充說。
在研討會上,向與會者介紹了中子活化分析和延遲中子計數,以及中子探測、光譜測定和射線照相的原理。他們還接受了操作此類中子發生器時安全和輻射防護注意事項方面的培訓。
“在原子能機構的培訓機會確實是獨一無二的,它為參與者提供了發展技術知識和興趣的可能性,遠遠超出了講習班的范圍——我就是這一點的證明,”Idjiwole 說。隨著 NSF 現已完全成立,原子能機構計劃在未來接待更多研究員和實習生并舉辦更多培訓講習班,下一次活動定于 2023 年下半年舉行。
培訓講習班參與者與原子能機構工作人員在新的核科學設施一起。(照片:國際原子能機構)