ศูนย์เพชรแห่งใหม่ตัดน้ำแข็ง

ศูนย์เพชรแห่งใหม่ตัดน้ำแข็ง

ฟังดูน่าสนใจ ดังนั้นเมื่อฉันได้รับเชิญให้ไปร่วมงานกาล่าเปิดของศูนย์ในวันที่ 3 กรกฎาคม ฉันจึงวิ่งไปที่อ็อกซ์ฟอร์ดเชียร์ เมื่อมาถึง ฉันถูกพาเข้าไปในเต็นท์นอกอาคารใหม่ พร้อมด้วยผู้นำในอุตสาหกรรม เจ้าหน้าที่รัฐ และผู้คนหลายสิบคนที่สวมผ้าพันคอและเนคไทสีส้มอันเป็นเอกลักษณ์ของบริษัท (“เหมือนทีมฟุตบอลดัตช์” กล่าว กระดิกหนึ่ง). หลังจากการกล่าวสุนทรพจน์รัฐมนตรีกระทรวงวิทยาศาสตร์

ของสหราชอาณาจักร 

เราได้รับอนุญาตให้เข้าไปในอาคารพร้อมกับมัคคุเทศก์สวมชุดสีส้มและดำจำนวนมาก จุดแรกในทัวร์ของฉันคือศูนย์การสะสมไอสารเคมี (CVD) ซึ่งชั้นของเพชรก่อตัวขึ้นในเครื่องปฏิกรณ์แบบเตาไมโครเวฟที่ให้ความร้อนของส่วนผสมของมีเทนและก๊าซอื่นๆ จนถึงอุณหภูมิมากกว่า 3,000 เค 

ในเทคนิค CVD เพชรเกิดขึ้นเมื่ออะตอมของคาร์บอน “ควบแน่น” ออกจากพลาสมาร้อนและตกตะกอนลงบนพื้นผิว สร้างผลึกทีละอะตอม “เหมือนกำแพงที่ทำจากอิฐและปูน” ตามที่เอียน ฟรีล นักวิทยาศาสตร์การวิจัยที่ องค์ประกอบที่หก อธิบายว่าเพชรบางส่วนที่สร้างขึ้นผ่านกระบวนการนี้

ใช้ทำหน้าต่างและส่วนประกอบออปติกอื่นๆ สำหรับ CO 2 ที่ใช้งานหนักเลเซอร์ แน่นอนว่าหน้าต่างเพชรเหล่านี้มีราคาแพงกว่าหน้าต่างที่ทำจากวัสดุราคาถูก เช่น สังกะสี เซเลไนด์ แต่สำหรับการใช้งานบางอย่าง คุณสมบัติพิเศษของเพชรหมายความว่าค่าใช้จ่ายเพิ่มเติมนั้นสมเหตุสมผล

ตัวอย่างเช่น เพชรเป็นที่รู้จักกันดีว่ามีความแข็งและแข็งแกร่ง แต่ก็ยังมีความโปร่งใสในช่วงความยาวคลื่นที่หลากหลาย มีความเฉื่อยทางเคมี (ทำให้เหมาะสำหรับการทำงานกับกรดหรือสารเคมีที่มีปฏิกิริยาสูงอื่นๆ) และนำความร้อนได้ดีเป็นพิเศษ ในความเป็นจริง มันเป็นตัวนำความร้อนที่ดี

ถึงขนาดที่ถ้าคุณถือเพชรเกรดอุตสาหกรรมจนถึงก้อนน้ำแข็ง ความร้อนจากมือของคุณเพียงอย่างเดียว

จะทำให้เพชรตัดผ่านน้ำแข็งได้เหมือนมีดร้อนผ่านเนย (การทำเช่นนี้เป็นส่วนที่ฉันชอบที่สุดในทัวร์นี้)

ด้วยพนักงานเพียง 110 คน (รวมถึง 40 คนที่ย้ายไปยังอ็อกซ์ฟอร์ดเชียร์จากสิ่งอำนวยความสะดวก 

เดิมที่มี

ขนาดเล็กกว่าในแอฟริกาใต้ ไอร์แลนด์ และที่อื่น ๆ ในสหราชอาณาจักร) ศูนย์แห่งใหม่นี้จะไม่ส่งผลกระทบต่อตัวเลขการว่างงานในสหราชอาณาจักรมากนัก แต่ กำลังจ้างงานอยู่ และสิ่งนี้เห็นได้ชัดในการเปิดตัว ซึ่งคนชุดสีส้มหลายคนที่ฉันคุยด้วยบอกว่าพวกเขาอยู่กับบริษัทมาหลายสัปดาห์หรือหลายเดือน 

ไม่ใช่เป็นปี พนักงานอาวุโสอีกคนหนึ่งบอกฉันว่าพวกเขากำลังมองหาคนที่มีทักษะในการสื่อสารที่ดี รวมถึงมีพื้นฐานด้านวัสดุศาสตร์หรือสาขาที่เกี่ยวข้อง หากผู้ให้สัมภาษณ์สามารถอธิบายได้อย่างชัดเจนและมีเหตุผลว่าพวกเขาจะจัดการกับปัญหาอย่างไร เธอกล่าวว่า อาจไม่สำคัญหากพวกเขาจะไม่ได้รับคำตอบ

ผลที่ตามมาก็คือ องค์ประกอบเหล่านี้จะทิ้งร่องรอยการทดลองไว้อย่างชัดเจน: นิวเคลียสลูกที่เบากว่าแม่ด้วยโปรตอน 2 ตัวและนิวตรอน 2 ตัว ตามด้วยนิวเคลียสของหลานสาวที่เบากว่าด้วยโปรตอน 4 ตัวและนิวตรอน 4 ตัว และอื่น ๆ ผลิตภัณฑ์ที่สลายตัวของนิวเคลียสต้นกำเนิดจึงอยู่ห่างจากตัวเลขมหัศจรรย์

จนกว่าจะผ่านขอบเขตของเกาะแห่งความมั่นคง ซึ่งเกินกว่าที่ฟิชชันที่เกิดขึ้นเองเริ่มครอบงำกระบวนการสลายตัว นิวเคลียสหนักที่สังเคราะห์ได้จึงต้องอยู่ใกล้เปลือกนิวตรอนN มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้= 184 เพื่อสร้างห่วงโซ่การสลายตัวแบบแอลฟาที่ยาว แคลเซียมมีอยู่ตามธรรมชาติในปริมาณมาก

แต่มีเพียง 0.19% เท่านั้นที่อยู่ในรูปของแคลเซียม-48 ที่อุดมด้วยนิวตรอน การผลิตไอโซโทปเฉพาะนี้จึงใช้เวลานาน และยิ่งไปกว่านั้น มีค่าใช้จ่ายประมาณ 200,000 ดอลลาร์ต่อกรัม ดังนั้นเราจึงต้องเพิ่มประสิทธิภาพตัวเร่งความเร็วของเราที่ JINR เพื่อให้ได้ความเข้มของลำแสงสูงโดยให้แคลเซียม-48 

น้อยที่สุด

เท่าที่จะเป็นไปได้ ในฐานะที่เป็นวัสดุเป้าหมาย เราใช้ไอโซโทปที่อุดมด้วยนิวตรอนของพลูโตเนียม ( Z = 94), อะเมริเซียม (95), คูเรียม (96) และแคลิฟอร์เนียม (98) ซึ่งทั้งหมดนี้มีอายุการใช้งานยาวนาน ปฏิกิริยาฟิวชันระหว่างไอโซโทปเหล่านี้กับแคลเซียม-48 ทำให้เราสามารถผลิตธาตุ

ที่มีเลขอะตอมระหว่าง 114 ถึง 118 และเลขนิวตรอนระหว่าง 172 ถึง 177 นี่เป็นจำนวนนิวตรอนสูงสุดที่เป็นไปได้ในธาตุที่ผลิตเทียม ในช่วงห้าปีที่ผ่านมา เราใช้แคลเซียม-48 ทั้งหมดประมาณ 14 กรัมเพื่อสร้างธาตุ 112-116 และธาตุ 118 อีกสองอะตอม และคล้ายกับเปลือกอิเล็กตรอนของฟิสิกส์อะตอม

เลขอะตอมZ คือจำนวนโปรตอน ในขณะที่เลขมวลคือผลรวมของเลขอะตอมและจำนวนนิวตรอน ที่ “ถูกต้อง” อย่างแน่นอน แม้ว่าแน่นอนว่าจะดีกว่าหากสามารถทำได้ทั้งสองอย่าง เมื่อถูกผลิตขึ้นในเป้าหมายของอะเมริเซียม นิวเคลียสหนักจะมีพลังงานจลน์ประมาณ 40 MeV และบินผ่านห้องที่เต็มไปด้วย

แก๊สของเครื่องแยกแม่เหล็ก อุปกรณ์นี้นำนิวเคลียสไปยังเครื่องตรวจจับ ในขณะที่เบี่ยงเบนนิวเคลียสของแคลเซียมและผลิตภัณฑ์ปฏิกิริยาที่ไม่พึงประสงค์อื่นๆ หลังจากผ่านไป 1 μs นิวเคลียสจะหยุดอยู่ที่ชั้นด้านหน้าของเครื่องตรวจจับ และหลังจากนั้นประมาณ 80 μs ระบบเก็บข้อมูลจะให้ข้อมูล

เกี่ยวกับเวลาที่มาถึง พลังงาน และพิกัด ประมาณ 20-30 วินาทีหลังจากเหตุการณ์ดังกล่าว เครื่องตรวจจับของเราบันทึกสัญญาณเพิ่มเติมอีก 5 สัญญาณ ซึ่งตำแหน่งทั้งหมดอยู่ภายในระยะ 0.5 มม. จากนิวเคลียสหนัก จากนั้นมันก็ไม่มีการลงทะเบียนจนกระทั่งวันต่อมา 28.7 ชั่วโมงต่อมา 

เมื่อได้รับสัญญาณสองสัญญาณจากตำแหน่งเดียวกันโดยมีพลังงานรวมประมาณ 200 MeV กล่าวอีกนัยหนึ่ง นี่คือลายเซ็นของปฏิกิริยาฟิชชันที่เกิดขึ้นเองของธาตุ 105 อายุการใช้งานที่ยาวนานของนิวเคลียส 105 อันสุดท้าย ซึ่งมีN = 163 เกิดจากการที่เปลือกนิวตรอนปิด

สล็อตเว็บตรง100 / ดูหนังฟรี / 50รับ100