مختبر الجامعات المثلثية النووي
مختبر الجامعات الثلاثية النووي ، المختصر بـ TUNL (ويُنطق "تونل")، هو اتحاد بحثي ثلاثي الأطراف تديره جامعة ديوك ، وجامعة نورث كارولينا في تشابل هيل ، وجامعة ولاية نورث كارولينا ، وجامعة نورث كارولينا المركزية . يقع المختبر في الحرم الغربي لجامعة ديوك في دورهام، نورث كارولينا . ويضم المختبر باحثين من عدة جامعات أخرى في جميع أنحاء الولايات المتحدة، بالإضافة إلى أعضاء من الجامعات المؤسسة. [ 1 ] كما يشارك TUNL في تعاونات طويلة الأمد مع جامعات ومختبرات حول العالم. [ 2 ] ويأتي تمويل TUNL بشكل أساسي من مكتب الفيزياء النووية التابع لوزارة الطاقة الأمريكية . [ 3 ]
يدير مختبر توني الوطني (TUNL) ثلاثة مرافق بحثية، جميعها تقع داخل حرم جامعة ديوك. اثنان من هذه المرافق، وهما مختبر المسرع الترادفي ومختبر الفيزياء الفلكية النووية التجريبية، عبارة عن مسرعات حزم مشحونة منخفضة الطاقة. [ 4 ] أما المرفق الثالث فهو مصدر أشعة غاما عالي الكثافة (HIGS)، الذي ينتج أعلى كثافة لحزم أشعة غاما المستقطبة في العالم. [ 5 ] يشارك مختبر توني الوطني أيضًا في مشاريع بحثية خارج الموقع، بما في ذلك تجربة ماجورانا التجريبية، وهي تجربة مستمرة لدراسة اضمحلال بيتا المزدوج في منشأة سانفورد للأبحاث تحت الأرض في ليد ، داكوتا الجنوبية . [ 2 ]
تاريخ
يركز البحث في مختبر الجامعات الثلاثية النووي (TUNL) على الفيزياء النووية ، بما في ذلك دراسات حول التناظرات الأساسية ، والنيوترينوات ، والفيزياء الفلكية النووية ، وبنية الهادرونات . [ 3 ] كما يُجري المختبر أبحاثًا تطبيقية، يبحث فيها تطبيقات الفيزياء النووية في مواضيع مثل الأمن القومي ، والصحة العامة ، وعلم وظائف الأعضاء النباتية . [ 2 ] تأسس مختبر الجامعات الثلاثية النووي عام 1965، بمنحة قدرها 2.5 مليون دولار من لجنة الطاقة الذرية الأمريكية، والتي وفرت التمويل لمسرع فان دي غراف ترادفي جديد بقدرة 15 ميغا إلكترون فولت، بالإضافة إلى سيكلوترون بقدرة 15 ميغا إلكترون فولت . [ 6 ] بعد ثلاث سنوات من البناء والاختبار، بدأ تشغيل مرفق المسرع الجديد في ديسمبر 1968. [ 7 ] كان هنري نيوسون ، أستاذ الفيزياء النووية في جامعة ديوك، مسؤولاً عن الاقتراح، وكان صاحب فكرة دمج جهود الجامعات الثلاث، وشغل منصب أول مدير للمختبر الجديد. [ ٨ ] دُمج مولد التانديم والسيكلوترون في مختبر تون الوطني (TUNL) في ما سُمي بمسرع سايكلو-غراف. تُسرّع الأيونات أولًا في السيكلوترون، ثم، بمجرد بلوغ الطاقة الأولية حدًا كافيًا، يُحقن شعاع السيكلوترون في مولد التانديم حيث يُسرّع أكثر. وقد ضاعف استخدام المسرعين معًا الطاقة القصوى التي يمكن للمختبر الوصول إليها مقارنةً بطاقات كل مسرع على حدة. [ ٦ ] استخدم هنري نيوسون هذا المزيج، سايكلو-غراف، لدراسة التركيب النووي حتى وفاته عام ١٩٧٨. [ ٦ ]
مرافق
مختبر تانديم
مولد فان دي غراف ترادفي من نوع FN بجهد طرفي أقصى يبلغ 10 ميغا فولت . [ 2 ] يمكن للمنشأة إنتاج حزم أيونية خفيفة تتكون من بروتونات ، وديوترونات ، ونوى هيليوم -3 ، ونوى هيليوم -4 . [ 4 ] تتوفر حزم البروتونات والنيوترونات المنتجة في مختبر تانديم إما مستقطبة أو غير مستقطبة حسب متطلبات التجربة. [ 9 ] من خلال تصادمات الحزم الثانوية، يمكن للمختبر أيضًا إنتاج حزم نيوترونية مستقطبة، مما يسمح له بدراسة تفاعلات النيوترونات. [ 9 ] يهدف مختبر تانديم بشكل أساسي إلى دراسة القوة النووية القوية عند الطاقات المنخفضة. [ 2 ] تشمل الأبحاث في تانديم ديناميكيات النيوكليونات القليلة، وتفاعلات نقل النيوكليونين، وتكاثر النيوترونات. [ 9 ]
مصدر أشعة غاما عالي الكثافة
يُنتج مصدر أشعة غاما عالي الكثافة (HIGS) أشعة غاما عن طريق التشتت العكسي لكومبتون . [ 9 ] يحدث هذا عندما تصطدم الفوتونات الصادرة من ليزر الإلكترون الحر بالإلكترونات المتسارعة ، مما ينتج عنه حزمة من الفوتونات عالية الطاقة ذات طاقة دقيقة للغاية ودرجة استقطاب عالية. [ 4 ] يمكن إنتاج حزم أشعة غاما بطاقات تتراوح من 1 إلى 100 ميغا إلكترون فولت وبكثافة قصوى تبلغ 1000./s/eV، مما يجعل HIGS أعلى مصدر لأشعة غاما مدفوع بمسرع في العالم. [ 2 ] [ 9 ] يمكن تقسيم الأبحاث في HIGS بشكل عام إلى مجموعتين: البنية النووية والفيزياء الفلكية النووية، مع تفاعلات مثل (،), (، ن)، و (،)، إلى جانب نظرية الكروموديناميكا الكمية منخفضة الطاقة ، مع دراسات حول تشتت كومبتون وإنتاج الفوتون- بايون . [ 3 ]
مختبر الفيزياء الفلكية النووية التجريبية
يُغطي مُسرّعا الجسيمات الموجودان في مختبر لينا (LENA) كامل نطاق قيم الطاقة حتى 1 ميغا إلكترون فولت، ويُنتجان حزمًا مستقرة وكثيفة. [ 10 ] يُركز المختبر على حزم الأيونات الخفيفة ذات التيار العالي، والمُحسّنة لتطبيقات الفيزياء الفلكية النووية. [ 2 ] تشمل مواضيع البحث في لينا التفاعلات النووية التي تُحرك العمليات الفيزيائية الفلكية، مثل تطور النجوم ، والمستعرات الجديدة ، وانفجارات الأشعة السينية . [ 3 ]
تعليم
يُقدَّم التعليم في الفيزياء النووية على مستوى الدراسات العليا والبكالوريوس لطلاب مختبر الجامعات الثلاثية النووي. ويستقطب المختبر حوالي 40 طالب دراسات عليا من الجامعات الثلاث المؤسسة. ويجد الخريجون فرص عمل في مجالات متنوعة، تشمل وظائف أكاديمية، ووظائف في القطاع الصناعي، ووظائف في مرافق الأبحاث الحكومية والمختبرات الوطنية . [ 11 ] وقد شغل الخريجان جورج أ. كيورث الثاني وجون هـ. جيبونز منصب المستشارين العلميين للرئيسين رونالد ريغان وبيل كلينتون على التوالي. [ 7 ]
يُعدّ برنامج "تجارب البحث لطلاب البكالوريوس" المشترك بين جامعة تامبا الوطنية وجامعة ديوك أحد مكونات التعليم الجامعي الذي تُقدّمه الجامعة ، وهو برنامجٌ مدته عشرة أسابيع مموّل من المؤسسة الوطنية للعلوم، ويُقام خلال فصل الصيف في مواقع داخل حرم جامعة تامبا الوطنية، بالإضافة إلى عدد محدود من الفرص في مركز سيرن للأبحاث النووية . [ 2 ] [ 12 ] ويُجري طلاب البكالوريوس من الجامعات الثلاث المؤسسة، بالإضافة إلى جامعات أخرى منتسبة، أبحاثًا مع أعضاء هيئة التدريس على مدار العام. [ 13 ]
مراجع
- ↑ "أعضاء هيئة التدريس في جامعة TUNL" . جامعة ديوك . تم الاطلاع عليه في 2 أغسطس 2016 .
- 1 2 3 4 5 6 7 8 "تقرير التقدم المحرز في TUNL 2012-2013" (ملف PDF) . جامعة ديوك . تم الاطلاع عليه في 2 أغسطس 2016 .
- 1 2 3 4 "مرافق هاول TUNL" (ملف PDF) . جامعة ولاية فلوريدا . تم الاطلاع عليه في 2 أغسطس 2016 .
- 1 2 3 "مرافق TUNL" . جامعة ديوك . تم الاطلاع عليه في 4 أغسطس 2016 .
- ↑ "TUNL HIGS" . تم الاطلاع عليه بتاريخ 4 أغسطس 2016 .
- 1 2 3 "فيزياء الطاقة المنخفضة والتأثير العالي" . جامعة ديوك . تم الاطلاع عليه في 2 أغسطس 2016 .
- 1 2 "الصلصة السرية" . جامعة نورث كارولينا في تشابل هيل. 19 نوفمبر 2015. تم الاطلاع عليه في 2 أغسطس 2016 .
- ↑ "أعضاء هيئة التدريس التاريخيون في قسم الفيزياء بجامعة ديوك 1963-1985" . تم الاطلاع عليه بتاريخ 4 أغسطس 2016 .
- 1 2 3 4 5 "مراجعة مرافق المختبرات النووية لجامعات المثلث" (ملف PDF) . تم الاطلاع عليه في 9 أغسطس 2016 .
- ↑ "مختبر الفيزياء الفلكية النووية التجريبية" . تم الاطلاع عليه في 9 أغسطس 2016 .
- ↑ "التعليم العالي في جامعة TUNL" . تم الاطلاع عليه بتاريخ 8 أغسطس 2016 .
- ↑ "TUNL/Duke REU" . تم الاطلاع عليه بتاريخ 8 أغسطس 2016 .
- ↑ "تعليم الفيزياء النووية" . تم الاطلاع عليه بتاريخ 8 أغسطس 2016 .
- حرم جامعة ديوك
- المعاهد التابعة لـ CERN
