중국 파쇄 중성자 소스 프로젝트 사업 진행 상황

2000년 7월 중국과학원 루용샹(Lu Yongxiang) 회장은 영국 방문 중 영국의 파쇄 중성자 발생원 ISIS를 방문했다. ISIS는 연간 평균 1,500명의 사용자를 보유하고 있으며 약 20개의 중성자 산란 분광계로 700회 이상의 실험을 수행하고 있습니다. ISIS를 구축한 러더퍼드 연구소는 매년 500편의 고급 관련 논문을 발표하며 이미 세계적인 수준의 연구실로 자리매김했습니다. 중국으로 돌아온 후 Lu Yongxiang은 중국 과학 아카데미에 우리나라에서 파쇄 중성자 소스를 구축하는 타당성을 보여달라고 요청했습니다. 이러한 대규모 과학 플랫폼은 중국의 과학 기술 혁신 역량을 향상시키는 데 매우 중요합니다. !

2001년 2월 18~20일 루 총통과 다른 지도자들의 지시에 따라 중국과학원은 '세계 중성자 과학의 발전'을 주제로 샹산회의(제157차)를 개최했다. 21세기'. 국내외 중성자 산란 연구의 진행 상황을 소개하고, 우리나라에 '분리 중성자 공급원'을 구축하는 방안에 대해 논의했다.

2001년 5월 8~9일에는 중국파쇄중성자원연구에 관한 제1차 학술협의회가 개최되어 '중국파괴중성자원' 구축의 필요성에 대해 심도 있는 논의가 이루어졌다. 토론에서는 "중국 파열 중성자 소스"의 발전과 타당성에 대한 추가 연구를 수행하는 것이 좋습니다.

2001년 8월 26~27일 중국파쇄중성자원연구에 관한 제2차 학술자협의회 세미나가 개최되었으며, 중국과학원 전문가 및 해외 전문가들의 특별보고를 듣고 건설을 통과시켰다. 25Hz, 100kW 중국 파쇄 중성자 소스 CSNS 프로그램. 회의 후 중국 파쇄 중성자 소스 CSNS 건설을 위한 프로젝트 제안이 제출되었습니다.

2001년 12월 31일 중국과학원 루융샹, 바이춘리 등 지도자들은 물리학연구소와 고에너지연구소의 보고와 해외 전문가들의 의견을 듣고 다음과 같이 합의했다. "중국 파쇄 중성자 소스 CSNS"의 개념 설계를 시작합니다. 우리나라에는 파쇄 중성자 소스의 잠재적 사용자가 1,900명 이상인 것으로 추산됩니다.

2002년 4월 22~26일 중국 파쇄 중성자 소스 타겟 스테이션 및 중재자의 첫 번째 국제 시연 회의가 베이징에서 열렸습니다. 세계 여러 주요 파쇄 중성자 소스의 고위 과학자들이 참석했습니다. 회의.

2002년 7월 중국과학원 지식혁신사업의 중요방향사업인 '다학문적 플랫폼 파쇄 중성자원 핵심기술 혁신연구'가 착수됐다(2004년 7월 완료).

2003년 4월 과학기술부의 핵심 국제과학기술협력사업인 '다학문적 응용을 위한 희소 중성자원'이 출범했다(2004년 5월 완료).

물리연구소에서는 중성자 산란에 관한 기초지식을 교육하고 잠재적인 사용자 양성을 위해 2004년 7월 26일부터 31일까지 중성자 산란에 관한 제1회 하계교육과정을 개최하여 109명이 등록하였다.

2004년 8월 4~6일에는 물리학연구소에서 제1회 파쇄중성자선원에 관한 다학제간 응용세미나가 열렸다. 이날 회의에는 180여명의 전문가, 학자, 대학원생이 참석했다. 회의에서는 프로젝트 팀이 제안한 5개의 중성자 산란 분광계의 1단계 건설 계획이 승인되었습니다. 두 명의 사용자가 프로젝트 팀의 자금 지원으로 2개의 분광계를 직접 만들 것을 제안했습니다. 회의에서는 중성자 산란 사용자 연합을 설립하기로 결정하고 사용자 작업 규정을 결정했습니다.

2004년 10월 15~16일에 열린 제25차 중미 고에너지 물리학 협력 공동위원회 회의에서 처음으로 중미 고에너지 물리학에 충돌 중성자 소스 관련 4개 협력 프로젝트가 포함되었습니다. 시간. 양국 협력 계획.

2004년 12월 8일 물리학연구소에서는 '물리학파쇄중성자소스사용자세미나'를 개최하여 '물리학파쇄중성자소스사용자전문가그룹'을 창설하기로 결정하고 명단을 확정했다. 사용자 전문가 그룹 구성원의 수입니다. 2005년 6월 1일, 중국과학원 기획국은 CSNS 프로젝트 제안에 대한 전문가 검토 회의를 조직했습니다. 웨이바오원(Wei Baowen) 원사를 포함한 전문가 19명으로 구성된 전문가 그룹은 프로젝트팀의 전체 보고서와 3개 하위 보고서를 청취했다. 회의에 참석한 전문가들은 CSNS 건설의 과학적 중요성을 충분히 확인했으며, 프로젝트 제안에서 제안한 빔 출력 100kW, 반복 주파수 25Hz의 파쇄 중성자 소스 구축 계획이 사용자 요구, 투자 강도를 고려했다고 믿었습니다. , 공사기간과 기술난이도는 우리나라 국내 실정에 맞춰 제안합니다. 중국과학원은 물리학연구소와 고에너지연구소의 관련 인력을 조직해 약 3년 동안 계획 설계와 핵심 기술에 대한 예비 연구를 진행해 CSNS 구축의 초석을 다졌다. 국제적으로 파쇄 중성자 소스의 급속한 발전과 점점 더 긴급해지는 파쇄 중성자 소스에 대한 국내 수요를 고려하여, CSNS 프로젝트는 국가 주요 과학 프로젝트 승인 절차에 따라 가능한 한 조속히 수립되어야 합니다.

2005년 6월 2일 중국과학원 원장실 회의에서는 CSNS를 국가발전개혁위원회에 제출하기로 합의하고, 제작 전 연구비로 3천만 위안을 지원하기로 결정했다. CSNS가 프로젝트를 완료합니다.

2005년 7월 19일, 국무원 과학교육영도그룹은 향후 5년간 9개 주요 과학시설 건설을 원칙적으로 승인했으며, 투자액은 60억 위안으로 추산된다. CSNS의 규모는 12억 위안입니다.

2005년 7월 27~29일 제2회 파쇄 중성자 선원에 관한 다학제적 응용 세미나가 170여명의 전문가, 학자, 대학원생이 참석한 가운데 열렸다. 참가자들은 중성자 산란 기술, 분광계 및 응용, CSNS의 구성 개념, 우리나라의 다양한 과학 연구 분야에서 중성자 산란 응용의 광범위한 전망에 대해 더 잘 이해하게 되었습니다.

2005년 11월 27일, 중국과학원 기획국과 기본국은 CSNS 초기 조립식 연구를 위한 전문가 검토 회의를 조직하여 초기 단계의 중요성과 필요성을 확인했습니다. 조립식 연구를 시작하고 CSNS 조립식 연구를 시작하기로 합의했습니다.

2006년 2월 27일, 중국과학원 물리연구소 CSNS 타겟 스테이션 분광계 엔지니어링 센터(준비 중)가 설립되었습니다.

2006년 4월 25~27일 양일간 고에너지연구소에서 가속기 각 부분의 공학적 설계를 종합적으로 평가하는 CSNS 가속기 공학설계 국제심포지엄이 개최됐다.

2006년 7월 31일, 제3회 파쇄중성자원 융합응용심포지엄이 물리학연구소에서 열렸다. 회의에서는 미국, 일본 및 영국의 파쇄 중성자 소스 프로젝트 리더를 초대하여 국제 개발을 소개하고 사용자에게 전체 설계 및 분광계 매개변수를 개선하기 위한 참고 자료로 CSNS 성능에 대한 요구 사항을 제안하도록 요청했습니다.

2006년 8월 3~4일 중국과학원은 '싱크로트론 방사선과 중성자 산란의 교차점에 있는 선구적인 과학적 문제'라는 주제로 샹산회의(제281차)를 개최했다. 과학 연구 기관과 미국을 포함한 20개 단위의 전문가 및 학자 54명. 회의에서는 싱크로트론 방사선 기술과 중성자 산란 기술의 교차점, 파쇄 중성자 소스와 원자로 중성자 소스 기술의 교차점, 싱크로트론 방사선 및 중성자 산란 기술과 응집 물질 물리학, 연성 물질 및 생명 과학, 영상 및 의학의 교차점에 중점을 두었습니다. 과학 분야 등 다양한 분야의 전문가들은 다학제적 응용 플랫폼으로서 파쇄 중성자 소스의 역할을 충분히 발휘할 것에 대한 의견을 표명하고 많은 중요한 합의에 도달했으며 많은 좋은 제안을 제시했습니다.

2006년 11월 12~15일 제1회 중-미 중성자 산란 기술 심포지엄이 미국국립자연과학재단, 중국원자력연구소, 중국한림원이 공동주최했다. 베이징에서 열린 과학. 국립 기술 표준 연구소, 아르곤 국립 연구소, 오크 리지 국립 연구소, 브룩헤이븐 국립 연구소, 로스 알라모스 국립 연구소, 독일 뮌헨 중성자 산란 센터, 하마이 및 율리히 연구소, 영국의 러더퍼드 연구소, 라우에-랑게뱅 및 리옹 - 프랑스 브릴루앙연구소, 일본 양성자가속기연구컨소시엄, 호주 프라하연구소, 한국원자력연구소, 중국원자력연구소, 중국과학원 물리학연구소 연구실장 160여 명, 이번 회의에는 고에너지연구소, 화학연구소, 금속연구소, 북경대학교, 칭화대학교 등 8개국의 전문가, 학자, 대학원생들이 참석했다.

2007년 2월 13일 중국과학원과 광둥성인민정부는 '중국과학원과 광둥성인민정부와 중국파쇄중성자원 프로젝트 및 광동동관 프로젝트'에 서명했다. 파쇄 중성자 소스 국립 연구소 협력 양해 각서"에 따라 양 당사자는 중국 파쇄 중성자 소스인 광둥성 둥관시에 우리나라 최초이자 세계 최고 수준의 펄스 중성자 과학 종합 실험 시설을 건설하기 위해 국가에 공동으로 신청할 예정입니다. 또한 광둥성에 중국 파쇄 중성자 소스 국립 연구소를 공동으로 건설하여 중성자 산란 과학 분야에서 중국의 선진 입지를 확보했습니다.

2007년 2월 CSNS 이온소스 개발에 새로운 진전이 있었다. 사전 주입기로서의 음수소 이온 소스는 전체 파쇄 중성자 소스 장치의 핵심 장비 중 하나입니다. 그것이 제공하는 빔 강도는 파쇄 목표의 최종 자속 강도에 직접적인 영향을 미칩니다. 고에너지연구소는 영국 ISIS에서 얻은 정보를 소화, 흡수해 음이온 수소이온원의 핵심 부품인 페닝 소스를 설계, 제작하고 ISIS 전문가의 지도와 도움을 받아 일련의 테스트를 진행했다. ISIS 전문가들은 테스트 결과를 열광적으로 칭찬하고 확언했습니다.

2007년 2월 CSNS 주자석 알루미늄 연선 및 코일 샘플 개발에 성공했다. CSNS 고속 사이클 싱크로트론(RCS)의 주 자석은 DC 바이어스를 사용하는 25Hz 정현파 AC 소스에 의해 여기됩니다. 가장 효과적인 방법은 중공 수냉식 알루미늄 연선 코일을 사용하는 것입니다. 고에너지 연구소는 Shanghai Kelin Technology Co., Ltd., Lanzhou Institute of Physics and Physics Kejintaiji Technology Co., Ltd. 및 Hefei Institute of Plasma Energy Electrophysics Technology Co., Ltd.와 협력하여 알루미늄 연선 2-연선을 개발했습니다. 극 자석 테스트 코일. 다수의 알루미늄 도체 생산업체와의 협력을 통해 국내 2개 기업이 중공 수냉식 알루미늄 연선 시험 생산에 성공했습니다. 3개 협력 장치에서 성공적으로 개발한 알루미늄 연선 코일은 예비 테스트를 거쳐 설계 요구 사항을 충족했으며 파쇄 중성자 소스의 RCS 링용 주 자석 개발의 핵심 문제를 해결했습니다. 개발 과정에서 획득된 수많은 기술과 프로세스는 관련 국내 기술의 개발을 촉진하고 촉진하는 역할을 해왔습니다.

2007년 4월 25일 CSNS는 중국과학원 원사 Fang Shouxian과 CSNS 프로젝트 리더인 Wei Jie 등이 과학보고회를 개최하여 안전성과 적용에 대해 보고했다. 파쇄 중성자 소스. 전문가들은 CSNS는 핵물질을 필요로 하지 않는 차세대 가속기를 기반으로 하며, 그 동력은 전기에너지에서 나오며, 방사능은 환경친화적이고 안전한 범위 내에서 통제되는 세계 최고 수준의 안전장치라고 지적했다. 파쇄 중성자 발생원 근처에서 1년 동안 거주하면 주민들은 단 한 번 비행기를 타는 것과 같은 양의 방사선에 노출됩니다. 2007년 4월 26일, 광둥성 동관 중성자 과학센터가 쑹산호 과학기술 산업단지에서 공식적으로 출범하여 우리나라 최초의 파쇄 중성자 소스 프로젝트와 동관 파쇄 중성자 소스 국립 연구소의 건설이 공식적으로 시작되었습니다.

2007년 4월 26~29일 광둥성 둥관에서 '제18차 첨단 중성자원 국제협력회의'가 해외 과학자 100여 명, 국내 과학자 및 관련 분야 전문가 100여 명이 참석한 가운데 개최됐다. , 학자 및 엔지니어가 회의에 참석했습니다.

첨단 중성자원 국제협력회의가 중국에서 개최된 것은 이번이 처음으로 매우 의미가 크다.

2007년 5월 1~3일 제1회 CSNS 프로젝트 국제자문위원회 검토회의가 고에너지연구소에서 열렸는데, 이는 CSNS 프로젝트 구축에 중요한 이정표가 됐다. CSNS는 국제관례에 따라 국제자문위원회(국제과학기술자문위원회, 국제가속기자문위원회, 국제표적국 분광계 자문위원회로 구성)를 설치하였습니다. 자문위원회 구성원은 모두 국내외 관련 분야의 저명한 전문가입니다. 중국 최초의 세계적 수준의 고전류 양성자 표적 시설로서 중국의 파쇄 중성자 소스 건설에는 국제 경험이 매우 중요합니다. 프로젝트 건설 기간 동안 국제자문위원회는 정기적으로 프로젝트 건설 및 개발의 주요 과학 및 기술 문제에 대해 의견과 조언을 제공하고 모든 당사자의 역할과 열정을 동원 및 행사하며 원활한 진행을 보장합니다. 프로젝트. 회의에서는 전체 및 하위 시스템 보고서를 청취하고 CSNS의 전체 계획 및 특정 기술 매개 변수에 대한 포괄적인 검토를 수행했으며 전체 지표, 가속기 및 대상 스테이션 분광계에 대한 방향 제안을 제시하고 다음을 위한 구체적인 제안을 제시했습니다. 작업 단계.

2007년 7월 6일, 광둥성 동관시 다랑진에서 CSNS 사업 타당성조사 엔지니어링 지질조사 검토회의가 열렸다. 참여 단위에는 고에너지 연구소, 물리학 연구소, 지질학 및 지구물리학 연구소, 동관시 정부 및 도시 개발 개혁국, 기획국, 과학 기술국, 재정국, 환경 보호국, 건설국, 토지 및 건설국이 포함됩니다. 다랑진정부 송산호첨단기술개발구관리위원회 자원국. 검토팀은 지질탐사 전문가 7명과 고에너지연구소 및 물리학연구소 대표 11명으로 구성됐다. 2개월이 넘는 조사 끝에 중국과학원 지질학 및 지구물리학 연구소는 CSNS 프로젝트의 타당성 조사 공학 지질 조사를 완료했습니다. 전문가그룹은 사업책임자의 결과보고를 듣고 현장점검과 토론을 진행하였으며, 제출된 "CSNS 타당성조사 공학지질조사보고서"의 종합보고서와 첨부파일 및 해당도면을 검토하고 의견을 제시하였다. 프로젝트 팀에 의해. 검토팀은 보고서에 제안된 사전 선정된 부지가 파쇄 중성자 소스 프로젝트의 건설 현장으로 적합하고, 중도 풍화화강암이나 변성암이 파쇄 중성자 소스 프로젝트 장치의 기초로 선택되었다고 믿고 있습니다. 필요한 수정을 거친 후 이 보고서는 프로그램 계획 및 설계의 다음 단계를 위한 기초 문서로 사용될 수 있습니다.

2007년 12월 2~4일 국가발전개혁위원회의 위탁을 받아 중국국제공정컨설팅회사는 전문가를 조직해 중국과학원이 제출한 '중국 파쇄 중성자 소스 프로젝트 제안'을 검토했다. . 중국컨설팅공사, 중국과학원, 원자에너지학원, 중국공정물리학원, 칭화대학교 등 소속 전문가 14명이 평가팀의 심사위원으로 참여했다. 평가전문가그룹은 사업 전반의 현황, 과학적 의의 및 수요자 요구, 건설계획 및 핵심기술, 토목, 일반시설 및 환경보호, 사업자금의 질 및 진척관리 등에 대한 보고를 청취하고 사업시행 필요성을 검토하고, 분석, 건설 목표, 계획의 합리성, 투자 추정의 합리성, 사업 이익 분석 및 위험 분석에 대한 질문이 질문되었습니다. 토론, 의견 교환 및 내부 토론을 통해 평가팀은 “파쇄 중성자 소스는 국가 과학 기술 발전을 촉진하는 데 매우 중요한 역할을 하는 대규모, 다학문적, 실용적인 연구 플랫폼입니다. 중국에서 핵분열 중성자 소스를 구축하는 것은 매우 중요하며, 수년간의 노력과 심층적이고 세심한 작업을 거쳐 가능한 한 빨리 프로젝트를 시작하는 것이 좋습니다. 팀은 좋은 결과를 얻었으며 프로젝트 제안에 잘 반영되었습니다. 전문가 팀은 프로젝트 건설이 합리적이고 실현 가능하며 중국 국가 조건에 부합하고 검토 요구 사항도 충족한다고 믿습니다. 파쇄 중성자 소스 프로젝트의 다음 단계를 위한 유용한 제안

2008년 5월 31일. CSNS 2극 자석 전원 공급 장치 프로토타입은 단일 메시 B-철 공진 네트워크에서 전체 부하 테스트를 성공적으로 완료했습니다. , 1160암페어의 DC, 860암페어의 AC, 25Hz의 AC 주파수를 포함하여 116860sin(50t)의 부하 전류를 사용하는 동안 공진 시스템은 정상적으로 작동했으며 각 구성 요소는 설계 전압을 견뎌냈습니다. 2극 자석 공진 전원 공급 장치 시스템은 공진 부하 연결이 완료된 이후 처음으로 CSNS의 중요한 연구 과제였으며, 입자 가속기에 사용되는 고출력 공진 전원 공급 장치는 국내 최초로 개발에 성공했습니다.

2008년 6월 5일, CSNS Linear는 RF System과 협력하여 개발했습니다. 중국 원자력 연구소는 전문 테스트 팀에 의해 현장 테스트를 거쳤으며 주요 기술 지표가 설계 요구 사항을 충족했습니다. 공진 원자로의 Q 값은 350보다 큽니다. 클라이스트론 음극 고전압이 66kV일 때 고주파 출력 전력은 380kW이고 전원 공급 장치의 전체 효율은 88%에 달하며 작동이 안정적이고 신뢰할 수 있습니다. 전문가 승인 팀은 만장일치로 제품 승인을 통과하기로 합의했습니다. 펄스 고전압 전원 공급 장치 솔루션은 세계 최초로 전통적인 커패시터-인덕터 직렬 공진 원리와 변조기(전자 스위치)를 결합합니다. Klystron에 펄스 고전압을 제공하기 위한 것입니다. 구조가 간단하고, 안전성과 신뢰성이 높으며, 고장률이 낮고, 유지 관리가 용이하다는 장점이 있습니다. 현재 국내외에서 유사한 장비 구조를 사용한 보고는 없습니다.

공정의 어려움은 리액터 인덕턴스와 커패시턴스에 대한 높은 정확도 요구 사항에 있습니다. 공진 커패시터의 탄젠트 손실은 0.04%로 제어됩니다. 고Q 고전력 리액터를 개발하려면 매우 정교한 제조 공정이 필요합니다. 이번 개발 프로젝트는 모두 국내 기술 기반과 강점을 바탕으로 독자적으로 개발된 획기적인 연구 작업으로, CSNS 선형 고주파 전원 개발에 있어 중요한 이정표입니다.

2008년 6월 17일, 환경보호부가 주최한 CSNS 환경영향평가 전문가 검토회의가 광둥성 둥관시에서 열렸다. 환경보호부 원자력안전환경 전문위원회, 환경보호부 안전관리부, 환경보호부 원자력 및 방사선 안전센터, 허페이 싱크로트론 방사선 국립연구소 등 10명의 전문가가 참여했다. 심사팀 심사위원단, 광동성 환경보호국, 동관시 환경보호국, 대랑진 환경보호국, 광동공업개발연구소 등이 참석했다. CSNS 프로젝트 관리자 Wei Jie는 프로젝트의 전반적인 상황, 과학적 중요성 및 사용자 요구, 건설 계획 및 핵심 기술을 소개했습니다. 프로젝트 환경 영향 보고서를 작성한 청화대학교 Liu Yuanzhong 교수는 건설 기간 동안의 환경 조건 및 환경 영향 분석, 건설 프로젝트가 환경에 미치는 영향, 방사선 모니터링, 방사선 방호 및 안전 관리, 대중 참여 등에 대해 보고했습니다. . 회의에 참석한 전문가들은 동관시 달랑진 제안 부지를 점검하고 부지 주소, 지진, 선량관리 목표치, 방사선원 항목 등 환경영향에 관해 질문을 했고, 사업팀이 답변을 진행했다. 전문가 그룹은 다음과 같이 믿습니다. “이 보고서는 파쇄 중성자 소스 구축의 필요성, 프로젝트의 특성 및 관련 환경 영향에 대한 비교적 명확하고 체계적인 설명을 제공합니다. 보고서의 형식과 내용은 관련 국가의 요구 사항을 준수합니다. 규정 및 그 작성 근거가 충분하고, 평가 목적이 명확하고, 환경영향요소의 식별 및 평가가 명확하게 기술되어 있으며, 내용이 비교적 포괄적이고, 환경영향평가의 요구사항을 충족한다. 이 프로젝트가 환경에 미치는 영향이 수용 가능하다는 결론은 신뢰할 만합니다."

2008년 7월 17~19일 양일간 아시아미래가속기위원회 제3회 ACFA-HPPA 미니워크숍이 고에너지연구소에서 열렸다. 이번 세미나에는 일본 J-PARC, 한국 한국원자력연구원, 고에너지연구소 등 과학연구기관 대표 40여명이 참석했다. 이번 세미나는 아시아의 고전류 양성자 가속기 개발 현황을 알리고, 토론을 통해 아시아 국가 간 협력 연구를 더욱 강화해 나가기를 희망한다. 일본 J-PARC, 한국 KAERI, 고에너지연구소의 전문가들은 각각의 연구 진행 상황을 보고하고 LINAC 작동 빔 컨디셔닝, RCS 링 설계 및 조립식 연구, 초전도 기술 및 기타 주제에 대해 자세한 논의를 진행했습니다. 참가자들은 향후 연구 협력에 대해 합의에 이르렀고 세미나는 성공적으로 마무리되었습니다. 현재 일본의 J-PARC 빔 변조는 초기 성공을 거두었으며 이는 중국의 파쇄 중성자 소스 설계 및 건설에 더 많은 참고 자료와 경험을 제공할 것입니다. 이날 회의에 참석한 전문가들은 CSNS 핵심장비의 사전 연구 결과를 참관했다. 처음 두 번의 세미나는 일본 KEK와 한국 KAERI에서 열렸습니다.

2008년 9월 28일 국가발전개혁위원회는 CSNS(파쇄중성자소스) 프로젝트 제안을 공식 승인했습니다. 이 프로젝트의 전반적인 과학적 목표는 중성자에 대한 세계적 수준의 다학문적 연구 플랫폼을 구축하는 것입니다. 본 사업이 완료되면 국립파쇄중성자원과학센터가 건립될 예정이다.