Investigación de la ciencia de neutrones en ORNL

El uso de neutrones como herramientas de investigación brinda a los científicos una visión sin precedentes de la estructura y propiedades de materiales importantes en biología, química, física e ingeniería. La larga historia de la ciencia de neutrones de ORNL comenzó en la década de 1940 con los estudios pioneros de dispersión de neutrones de Ernest Wollan y Clifford Shull. Shull fue co-receptor del Premio Nobel de Física de 1994 por este trabajo pionero. Hoy en día, el laboratorio alberga dos de las instalaciones de ciencia de neutrones más poderosas del mundo: la Fuente de Neutrones de Espalación y el Reactor de Isótopos de Flujo Alto. El SNS produce los haces de neutrones pulsados ​​más intensos del mundo, y HFIR crea corrientes de neutrones de estado estacionario tan brillantes como cualquiera en la Tierra.

Al aplicar la dispersión de neutrones a la investigación de materiales, los científicos obtienen conocimientos notables que contribuyen a las nuevas tecnologías para satisfacer nuestras necesidades energéticas, como los cables de alimentación superconductores que reducen drásticamente las pérdidas de transmisión de energía y previenen interrupciones; combustibles líquidos de transporte producidos a partir de biomasa; y refrigeradores magnéticos que usan la mitad de la energía de los electrodomésticos convencionales. El desarrollo de los materiales avanzados que respaldan estas tecnologías depende de la capacidad de los científicos para manipular las propiedades de los materiales a nivel atómico, y la ciencia de los neutrones es clave para estos esfuerzos.

La dispersión de neutrones muestra directamente dónde están los átomos y qué están haciendo. Permite a los investigadores ver en tiempo real cómo la estructura de un material cambia con los cambios de temperatura, presión y campos magnéticos o electrónicos. También rastrea los movimientos atómicos y los estados de los electrones que otorgan propiedades materiales como el magnetismo o la capacidad de conducir información esencial sobre la electricidad en la búsqueda del ahorro de energía. Administrar el apetito de energía del mundo requerirá producir más energía, de forma más sostenible y usarla de forma más frugal. La dispersión de neutrones admite la creación de nuevos materiales para esos fines.

Las instalaciones de investigación de neutrones líderes en el mundo de ORNL brindan a la comunidad científica internacional capacidades incomparables para comprender la estructura y propiedades de los materiales, sistemas biológicos y la física fundamental del neutrón, y al mismo tiempo unir a destacados científicos, estudiantes y docentes con el laboratorio investigadores.

Aprenda más sobre la ciencia de neutrones en ORNL en http://neutrons.ornl.gov