Компания RIKEN продемонстрировала компактную систему нейтронных источников, управляемую ускорителем (RIKEN Accelerator—Driven Compact Neutron Source System – RANS-II). Система будет использоваться в широком спектре областей, включая диагностику износа бетонной инфраструктуры и анализ сырьевых материалов и продукции на заводах.
В настоящее время источники нейтронов, используемые в промышленных целях, находятся в Японском исследовательском центре по ускорению протонов (Japan Proton Accelerator Research Center – J-PARC) и на Японском исследовательском реакторе № 3 (Japan Research Reactor No. 3 – JRR-3). В сотрудничестве с промышленностью компания RIKEN работает над созданием транспортабельной системы источника нейтронов. В 2013 г. удалось неразрушающе визуализировать внутреннюю коррозию стали с помощью компактной системы RANS. Затем в 2016 г., в компании разработали технологию, позволяющую увидеть внутренние повреждения бетона, а в 2018 г. компания создала технологию для неразрушающего измерения содержания соли в бетоне.
С системой RANS-II компания RIKEN, уменьшив размер системы RANS, успешно сократила длину и вес предыдущей системы в 2 раза, уменьшив энергию пучка протонов из линейного ускорителя с 7 МэВ до 2,49 МэВ и используя вместо соединения двух ускорителей один ускоритель, который упоминается как радиочастотный квадрупольный ускоритель (radio-frequency quadrupole accelerator – RFQ). Кроме того, размер экранирующего объекта был существенно уменьшен до одной седьмой или около того.
В будущем компания RIKEN попытается реализовать прототип наружной измерительной системы, которая будет переносимой и неразрушающей, и которая способна визуализировать внутреннее разрушение мостовых конструкций и подобных конструкций. В то же время компания нацелена на разработку системы компактных фиксированных источников нейтронов, которая будет легко внедрена на рабочих местах.
Члены группы по технологиям нейтронных пучков из Центра усовершенствованной фотоники (Center for Advanced Photonics – RAP) компании RIKEN, занимающейся разработкой системы, упомянули о разрушении моста в порту в Тайване. Они подчеркнули, что использование нейтронных систем является эффективным средством для поддержания и ремонта инфраструктуры, подверженной старению и разрушению конструкции, добавив, что проникновение влаги и соли в бетон и коррозия арматуры были особой проблемой.
По всей Японии ухудшается состояние инфраструктуры, которая была разработана и построена в период после периода высокого экономического роста с 1954 по 1973 гг. Согласно последней Белой книге Министерства земли, инфраструктуры, транспорта и туризма, около 25% дорожных мостов (длиной 2 метра или более) в стране имели срок более 50 лет к концу 2017 финансового года, и ожидается, что этот показатель вырастет до 39% к концу 2022 финансового года и до 63% к концу 2032 финансового года. Аналогичные показатели для стен причальных гаваней составляют примерно 17% к концу 2017 финансового года, 32% к концу 2022 финансового года и 58% к концу 2032 финансового года. Таким образом, планирование обслуживания, управления и обновления является насущной потребностью.
Источник: Japan Atomic Industrial Forum, 28.11.2019