Thứ năm, ngày 30 tháng 10 năm 2025
Phòng thí nghiệm của Viện sĩ thông tấn Viện Hàn lâm khoa học Nga (RAS) A. P. Serebrov đang tiến hành các công việc để phát triển nguồn neutron siêu lạnh (ultracold neutron source-UCN) dựa trên heli siêu lỏng cho lò phản ứng PIK tại Viện Vật lý hạt nhân Petersburg (PNPI) ở Gatchina, Nga. Để có thể tạo ra một nguồn UCN như vậy, cần phải tạo ra được và duy trì heli ở trạng thái siêu lỏng ở nhiệt độ khoảng 1 K trong điều kiện thông lượng nhiệt cao từ lò phản ứng.
Vào ngày 23 tháng 10, nhóm nghiên cứu nguồn UCN, do TS. V. A. Lyamkin dẫn đầu đã thành công trong việc đưa vào vận hành thiết bị làm lạnh dùng heli. Thiết bị làm lạnh là thành phần trung tâm của nguồn neutron siêu lạnh đang được phát triển. Tại đây, heli thông thường tích tụ và làm lạnh xuống nhiệt độ cực thấp 1,2 K, sau đó chuyển đổi thành trạng thái siêu lỏng. Quá trình này mất ba ngày và cần 1.000 lít nitơ lỏng và 150 lít heli lỏng, được sản xuất tại chỗ bằng máy hóa lỏng riêng của tổ hợp.
Việc đưa vào vận hành thành công thiết bị làm lạnh đã khẳng định tính đúng đắn của tất cả các quyết định kỹ thuật và tính toán lý thuyết. Đây là một bước tiến quan trọng hướng tới mục tiêu chính: đạt được mật độ neutron siêu lạnh kỷ lục, cao hơn ít nhất 100 lần so với mức đạt được tại các lò phản ứng tương tự hiện có.
Nguồn neutron siêu lạnh mới được thiết kế cho các thí nghiệm vật lý về tương tác cơ bản. Ví dụ, các nhà khoa học sẽ sử dụng nó để tìm kiếm mômen lưỡng cực điện của neutron. Phát hiện này có thể thay đổi căn bản hiểu biết của chúng ta về tương tác hạt và có thể giải thích một trong những bí ẩn lớn nhất của vũ trụ – tại sao vật chất lại nhiều hơn phản vật chất.
Không kém phần quan trọng là các phép đo đã được lên kế hoạch về thời gian sống của neutron. Những dữ liệu này là chìa khóa cho vũ trụ học, đặc biệt là để hiểu cách các nguyên tố nhẹ hình thành trong những phút đầu tiên sau Vụ Nổ Lớn.
Bước tiếp theo của thành công này sẽ là việc lắp ghép và thử nghiệm làm lạnh sâu phần nguồn nằm bên trong buồng bê tông, hiện đang trong giai đoạn chuẩn bị cuối cùng. Để đảm bảo hoàn thành nhanh chóng công việc lắp đặt quan trọng này tại lò phản ứng PIK, dự án hiện đang cần bổ sung đội ngũ lắp đặt có trình độ. Sau khi hoàn tất Đăng ký nhận khuyến mãi , nguồn sẽ được lắp đặt tại kênh thử nghiệm lớn nhất của lò phản ứng PIK, kênh GEK-4, nơi một chương trình khoa học quy mô lớn sẽ bắt đầu.
Một số hình ảnh về quá trình lắp đặt và vận hành của hệ thiết bị làm lạnh
Phạm Khắc Tuyên, Viện Năng lượng nguyên tử Việt Nam
