CentriX prześwietli prawie wszystko

Już nie­ba­wem po­nad 17,6 mln zł wspar­cia unij­ne­go tra­fi do Na­ro­do­we­go Cen­trum Ba­dań Ją­dro­wych w Świer­ku na utwo­rze­nie cen­trum ba­daw­czo-wdro­że­nio­we­go prze­my­sło­wych tech­nik ra­dia­cyj­nych Cen­triX. W po­nie­dzia­łek 26 lu­te­go umo­wę w spra­wie fi­nan­so­wa­nia pro­jek­tu pod­pi­sali Wi­ce­mar­sza­łek Wo­je­wódz­twa Ma­zo­wiec­kie­go Ja­ni­na Orze­łow­ska, Czło­nek Za­rzą­du Wo­je­wódz­twa Ma­zo­wiec­kie­go Elż­bie­ta Lanc oraz Dy­rek­tor NCBJ, prof. Krzysz­tof Ku­rek.

Jednym z kluczowych elementów nowej infrastruktury badawczo-wdrożeniowej, która ma powstać w NCBJ, będzie najnowocześniejszy modułowy akcelerator przyspieszający elektrony do energii 30 MeV. Budowa modułowa oznacza, że w zależności od użytych struktur przyspieszających, będzie on mógł wytwarzać wiązki elektronów o kilku energiach konwertowane następnie na wysokoenergetyczne promieniowanie RTG. Różne energie wiązek są potrzebne do badania obiektów o różnych gęstościach oraz do uzyskiwania neutronów (z tarcz naświetlanych elektronami) na potrzeby neutronografii. Akcelerator zostanie zbudowany przez naukowców i konstruktorów ze Świerka, którzy wykorzystają zarówno elementy dostępne komercyjnie, jak i wytworzą od podstaw własne elementy urządzenia. Niewielkie rozmiary akceleratora – w podstawowej konfiguracji jego długość wyniesie ok. trzech metrów – ma pozwolić na to, by stał się on podstawą do budowy w przyszłości mobilnych systemów relokowalnych wykorzystywanych w gospodarce.

Akcelerator będzie elementem Laboratorium Fast-X wchodzącego w skład projektu CentriX. Poza prześwietlaniem wysokoenergetycznym promieniowaniem RTG. i neutronami, będzie ono oferowało także elektryczną tomografię pojemnościową. Laboratorium zostanie wyposażone w systemy detekcji i obrazowania, w tym obrazowania dynamicznego. Wśród nich znajdą się ultraszybkie detektory rentgenowskie pozwalające na obrazowane procesów z szybkością 100 tysięcy klatek na sekundę. Naukowcy w laboratorium będą także pracowali nad nowymi technologiami prześwietlania. „Proszę sobie wyobrazić zdjęcie rentgenowskie lub obraz tomograficzny, który jest tysiąc razy dokładniejszy, widać na nim tysiąc razy więcej szczegółów, a pacjent otrzymał mniejszą niż obecnie dawkę promieniowania jonizującego” – opowiada z nieukrywaną pasją profesor Sławomir Wronka, kierownik Zakładu Fizyki i Techniki Akceleracji Cząstek NCBJ. „Naukowcy już wiedzą jak to osiągnąć i budowane są pierwsze takie systemy. Dziś prawdopodobnie żaden lekarz radiolog nie umiałby prawidłowo zinterpretować tak dokładnego zdjęcia, ale w przyszłości się to zmieni. Na początku pożytek z nowych rozwiązań będą mieli inżynierowie pragnący zajrzeć w głąb swoich urządzeń".

Projekt CentriX przewiduje także utworzenie laboratorium w którym badane będą systemy detekcyjne. Detektory laboratoryjne wykorzystywane przez instytucje naukowe pozwalają na uzyskanie ogromnej ilości ciekawych informacji, ale są zwykle nieprzystosowane do pracy w warunkach przemysłowych, szczególnie tam, gdzie pomiaru trzeba dokonać szybko i precyzyjnie w ekstremalnych warunkach takich jak wysoka temperatura, duża wilgotność, wysokie ciśnienie … „Laboratorium Systemów Detekcyjnych ma za zadanie odpowiedzieć na rosnące zapotrzebowanie gospodarki na urządzenia co raz bardziej zaawansowane technologicznie” – wyjaśnia dr Jacek Rzadkiewicz, dyrektor Departamentu Aparatury i Technik Jądrowych NCBJ. „Technologie jądrowe pozwalają dziś na szybkie pozyskiwanie niezwykle cennych informacji na przykład o składzie i jakości badanych próbek surowców lub produktów jak również o stopniu zużycia elementów badanych urządzeń. Chcemy, we współpracy z potencjalnymi użytkownikami, projektować, prototypować i budować systemy detekcyjne dedykowane do pracy w ściśle określonych warunkach zewnętrznych. Owocem naszych prac ma być przygotowanie systemów detekcyjnych do etapu ich praktycznego wdrożenia u końcowych użytkowników".

Stanowiska badawcze w laboratorium będą wyposażone w źródła promieniowania, w tym silne impulsowe generatory neutronów, zestawy kalibracyjne symulujące badane materiały i obiekty, oraz stanowiska do instalacji badanych systemów detekcyjnych, które będą umożliwiały zmianę środowiskowych warunków pracy detektorów w szerokim zakresie. „Sercem systemu detekcyjnego jest zwykle scyntylator ciekły lub krystaliczny wraz z odpowiednim systemem przetwarzania danych” – opisuje dr Rzadkiewicz. „Najważniejsze zadanie polega na odpowiednim dobraniu materiału scyntylacyjnego, który pracowałby właściwie w spodziewanych warunkach eksploatacji detektora. Wybór należy potwierdzić całą serią pomiarów w zmiennych warunkach, a na ich podstawie trzeba opracować algorytmy interpretacji danych zbieranych przez detektor".

W skład projektu CentriX wchodzi także zadanie utworzenia Laboratorium Stanowiska Badania Struktur Przyspieszających, gdzie będą opracowywane i badane między innymi nowe struktury na potrzeby radiografii oraz Laboratorium Badań Nieniszczących, w którym będą wykonywane badania powierzchniowe i rozwijane powiązane z nimi technologie. Laboratorium to będzie uzupełniało istniejący już potencjał Laboratorium Badań Materiałowych NCBJ. Naukowcy zabiegają o to, by kompleks nowoczesnych laboratoriów w Świerku stał się wkrótce laboratorium centralnym dla sieci laboratoriów przemysłowych pracujących bezpośrednio na potrzeby konkretnych dużych podmiotów gospodarczych lub pełniących rolę lokalnych laboratoriów środowiskowych. W nich prowadzone byłyby pomiary na potrzeby końcowych użytkowników sprofilowane pod ich specyficzne potrzeby i wykorzystujące technologie, metody i urządzenia opracowane w laboratorium CentriX.

Całkowita wartość projektu CentriX wyniesie prawie 28 milionów zł z czego ponad 17,6 miliona będzie pochodzić z finansowanego przez Unię Europejską Regionalnego Programu Operacyjnego Województwa Mazowieckiego 2014-2020. Będzie to finansowanie w ramach Działania 1.1 – Działalność badawczo-rozwojowa jednostek naukowych.