Институт ядерной физики (NPI - Nuclear Physics Institute) Чешской Академии Наук расположен в городе Ржеж под Прагой. В данном институте проводятся исследования в широкой области как экспериментальной, так и теоретической ядерной физики. Особое внимание уделяется изучению столкновениям тяжелых ионов при высоких и средних энергиях, ядерным реакциям, имеющие большое значение для астрофизики и ядерной энергетики, а также бета-распадам атомных ядер, включая определение массы нейтрино. Нейтронография (рассеяние нейтронов) используется в основном в области физики твердого тела и исследования материалов.
Наряду с ядерной теорией в NPI изучаются и избранные вопросы теоретической физики, субъядерной и математической физики.
Большой комплекс аналитических ядерных методов, основанных на заряженных частицах и нейтронных пучках, используется в междисциплинарных исследованиях в сотрудничестве со специалистами в области химии, экологии, медицине, археологии и т.д. Примерами междисциплинарных исследований могут служить:
Дозиметрия ионизирующего излучения, направленная на метрологию и изучение биофизических аспектов, таких как радиационные повреждения ДНК Исследования и разработка радиофармпрепаратов, к примеру, изучение короткоживущих позитронов для позитронно-эмиссионной томографии. Физика для перспективных областей ядерной энергетики, таких как ускоритель, работающий на ядерных отходах. NPI участвует в очень крупных экспериментах, таких как STAR – BNL (США), CBM, ALICE LHC – CERN (Швейцария-Франция), эксперименты HADES в GSI (Германия) и GANIL (Франция), нейтринный эксперимент KATRIN (Германия). Также у самого института есть установки, которые используются зарубежными партнерами. Циклотрон У-120М служит для измерения астрофизически важных ядерных реакций (сотрудничество Ржеж-Техас-Катания). Уникальный генератор быстрых нейтронов, установленный на циклотроне, используется для измерения сечений активации нейтронов, необходимых для перспективных направлений ядерной энергетики среди других (например, для проектов IFMIF и ITER).
У NPI имеется собственный исследовательский реакторе LVR-15 средней мощности, который используется в качестве тепловых нейтронов для исследований в области физики твердого тела, материаловедения и быстрого гамма-активационного анализа.
Microtron MT25 - циклический ускоритель релятивистских электронов
MT 25 микротрон представляет собой циклический ускоритель электронов с резонатором типа Капицы. Он находится в Праге. Частицы ускоряются электрическим полем постоянной частоты в постоянном однородном магнитном поле. В вакуумной камере электроны двигаются по круговым траекториям с общей касательной точкой. В этой точке расположена ускорительная часть, которая возбуждается высокочастотным полем. Микротрон MT25 служит источником релятивистских электронов (первичного пучка электронов), вторичных фотонных пучков (ТИ) и нейтронов от ядерных реакций.
Пример применения ускорителей:
Испытания радиационной стойкости и исследования в хорошо контролируемом и проверяемом состоянии для электронов, пучка фотонов и нейтронов. Фотонные пучки часто используются для активационного анализа фотонов геологических, биологических, экологических и других образцов. Этот метод позволяет определить состав из большого числа элементов, не разрушив образцы. Лаборатория оснащена коаксиальным детектором из особо чистого германия и многоканального анализатора. В лаборатории был недавно установлен полностью автоматический пневматический пост для быстрой транспортировки образцов между облучением позиций и детектором из особо чистого германия. Эта система расширяет возможности активационного анализа фотонов, так как она позволяет определить образцы с коротким периодом полураспада. Некоторые фото-ядерные реакции могут производить ряд радионуклидов. Существует, например, возможность установки пилотного устройства для производства 123I. 124Xe облучается под давлением; эти радиоизотопы генерируется для радиофармацевтической продукции вне циклотрона. Рабочая станция оснащена оборудованием для производства высоко однородных гамма и электронных полей с точно определенными значениями мощности дозы (гамма-поля – не более 10 Гр / мин, электронные поля - несколько сотен Гр / мин, размер поля 10x10 cм2). Калибровочные ионизационные камеры для гамма-частиц и электронов находятся в распоряжении рабочей станции (с соответствующими измерительными линиями и точной калибровкой электрометра). Лаборатория микротрона оснащена оборудованием для точного интегрального измерения электронного тока от 109 до 1016 электронов / см2 для целей ядерной физики.
Радиационная окраска пластических материалов, стекол и кристаллов, полученная тормозным излучением и модификаций оптических, электрических и механических атрибутов изучены и испытаны. Оба электронных и фотонных пучков могут быть использованы для стерилизации материалов. В случае электронного пучка стерилизующая доза достигается в течение нескольких минут (в зависимости от размера образца). Пучки с энергией до 10 МэВ используются для облучения биологической, пищевой и аналогичных образцов. Поперечные связи помогают улучшить некоторые свойства полимеров. Облучение создает свободные радикалы, которые часто вступают в химическую реакцию различными способами. Свободные радикалы могут рекомбинировать и формировать поперечные связи. Радиационное сшивание может быть осуществлено с помощью электронных или фотонных пучков. Электронные пучки также используются для производства NV-центров наноалмазах. ( азото-замещённые вакансии в алмазе)
