트라이앵글 대학교 핵 실험실

트라이앵글 대학교 핵 실험실

확립된	1965 (1965)
연구종류	핵물리학
감독	아서 샴페인
스태프	100
위치	미국 노스캐롤라이나 주 더럼
캠퍼스	TUNL은 듀크 대학교 웨스트 캠퍼스에 위치해 있다.
운영기관	듀크 대학교, 노스캐롤라이나 대학교 채플 힐, 노스캐롤라이나 주립 대학교
웹사이트	www.tunl.duke.edu

TUNL(Triangle University Nuclear Laboratory)로 약칭되는 TUNL(Triangle University Nuclear Laboratory)은 듀크 대학교, 노스캐롤라이나 주립 대학교, 노스캐롤라이나 중앙 대학교에서 운영하는 3자 연구 컨소시엄이다. 실험실은 노스캐롤라이나 주 더럼에 있는 듀크 대학의 웨스트 캠퍼스에 위치해 있다. 현재 미국 전역의 몇몇 다른 대학에서 연구원들이 설립 대학 멤버들 외에도 뽑혀 있다.^[1] TUNL은 또한 전 세계 대학 및 연구소와 장기 협력에 참여한다.^[2] TUNL에 대한 자금은 주로 미국 에너지부 핵물리학부에서 나온다.^[3]

TUNL은 3개의 실험실 시설을 운영하고 있으며, 모두 듀크대학교 캠퍼스에 거주하고 있다. 두 시설인 탄뎀가속기 연구소와 실험핵천체물리학 연구소는 저에너지 충전 빔가속기다.^[4] 세 번째 설비는 고강도 감마선원(HIGS)으로 세계에서 가장 높은 강도의 편광 감마선 빔을 생산한다.^[5] TUNL은 사우스다코타 주 리드에 있는 샌포드 지하 연구 시설에서 진행 중인 더블 베타 붕괴 실험인 Majorana Testator Experience를 포함한 외부 연구 프로젝트에도 참여하고 있다.^[2]

역사

TUNL에서의 연구는 기본 대칭, Neutrinos, Nuclear 천체물리학, Hadron 구조에 관한 연구를 포함한 핵물리학에 초점을 맞추고 있다.^[3] TUNL은 또한 국가 안보, 공중 보건,^[2] 식물 생리학과 같은 주제에 대한 핵 물리학의 적용을 조사하는 응용 연구를 수행한다. Triangle University Nuclear Laboratory는 미국 원자력 위원회로부터 15 MeV Tandem Van de Graaff 액셀러레이터와 15 MeV Cyclotron의 새로운 15 MeV Tandem Van de Graaff 액셀러레이터에 대한 자금 지원을 제공하면서 1965년에 설립되었다.^[6] 3년간의 건설과 시험을 거쳐 1968년 12월 새로운 가속기 설비가 가동되었다.^[7] 헨리 뉴슨 듀크대 핵물리학과 교수는 이 제안을 담당했으며, 3개 대학의 노력을 결합한 최초의 제안자로, 새 연구소의 초대 소장을 역임했다.^[8] TUNL의 Tandem Generator와 Cyclotron은 Cyclo-Graff 액셀러레이터라는 이름으로 결합되었다. 이온은 먼저 사이클로트론에서 가속될 것이다. 그런 다음 초기 에너지가 충분히 높아지면 사이클로트론에서 나오는 빔을 탄뎀 발전기에 주입하여 거기서 더 가속하게 된다. 가속기를 함께 사용하면 실험실이 각 가속기의 에너지와 비교할 때 도달할 수 있는 최대 에너지를 효과적으로 두 배로 증가시킨다.^[6] 이 조합인 사이클로-그레이프는 헨리 뉴슨이 1978년 사망할 때까지 핵 구조를 연구하는 데 이용될 것이다.^[6]

시설.

탠덤 연구소

최대 단자 전압이 10MegaV인 FN Tandem Van de Graaff 제너레이터.^[2] 이 시설은 프로토스, 듀터론, 헤 핵, 헤 핵으로 구성된 광이온 빔을 생산할 수 있다.^[4] 탄뎀 실험실에서 생산된 양성자와 중성자 빔은 실험 요건에 따라 극화 또는 비극화 중 하나를 이용할 수 있다.^[9] 2차 빔 충돌을 통해, 연구소는 또한 중성자 상호작용을 연구할 수 있도록 편광 중성자 빔을 생산할 수 있다.^[9] 탄뎀 실험실은 주로 낮은 에너지에서 강한 힘을 연구하기 위한 것이다.^[2] 탄뎀의 연구에는 몇 개의 핵분열 역학, 2개의 핵분열전달 반응, 중성자 곱셈 등이 있다.^[9]

고강도 감마선 소스

고강도 감마선 소스(HIGS)는 콤프턴 백스캐터링을 통해 감마선을 생성한다.^[9] 이것은 프리 일렉트로닉 레이저의 광자가 가속된 전자와 충돌하여 매우 정밀한 에너지와 높은 양극화 정도를 가진 고에너지 광자의 빔을 생성할 때 발생한다.^[4] 감마선 빔은 최대 강도 $㎛[\displaystyle \gamma$ $\}/$s/eV의 1-100MeV 범위의 에너지로 생산될 수 있어 HIGS는 세계에서 가장 높은 강도의 가속기 구동 감마선 선원이 된다.^[2][9] HIGS에서의 연구는 크게 두 그룹으로 나눌 수 있다. Nuclear Structure and Nuclear Astrophysics, with reactions such as (${\displaystyle \gamma }$, ${\displaystyle \gamma }$'), (${\displaystyle \gamma }$, n), and (${\displaystyle \gamma }$, ${\displaystyle \alpha }$), along with Low-energy QCD, with studies on Compton scattering and Photo-Pion production.^[3]

실험핵천체물리학실험실

LENA에 수용된 두 개의 가속기가 결합되어 최대 1 MeV까지 에너지 값의 전체 범위를 커버하고 안정적이고 강도 높은 빔을 생산한다.^[10] 이 연구소는 핵 천체물리학 분야에 적용하기에 최적화된 고전류를 가진 빛 이온빔에 초점을 맞추고 있다.^[2] LENA의 연구 주제는 스텔라 진화, 노바에, X선 폭발과 같은 천체물리학적 과정을 추진하는 핵반응을 포함한다.^[3]

교육

핵물리학 교육은 삼각대학 핵연구소 학생들에게 대학원 및 학부 양쪽에서 제공된다. TUNL은 3개 창업대학 대학원생 40여명을 뽑는다. 졸업생들은 정부 연구 시설과 국립 연구소의 교수직, 산업직, 직위 등 다양한 분야에서 취업을 한다.^[11] 졸업생 조지 A. 키워스 2세와 존 H. 기븐스는 각각 로널드 레이건 대통령과 빌 클린턴 대통령의 대통령 과학 고문을 지냈다.^[7]

TUNL이 제공하는 학부 교육의 한 가지 요소는 학부생을 위한 TUNL/Duke Research Experiences로, CERN의 제한된 직급뿐 아니라 TUNL 캠퍼스에 위치한 National Science Foundation에서 10주간 제공하는 프로그램이다.^[2][12] 3개 창업대학과 다른 연계대학의 학부생들이 1년 내내 교직원들과 함께 연구를 진행한다.^[13]

참조