RadiaBeam:带小粒子加速器的安全X射线源

多大技术依赖高能辐射生产,然而如果没有正确的预防措施,这些过程所涉及的放射源可能极其危险。Sergey Kutsaev博士与RadiaBeam技术团队一起,现已展示出这些源代之以紧凑、廉价和弹性粒子加速器,可按需生成高能X射线团队现在设想应用他们的设备 癌症处理、全局健康 和货检通过未来的改进,这些应用可很快进一步扩大

通过放射性衰变 多元核可自发变换为不同低能形式要做到这一点,他们释放几种可能的辐射类型之一,包括:中子高能光子命名伽马射线高能电子或正方和alpha粒子(内含两个质子和两个中子)。今日,许多不同应用和研究技巧依赖操纵这些释放粒子:有时摘取它们的能量,测量原子如何偏转,检验对象或对具体目标造成受控损害等许多其他可能应用

单在美国,这些应用目前定期使用约5千个装置执行,加在一起含有约5万5千个高放射性源Kutsaev博士解释道,使用这些装置有严重问题放射性同位素小而廉价,富钴-60可直接为人提供致命剂量,或甚至可成为脏核弹的分量 。 多位研究者现在发现迫切需要替代技术,通过安全过程产生高能辐射

粒子加速器中的解决方案
利用线性粒子加速器可替代放射源。内流电子先从热阴极释放 后预加速并聚焦高直接电流后电子置入无线电频率波的顶峰,以相同速度并发波波向波束传输能量通过在这些振荡间实现右平衡,研究者可以生成强力持续加速向一个方向发展:加速电子束达光速99.9%

传递加速器后 电子最终被编译 与冷通合金目标相碰撞因目标内重核强振速减速并释放X光状动能光子不象伽马射线那么强,但通过这一过程生成的光子仍然高度适合目前依赖放射性衰变的许多应用-危险要少得多

粒子加速器使用风险如此高,许多研究者现在认为迫切需要替代技术。

粒子加速器可安全替代码库察夫博士说光粒加速器自20世纪60年代以来鲜有改善,到目前为止,它们所需要的设备仍然复杂大容量和昂贵。正因如此,许多群体仍基本无法使用这些装置,他们可能从中得益。

高级新加速器
Kutsaev博士和加利福尼亚州圣莫尼卡RadiaBeam技术的同事通过他们的研究开发前沿解决方案发现前线性粒子加速器的两个关键方面显示大空间改善包括紧凑高效高频电源, 并编译二分法加速器

团队设计基于名为'磁人'的设备,常用这些设备使用电子波束生成微波在本案中,它们从高频磁体衍生设计,该磁体曾用于空中交通控制雷达右侧防波可设计加速器 使磁体小电量足以生成高速电子波束

Kutsaev博士团队构思的空洞结构已经比较紧凑,不到当前标准linacs重量的一半至关紧要的是,它们也可以很容易地从两个铜零件中刻出,而这两个零件合二为一组成狭窄通道。消除成本高的多复杂部件组件需求,这些部件以前需要单个制造。库察夫博士现成功设计并演示设备后描述三种特别有趣的创新方法,RadiaBeam加速器可给我们社会带来巨大利益。

消毒农业害虫
昆虫携带的植物病原体可能对农作物造成巨大损害,并高度压倒全球食品供应链-特别是在发展中世界-近几十年来,治疗和预防这些疾病的措施取得了长足进展,但最近数项研究提出了彻底消除这些疾病的雄心勃勃战略。方法建议消毒病原体昆虫,同时不影响它们的自然本能复制 — — 大大降低未来人群的风险。

高能X射线由RadiaBeam加速器生成可摧毁生殖细胞而无损他人,Kutsaev博士预测团队技术可高有效实施策略辐射令昆虫消毒 但仍然性活性通过释放昆虫环境,这些昆虫会杀死健康昆虫,从而减少害虫群。如果执行,这种方法可以为全球组织提供更安全的方法管理今日世界中某些最富农业害虫,而无需放射性同位素

弹性检验技术
RadiaBeam加速器可很快整合到无线手持设备上,使用户能随时生成高能X光此类可移植高能辐射源将更容易扫描某些材料存在点,否则放射性同位素将是唯一现实高能辐射源Kutsaev博士描述道, 加速器可由单人携带到偏僻地方进行物体检查或例行检查

Kutsaev博士及其同事希望RadiaBeam技术将在许多不同应用中带来新进步

这种做法对核电设施至关重要。国际条约授权频繁监测方案确保不秘密生产武器级铀RadiaBeam技术可提高低碳发电关键源的安全性和效率

扫描别处隐藏货物时,技术可应用到货物容器检验中。港务官必须持续扫描容器多处的非法材料快速高效完成检验以避免阻塞交易RadiaBeam加速器可允许使用紧凑高能X射线扫描仪完成这项工作,并正努力对它进行调适以适应'编程Tomscript'

使用此技术者可测量X光多角传递隐藏材料的减值,产生2D剖面计算机软件以这种方式取多剖面再重建三维图像此外,通过改变波束能量,这一技术将能够确定受检查对象的物质组成使用手持扫描仪可按需生成高能X光片,官员可短期内确定不同地点容器内装物,有可能使危险犯罪集团难以协调其全球活动。

改善安全辐射源获取
Kutsaev博士及其同事开发出紧凑、廉价和灵活的高能X射线源,希望RadiaBeam技术现在将在许多不同应用中带来新进步,这些应用以前依赖放射性衰变产生的危险辐射反过来,农业虫害管理和检验技术的改进可很快与许多其他应用相联研究者现在将努力进一步改进技术,使其前沿粒子加速器在不久的将来向各种组织开放