ผู้ค้นหาเกลือ: ความประทับใจของศิลปินเกี่ยวกับแหล่งกำเนิดนิวตรอนและระบบวิเคราะห์ข้อมูลที่ใช้ตรวจสอบคอนกรีตในสะพาน มีการใช้แหล่งกำเนิดนิวตรอนขนาดกะทัดรัดเพื่อวัดปริมาณเกลือภายในชิ้นคอนกรีตอย่างรวดเร็วและไม่ทำลาย เทคนิคนี้พัฒนาขึ้นโดยYoshie Otakeและเพื่อนร่วมงานที่ RIKEN ในญี่ปุ่น และสามารถช่วยประเมินความเสียหายของเกลือในโครงสร้างพื้นฐานทางแพ่งของโลกที่เสื่อมโทรมลงได้
คอนกรีตเสริมเหล็กด้วยคานเหล็กเป็นส่วนประกอบ
สำคัญของสะพาน อุโมงค์ และโครงสร้างพื้นฐานทางแพ่งอื่นๆ ดังนั้นการรักษาความสมบูรณ์จึงเป็นงานที่สำคัญทั่วโลก เมื่ออายุของคอนกรีตเสริมเหล็ก คานเหล็กสามารถสึกกร่อนได้เมื่อเกลือแทรกซึมเข้าไปในวัสดุ นี่เป็นปัญหาสำคัญในพื้นที่ชายฝั่งทะเล ซึ่งมีเกลืออยู่ในละอองน้ำทะเล และในสถานที่ที่ใช้เกลือละลายน้ำแข็งบนถนนและทางเดิน การบุกรุกของเกลือเป็นปัญหาเฉพาะในญี่ปุ่นเนื่องจากชายฝั่งทะเลที่มีประชากรหนาแน่นและสภาพอากาศที่อบอุ่น วิศวกรชาวญี่ปุ่นจึงกระตือรือร้นที่จะตรวจสอบว่าเมื่อใดที่การกัดกร่อนของเกลือเกินขีดจำกัดทางกฎหมายที่ปลอดภัย เพื่อให้สามารถซ่อมแซมหรือเปลี่ยนโครงสร้างได้
กระบวนการคล่องตัววิธีการตรวจสอบการกัดกร่อนในปัจจุบันเกี่ยวข้องกับการคว้านตัวอย่างแกนจากคอนกรีต ซึ่งเป็นกระบวนการที่ใช้เวลานานและอาจทำลายได้ เพื่อปรับปรุงกระบวนการตรวจสอบ ทีมงานของ Otake ได้พัฒนาเทคนิคที่ใช้ลำแสงนิวตรอนในการวัดปริมาณเกลือในคอนกรีต เนื่องจากเป็นเทคนิคที่ไม่ทำลายล้าง เทคนิคนี้จึงสามารถติดตามการเปลี่ยนแปลงของปริมาณเกลือเมื่อเวลาผ่านไปโดยไม่จำเป็นต้องเจาะรูมากขึ้นเรื่อยๆ
Otake และเพื่อนร่วมงานได้ทำการวัดโดยใช้แหล่งกำเนิดนิวตรอนแบบเร่ง (RANS) ที่ขับเคลื่อนด้วย Accelerator ของ RIKEN ซึ่งสร้างลำแสงนิวตรอนโดยการทิ้งระเบิดเป้าหมายเบริลเลียมด้วยโปรตอน 7 MeV นิวตรอนเหล่านี้โผล่ออกมาด้วยความเร็วสูงและถูกทำให้ช้าลง (หรือถูกทำให้ร้อน) โดยการส่งผ่านพวกมันผ่านตัวหน่วงโพลีเอทิลีน
นำนิวตรอนเข้าสู่อุตสาหกรรมเหล็ก
นิวตรอนเป็นโพรบคอนกรีตในอุดมคติเพราะสามารถเดินทางลึกเข้าไปในวัสดุได้อย่างง่ายดาย อย่างไรก็ตาม ในบางครั้ง นิวตรอนจะโต้ตอบกับนิวเคลียสของอะตอมในคอนกรีตที่สร้างรังสีแกมมาที่สามารถหลบหนีได้
นักวิจัยของ RIKEN ใช้เครื่องตรวจจับเจอร์เมเนียมที่มีความละเอียดสูงเพื่อวัดการกระจายพลังงานของรังสีแกมมาเหล่านี้ โดยมองหาจุดสูงสุดของพลังงานที่โดดเด่นซึ่งเกี่ยวข้องกับนิวเคลียสของคลอรีนในเกลือ พวกเขาทดสอบเทคนิคนี้โดยการประกบเกลือระหว่างแผ่นคอนกรีตและพยายามตรวจจับ ในเวลาเพียง 10 นาที ทีมงานได้กำหนดปริมาณเกลือของพื้นที่ที่ล้อมรอบด้วยคอนกรีตสูงถึง 18 ซม.
“การศึกษาความเป็นไปได้ของเราแสดงให้เห็นว่าคานนิวตรอนสามารถใช้วัดปริมาณเกลือของโครงสร้างคอนกรีตได้จริงหรือไม่” Otake กล่าว อย่างไรก็ตาม เทคนิคนี้ไม่สามารถใช้ในภาคสนามได้ในขณะนี้ เนื่องจาก RANS มีขนาดใหญ่เกินกว่าจะเคลื่อนที่ได้ “ความท้าทายต่อไปของเราคือการสร้างแหล่งกำเนิดนิวตรอนขนาดกะทัดรัดที่มีขนาดเล็กพอที่จะขนส่งไปยังโครงสร้างพื้นฐานต่างๆ เพื่อทำการวัดได้”
ประการแรก ปริมาณหิมะไม่ได้แสดงถึงแนวโน้มที่ลดลง อีวานกล่าวว่า “วัฏจักรประจำปีของสโนว์แพ็คถูกบีบทั้งสองด้าน” โดยที่ฤดูใบไม้ร่วงจะสิ้นสุดลงในภายหลังและฤดูใบไม้ผลิจะมาถึงเร็วกว่านี้ “สโนว์แพ็กกำลังถูกบีบเข้าไป”
การค้นพบที่สำคัญอื่น ๆ นั้นละเอียดอ่อนกว่า
กราฟของการสร้างและปล่อยสโนว์แพ็คกลายเป็นรูประฆังมากขึ้นในภูเขาสูง แทนที่จะเป็นการสะสมตัวในฤดูหนาวอย่างต่อเนื่องและการลดลงอย่างรวดเร็วของฤดูใบไม้ผลิ ดังที่เคยเป็นมาในอดีต ทั้งการสะสมและการปลดปล่อยจะค่อยเป็นค่อยไปและก่อนหน้านี้ ก่อนหน้านี้เป็นเรื่องปกติที่ระดับความสูงที่ต่ำกว่าเท่านั้นEvan กล่าวว่า “ภูเขากำลังหดตัวลงในแง่ของปริมาณหิมะ”
ผลลัพธ์ดังกล่าวเคยเป็นแบบจำลองมาก่อน แต่หมอนของจอภาพเป็นคนแรกที่บันทึก Evan พบว่าการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญที่สุดคือในเดือนเมษายนถึงมิถุนายน โดยมีสโนว์แพ็คที่เล็กกว่าจะละลายเร็วขึ้นเมื่อต้องการน้ำน้อยลงที่ระดับความสูงที่ต่ำกว่า
สโนว์แพ็คที่ลดลงหมายถึงการเติมอ่างเก็บน้ำก่อนหน้านี้ ซึ่งอาจเป็นไปได้ว่าน้ำเสียที่อาจจ่ายความต้องการด้านการดื่มและการเกษตรในปลายปีนี้ฤดูกาลไฟป่ายาวนานขึ้นในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา และแคลิฟอร์เนียประสบกับไฟป่าที่รุนแรงและทำลายล้างมากที่สุดในปี 2560 และ 2561 ไฟป่าเป็นอันตรายถึงชีวิตมากที่สุดเมื่อดินและแปรงระดับพื้นดินแห้ง ซึ่งเป็นผลมาจากการไหลบ่าของสโนว์แพ็คในช่วงต้น ตามที่ Donal Seán O’Leary III แห่งมหาวิทยาลัยแมริแลนด์ สหรัฐอเมริกา กล่าวในการประชุม AGU หากสโนว์แพ็คเหลือน้อยในเดือนเมษายน ให้วางแผนว่าจะเกิดเพลิงไหม้ในเดือนพฤศจิกายน
วัสดุเชิงทอพอโลยี ซึ่งเป็นวัสดุที่มีคุณสมบัติพื้นผิวแตกต่างอย่างมากจากวัสดุที่มีอยู่เป็นจำนวนมาก ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมานี้ และกำลังปฏิวัติฟิสิกส์ของสสารควบแน่นสมัยใหม่ด้วยคุณสมบัติที่เป็นเอกลักษณ์
ขั้นตอนเชิงทอพอโลยีของสสารเรียกว่าเนื่องจากอธิบายโดยค่าคงที่ทั่วโลกที่ไม่ได้รับผลกระทบจากความไม่สมบูรณ์ เช่น ข้อบกพร่องหรือการแปรผันอื่นๆ ในวัสดุ ในทางคณิตศาสตร์ ค่าคงที่เหล่านี้ถูกสร้างขึ้นเป็นอินทิกรัลของคุณสมบัติท้องถิ่นเหนือพื้นที่พารามิเตอร์แบบปิด และถึงแม้ว่าสิ่งเหล่านี้จะแสดงให้เห็นประโยชน์มากมายสำหรับการใช้งานในแอพพลิเคชั่นต่าง ๆ รวมถึงสปินทรอนิกส์ที่ทนต่อข้อผิดพลาดและการคำนวณควอนตัม พวกมันได้รับการพิจารณาว่าเป็นปริมาณทั่วโลกและไม่ใช่ปริมาณในระดับท้องถิ่น
ภาพที่มีอยู่อาจจะผิด
ทีมนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยชิคาโกในสหรัฐอเมริกาประสบความสำเร็จในการวัดค่าคงที่โทโพโลยีของระบบวัสดุประเภทควอนตัมฮอลล์ไม่น้อยกว่าสามค่าคงที่ โดยทั้งหมดมีตำแหน่งเชิงพื้นที่ “โดยปกติ ค่าคงที่ของทอพอโลยีคือปริมาณที่ต้องการให้เราทราบรายละเอียดเกี่ยวกับระบบทั้งหมดที่เป็นปัญหา” ผู้เขียนนำการศึกษาNathan Schineจากสถาบัน James FranckและSimon Labที่ภาควิชาฟิสิกส์อธิบาย “ตัวอย่างเช่น คุณไม่สามารถรู้ความแน่นของลูปสตริงโดยไม่เห็นทั้งสตริงก่อน นี่คือวิธีที่เราคิดเกี่ยวกับค่าคงที่ทอพอโลยีในวัสดุทางกายภาพ แต่การวิจัยเมื่อเร็ว ๆ นี้ชี้ให้เห็นว่าภาพนี้อาจผิด”
Credit : เกมส์ออนไลน์แนะนำ >>>เว็บสล็อตแตกง่าย
