Snelle neutronen tegen mechanische fouten in motoronderdelen

Een nieuwe beeldvormingstechniek die gebruik maakt van een gefocusseerde bundel snelle neutronen is in staat motoren door te lichten op fouten in mechanische componenten. Mankementen in het inwendige van de motor kunnen zo eenvoudiger en daarmee goedkoper worden opgespoord.

Analyse met behulp van neutronen had tot nu toe nauwelijks praktische toepassingen omdat de benodigde hoge energieën alleen met kernreactoren of enorme cyclotrons te realiseren waren. Onderzoekers van Oxford Instruments en de Rolls-Royce fabrieken zeggen nu in samenwerking met de Universiteit van Birmingham een techniek te hebben ontwikkeld die compact en goedkoop genoeg lijkt om in de automobiel- en vliegtuigindustrie op commerciële schaal te worden toegepast. Met deze techniek is het mogelijk olie en koelwater in een lopende motor te volgen om zo mogelijke defecten op te sporen die anders verborgen zouden blijven, aldus onderzoekers van de nucleaire bedrijfstak van Rolls-Royce.

In tegenstelling tot röntgenstralen dringen neutronen dwars door metaal heen, omdat ze bij botsingen tegen de relatief zware atoomkernen maar weinig energie verliezen. Botsen ze daarentegen tegen een evenlicht waterstofkern, afkomstig uit koelwater of smeerolie, dan remmen ze juist maximaal af, waardoor de vloeistof 'zichtbaar' wordt. Op vergelijkbare manier kunnen snelle neutronen worden aangewend om corrosie waar te nemen, bijvoorbeeld aluminiumhydroxide.

De nelle neutronen worden opgewekt met behulp van een door Oxford Instruments ontwikkeld relatief compact cyclotron, Oscar geheten, dat gebruik maakt van supergeleidende spoelen die 'slechts' 30 à 40 kilowatt aan energie verbruiken. In combinatie met radiografische neutronbeeldvormingstechnieken van Rolls Royce kunnen zo turbine-onderdelen in bedrijf worden getest.