China publica primeira norma internacional para aceleradores lineares de elétrons usados em processamento por radiação

De acordo com pt.wedoany.com-A primeira norma internacional para aceleradores lineares de elétrons usados em processamento por radiação, liderada pela China, foi oficialmente publicada. A norma IEC 63589-1:2026 Aceleradores lineares — Aceleradores lineares de elétrons para processamento por radiação — Parte 1: Requisitos gerais e métodos de ensaio, emitida pela Comissão Eletrotécnica Internacional (IEC), foi liderada pela China e concluiu todo o processo um ano antes do previsto, marcando o avanço da China no campo dos aceleradores de irradiação, passando do desenvolvimento de equipamentos para a definição de regras.

Anteriormente, faltava um padrão unificado para produtos de aceleradores de irradiação globalmente em termos de projeto, aceitação e comércio de exportação, resultando em barreiras industriais significativas. Esta norma padronizará os sistemas de pesquisa, produção e teste de aceleradores lineares de elétrons para processamento por radiação em todo o mundo, aumentando a influência internacional da China nas tecnologias nucleares não energéticas civis e no campo de equipamentos de irradiação, ao mesmo tempo que reduz os custos de certificação para a exportação de equipamentos de irradiação chineses, ajudando aceleradores de alta qualidade fabricados na China a entrar no mercado internacional em escala. A norma foi liderada conjuntamente pelo Instituto de Energia Atômica da China e pelo Instituto de Padronização da Indústria Nuclear, reunindo especialistas de vários países para formar um grupo de trabalho internacional de compilação. Passando por todo o processo padrão da IEC, incluindo votação de proposta de novo projeto, elaboração de minuta, consulta de opiniões, votação do Comitê de Minuta (CDV) e aprovação da Minuta Final de Norma Internacional (FDIS), a compilação foi concluída em quase dois anos, um ano antes do previsto.

Os aceleradores de irradiação são amplamente utilizados em áreas como irradiação de alimentos e medicamentos, modificação de materiais e esterilização médica. Já em 2007, o Instituto de Energia Atômica da China desenvolveu o primeiro acelerador linear de elétrons de alta potência de 10 MeV/20 kW de uso comercial com direitos de propriedade intelectual independentes da China. Desde então, a equipe de pesquisa e desenvolvimento de aceleradores lineares do Instituto de Pesquisa Abrangente de Tecnologia Nuclear do instituto tem promovido continuamente o desenvolvimento de equipamentos para múltiplas faixas de energia, design compacto e miniaturizado, e uma gama de modelos. Esta equipe jovem, com idade média inferior a 35 anos, cobre especialidades como dinâmica de feixes, projeto de estrutura de micro-ondas, usinagem de precisão, brasagem a vácuo, fontes de alimentação de alta tensão, tecnologia de controle e diagnóstico de feixes.

No desenvolvimento do novo acelerador linear de elétrons de irradiação de uso geral de 10 MeV/30 kW, a fabricação do tubo acelerador e a depuração do feixe de alta potência são tarefas principais. "A estrutura dos tubos aceleradores tradicionais apresenta certos gargalos em termos de perda de potência e melhoria de eficiência. Para alcançar alta eficiência, é necessário romper com o pensamento convencional", disse Zhu Zhibin, líder da equipe. A equipe rapidamente formou um grupo de ataque composto por especialistas em projeto físico, processo estrutural e verificação de teste, revisando sistematicamente os dados técnicos e combinando ferramentas avançadas de simulação para reconstruir o modelo físico da estrutura aceleradora. Durante o período mais intenso de iteração de projeto, a equipe concluía quase uma rodada de ajuste de modelo, cálculo de simulação e revisão de resultados por dia. O tubo acelerador é composto por 50 a 60 cavidades e precisa ser soldado de uma só vez em um forno de brasagem. Inicialmente, várias tentativas de soldagem falharam devido a falhas de vedação. A equipe otimizou item por item, desde a curva de temperatura de soldagem, precisão de posicionamento da cavidade até o método de fixação do dispositivo, eventualmente concluindo a soldagem bem-sucedida do tubo acelerador.

Após superar o desafio do tubo acelerador, a equipe se dedicou à depuração da potência do feixe de 30 kW. Alcançar uma potência média de feixe de 30 kW sob uma condição de ciclo de trabalho de 8‰ exigiu coordenação e correspondência do sistema. Yang Jinghe, líder do projeto, afirmou: "Os veteranos do laboratório nos forneceram uma base de pesquisa sólida. Nós, jovens, na nova era, devemos levar os indicadores principais para a vanguarda da indústria." Durante a depuração, a equipe aderiu a uma abordagem de aumento gradual de potência e extensão progressiva da largura do pulso, otimizando dinamicamente os parâmetros operacionais. No final, o acelerador atingiu uma corrente de pico de pulso de 400 mA, uma eficiência de captura da estrutura aceleradora de até 84%, uma taxa de utilização de potência de até 75% e uma potência de feixe de até 32 kW, com todo o ciclo de desenvolvimento levando apenas mais de 150 dias.

Com base em anos de acumulação técnica em aceleradores lineares de elétrons de irradiação de múltiplos modelos, em março de 2023, o Instituto de Energia Atômica e o Instituto de Padronização da Indústria Nuclear colocaram oficialmente na agenda o trabalho de serialização de normas internacionais para aceleradores lineares de elétrons para processamento por radiação. Wang Guobao, cientista-chefe da Corporação Nacional de Energia Nuclear da China, disse: "Se elaborarmos uma norma internacional, podemos padronizar os sistemas de pesquisa, produção e teste de produtos de aceleradores de irradiação globalmente, aumentando a influência internacional da China e, ao mesmo tempo, reduzindo os custos de certificação para a exportação de equipamentos de irradiação chineses, ajudando produtos de aceleradores de alta qualidade fabricados na China a entrar no mercado internacional em escala." Em outubro de 2023, durante uma reunião online do Grupo de Trabalho 20 do Comitê Técnico de Instrumentação Nuclear da IEC, a equipe apresentou a ideia da proposta. Em fevereiro de 2024, o documento de Nova Proposta de Trabalho (NP) foi publicado e a votação foi iniciada; em maio, foi aprovado por unanimidade pelos 10 países membros participantes. Yu Guolong, líder do projeto de norma internacional, disse: "Cada país tem diferentes pontos de vista técnicos e demandas da indústria. As reuniões do grupo de trabalho internacional são frequentemente os campos de debate acadêmico mais acirrados. A publicação de uma norma internacional pode ser descrita como um processo de refinamento repetido, passando por inúmeras revisões, discussões e votações, até que as principais divergências entre os países sejam basicamente eliminadas." A equipe do projeto realizou várias reuniões internacionais em quase dois anos, aprimorou a minuta em várias rodadas com base nas opiniões de especialistas de vários países e obteve aprovação em uma única tentativa nas fases de Comitê de Minuta (CD), Comitê de Minuta para Votação (CDV) e Minuta Final de Norma Internacional (FDIS).

Desde o novo acelerador linear de elétrons de irradiação de uso geral de alta eficiência de 10 MeV até a publicação da primeira norma internacional para aceleradores de irradiação liderada pela China, esta equipe jovem cresceu e se tornou uma força central, alcançando sucessivamente vários avanços tecnológicos principais e solicitando mais de 30 patentes de invenção.