„Neutronban erősek vagyunk”

A Budapesti Neutron Centrum (BNC) a fiatal mérnököket, az egyetemi kutatókat arra biztatja, használják ki a csillebérci kutatóreaktor adta lehetőségeket és vegyék hasznát az itt dolgozó szakemberek tudásának.

– Lépten-nyomon azzal szembesülünk, hogy még mindig kevés ipari szereplő ismeri ezt a technológiát. Pedig van már mögöttünk egy-két sikertörténet – kezd bele a kutatóintézet legújabb kori történetébe Rosta László, a BNC tudományos igazgatója. A BNC ajtaján másfél évtizede a Ferrari mérnökei kopogtattak, akik anyagfáradásos problémával keresték meg a kutatókat. A Forma 1-es versenyautó motorjának dugattyúján nemcsak a nanorepedéseket sikerült kimutatni, hanem azok eredetét, az apróbb elváltozásokat is, így a motor élettartamát meg tudták növelni. Ugyanitt tavaly pedig a most a Szépművészeti Múzeumban kiállított, Leonardo da Vincinek tulajdonított lovas szobor készítéstechnológiai vizsgálata zajlott.

Ám Rosta László legalább ilyen nagy sikernek tartja, hogy immár második évtizede szervezik a nyári egyetemként működő Neutron Iskolát, ahol anyagtudománnyal foglalkozó egyetemisták és fiatal szakemberek elméleti és gyakorlati ismereteket szerezhetnek. Itt az elmúlt húsz év alatt 40 országból 500 egyetemista fordult meg. Az egyhetes kurzuson „reaktorközeli élményt” szerezhetnek és önállóan vizsgálatokat is végezhetnek a résztvevők.

Ismeretátadás a fiatal generációnak

A BNC kutatói részben ennek a programnak a népszerűségéből kiindulva építik most az együttműködést a hazai műszaki karok anyagtudománnyal foglalkozó tanszékeivel.

– A cél az, hogy az iparban elhelyezkedett fiatal mérnököknek jusson eszükbe a BNC, és hozzanak ide anyagvizsgálati feladatokat, ha valamilyen gyártási problémával találkoznak – teszi hozzá Szentmiklósi László vezető kutató.

Egyértelmű, hogy a fiatal mérnökgeneráció tehetségeinek megtalálása, az érdeklődés felkeltése és a műszerpark, a berendezések alkalmazhatóságának megismerése nélkülözhetetlen ahhoz, hogy a kutatóreaktorba ipari use case-ek, azaz megoldásra váró anyagszerkezeti problémák jussanak el. Nem véletlen, hogy a BNC idén már harmadik alkalommal van jelen az egyetemi mérnökcsapatok Techtogether versenyén, hogy a neutron centrum vizsgálati lehetőségeiről, a szakmai gárda tudásáról ismereteket adjon át a fiataloknak.

Neutronos, röntgenes képalkotás, valamint lokális elemanalízis segítségével komplex tárgyak is roncsolásmentesen vizsgálhatók

A csillebérci neutronkutató központ mögött hatvan évnyi tapasztalat áll, hiszen a Központi Fizikai Kutató Intézet kutatóreaktora még a Magyar Tudományos Akadémia koronaékszereként indult 1959-ben. Az anyagszerkezeti vizsgálati módszerek fokozatosan bővültek, a BNC-ben ma szinte minden olyan vizsgálatot el lehet végezni, ami az autóipar számára nélkülözhetetlen, így kopás-, öregedés- és anyagkiválás-vizsgálatokat, ötvözetek szerkezeti meghatározásait, közegáramlást, belső feszültségek és elemösszetétel mérését.

A sokoldalú neutronvizsgálat

Váratlan anyagkiválások, üregek, lerakódások, mikrorepedések, belső feszültségek: a legmodernebb végeselemes szimulációs tervezés és precíziós gyártás folyamatában is adódhatnak olyan körülmények, amelyek az alkatrész meghibásodásához vezetnek. A BNC által kínált széles körű anyagvizsgálati módszerekkel a legkülönfélébb ipari kérdésekre lehet választ találni.

– Neutronban erősek vagyunk, a központban tizennégy berendezésen kilenc fajta eljárással tudunk vizsgálatokat végezni, többek között spektroszkópiai, diffrakciós, radiográfiás vagy tomográfiás módszerrel. A prompt-gamma aktivációs analízis (PGAA) kutatócsoportunk világszinten is meghatározó szerepet tölt be. A világ gazdagabb laboratóriumaiban van több, a miénknél jobb spektrométer, de berendezéseink együttese és komplexitása egyedülálló. Ezért ha minden kérdésre nem is tud választ adni a neutronvizsgálat, nagyon sok esetben olyankor is találunk megoldást, amikor más módszerek már tehetetlenek – összegez Szentmiklósi László.

Egy új (fent) és egy meghibásodott (lent) csapágy összehasonlító vizsgálata kimutatta, hogy a károsodást a nem megfelelő kenés okozta. Neutronos módszerekkel a kenőanyag és a fémes alkatrészek egyaránt vizsgálhatók, akár a sérült rész megbontása nélkül is.

Az itt végzett vizsgálatok lényegesen eltérnek a gyártásban megszokott minőségellenőrzéstől. Az ide hozott speciális ipari problémák elsősorban a gyártástechnológia fejlesztését szolgálják. Az azonosított hiba okát szakértői esettanulmány formájában kapja meg a megrendelő. Fontos, hogy ezek az esetleírások mindig a nyers adatokon túlmutató, komplex analízisek, amelyekkel az anyagtudományi munkatársak a gyártástechnológia javításának irányába mutató megoldásokat javasolnak. Vagyis olyan vizsgálatokkal kínálják meg az ipari szereplőket, amelyek eredményei beépíthetők, alkalmazhatók, végső soron az optimalizáltabb gyártást szolgálják.

A BNC május 3-án, a „Tudomány, innováció, versenyképesség” című konferencián – melyet az Európai Unió SINE2020 projektje is támogat – is bemutatja kutatási infrastruktúráját, összehozva az egyetemi, ipari és kutatóintézeti szakembereket, hallgatókat, doktoranduszokat, fiatal mérnököket. A SINE2020 projektet az Európai Unió Horizon 2020 nevű kutatási és innovációs programja támogatja a 654000-as sorszámú támogatási megállapodás alatt.

Nyitókép: Kun Tibor, a BNC ipari kapcsolattartója, Rosta László, a BNC tudományos igazgatója, Belgya Tamás, az MTA Energiatudományi Kutatóközpontjának főigazgató-helyettese, Bottyán László, a BNC vezetői testületének tagja, Baranyai Rózsa, a BNC Tudományos Programirodájának vezetője és Szentmiklósi László, az MTA EK Nukleáris Analitikai és Radiográfiai Laboratóriumának vezetője.