NOvA实验（NuMI Off-axisνe Appearance Experiment）因使用费米实验室的加速器的粒子束观测中微子振荡而闻名，它一直在关注从超新星到磁单极子的各种现象。 研究中最引人注目的天体物理现象是超新星。当一颗大质量恒星坍缩时，它99%的能量通过中微子爆发释放。虽然中微子携带的能量远远超过光子，却更难观测到。而NOvA的粒子探测器能够探测超新星产生的中微子。如果一颗超新星在星系中诞生，NOvA的14000吨的远端探测器（far detector）将在几秒的爆发中观测到数千个中微子，而300吨的近端探测器（near detector）能观测到几十个。 在Journal of Cosmology and Astroparticle Physics上即将发表的一篇论文中，NOvA合作小组描述了用于触发这种爆发的系统。由于附近的超新星非常稀有，中微子数据价值很高，NOvA使用了多个系统探测，以确保收集超新星数据。除了对这些观测数据中的中微子爆发进行连续实时搜索，NOvA还订阅了超新星预警系统（SNEWS），这是一个中微子实验网络，当任何两个设施观测到类似的超新星活动，该网络会相互提醒。NOvA还订阅了LIGO/Virgo合作观测到引力波事件时发出的警报，并将每个引力波事件都视为数据的潜在来源。 解释大多数引力波事件的最简单模型——黑洞在真空中合并——无法预测粒子的爆发。但如果黑洞在气体介质中融合，粒子就会被加速，从而可能会产生可观察的信号。其他解释引力波事件的替代模型也可能预测NOvA可见的粒子爆发。 另一种可能引发NOvA的情况是识别错误，即超新星被误认为是黑洞引力波事件。这项合作搜索了从超新星状的中微子到高能粒子雨NOvA可见的所有爆发。到目前为止，利用截至2019年年中报道的20多个引力波事件数据，NOvA尚未发现任何信号的迹象。未来几年引力波探测器的功能将迅速提高，会有更多的机会取得新发现。 NOvA的地下近距离探测器已被用来研究地下宇宙射线μ子的季节性变化，其大型远距离探测器被用于寻找其他奇异的宇宙现象，如对磁单极子的搜索。 查看详细>>

发表在《自然·能源》杂志上的一篇论文介绍了如何利用英国钻石光源的共振非弹性X射线散射（RIXS）识别重要电池材料富锂NMC（Li1.2Ni0.13Co0.13Mn0.54O2）中氧化氧（oxidised oxygen）的性质。人们正仔细考虑将这种化合物用于下一代锂离子电池，因为它可以提供比目前最先进的材料更高的能量密度，这意味着可以实现更长的电动汽车续航里程。他们希望这项工作有助于解决诸如电池寿命和富锂材料电压衰减等问题。该研究由牛津大学、亨利·罗伊斯和法拉第研究所、英国钻石光源的联合研究小组完成。 富锂阴极材料是增加锂离子电池能量密度为数不多的选择之一。这些结构中几乎所有的锂都可被去除，因为可以通过过渡金属（TM）离子的氧化及氧化物离子来补偿。但是，与这种氧化还原过程有关的高电压在放电时无法恢复，从而导致所谓的电压滞后和能量密度的显著降低。这是阻碍其充分利用的主要挑战之一，而且人们对这种现象的理解仍不透彻。 论文第一作者、牛津大学材料系Rob House博士表示，他们在钻石光源的I21光束线上使用高分辨率RIXS光谱研究了氧化还原过程，也是在其氧化物离子上存储电荷的方式。但是，事实证明，研究人员很难完全理解这一过程。此材料在第一次充电过程中会经历复杂的结构变化，导致较大的电压滞后现象，但人们尚不清楚氧化物离子存储能量的机理。” 他补充道：“分析我们获得的数据能够得到一些光谱特征，这些特征曾被RIXS技术探测到但无法被完全识别。我们能够解析由氧气分子振动引起的精细结构，从而能够分析在这一电池材料类别的RIXS特征。这些氧气分子被困在阴极主体材料中，可以在放电过程中重新形成氧化物离子，但电压会低于初始充电时的电压。这为解释氧化还原过程提供了一种新的机制，代表着电池材料向前迈出了重要一步。 查看详细>>

在投资规划时需要增加投资组合，进行多样化投资——这一原则被应用到美国能源部托马斯·杰斐逊国家加速器设施研究中。杰斐逊实验室主任Stuart Henderson称，2020年把实验室定向研究与发展计划（LDRD）的投资增加一倍，以继续在新兴方向上发展战略性研究能力。 LDRD项目为扩展实验室核心科学能力的小规模研究项目提供支持，鼓励构思和探索新科学思想、新装置、新设施，进行概念验证与开发；提出新假说；提出解决科技问题的创新方法。 通过竞争性审查，提交的19项提案有7项被选中，并将从2021财年起获得资助。其中3个是前期项目的延续，另外4个是新项目。这些项目涵盖了广泛的主题，包括加速器研发、用于核物理的机器学习和量子信息科技等。研究充分利用实验室的专业知识积累，并与弗吉尼亚大学建立了新的合作关系。 查看详细>>

2021年起，小型模块化反应堆（SMR）将获得低成本核能（LCN）项目2.15亿英镑投资。该项目是英国研究与创新署（UKRI）项目的一部分，于2019年11月启动，由Rolls-Royce公司领导的英国SMR财团资助，最初投资1800万英镑进行概念设计。 这是工业战略挑战基金的第二笔投资，它将加速反应堆概念设计，使其达到足以吸引私人投资者的成熟度，帮助英国占据SMR制造领域的国际领先地位，大力推动英国核工业的发展。行业合作伙伴投资的3亿英镑将对这一重大投资起到助推作用。 SMR项目将为英国带来以下收益：1）如果16座发电站全部建成，到2050年将为英国经济带来520亿英镑的收益；2）创造2500亿英镑的出口市场，带来高达4万个高价值就业岗位；3）振兴英格兰北部和威尔士北部的英国制造业。 这一举措为英国建立新的低碳产业创造独特机会，在力争实现2050年净零排放的同时，支持与帮助英国清洁经济（clean economic）复苏。 LCN项目的资助将使小型核反应堆的商业部署具有成本效益。它将提供低成本能源，进而减少英国各地的能源开支。顺利的话，小型核反应堆可在2030年初在英国部署。 把新型先进核能纳入绿色工业革命十项计划，是英国工业发展的重要一步。LCN期待与英国领先的工业企业组成联合体，发展新的创新能力，实现小型模块化反应堆规模化快速交付。这项计划将为制造业提供诸多高价值工作岗位和基础设施，是实现2050年零排放目标的重要基础。这项投资是政府对小型核反应堆的最大投资。英国凭借世界一流的创新能力与技能发展具有全球意义的行业，以应对清洁经济增长带来的挑战。 英国SMR财团临时首席执行官Tom Samson称，UKRI的进一步投资，对经济复苏和应对气候变化至关重要。SMR是政府承诺通过核能实现2050年净零碳目标任务中的重要组成部分，其中包括为氢和合成航空燃料的生产提供动力。 查看详细>>