EDN: YLGTAV
Авторы
Шагинян Р.А., Коробейникова Л.В.
Организация
АО «Государственный научный центр Российской Федерации – Физико-энергетический институт имени А.И. Лейпунского», Обнинск, Россия
Шагинян Р.А. – инженер-исследователь. Контакты: 249033, Калужская обл., Обнинск, пл. Бондаренко, 1. Тел.: (484) 399-80-56; e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в браузере должен быть включен Javascript..
Коробейникова Л.В. – старший научный сотрудник.
Аннотация
Большинство востребованных изотопов зачастую активируются тепловыми нейтронами, этим фактом обуславливается практика наработки целевых изотопов в тепловых реакторах. Время облучения для достижения необходимых параметров составляет несколько лет. В то же время получение тех же показателей в быстрых реакторах оказывается быстрее за счет превосходящей на 2 порядка плотности потока нейтронов.
Для осуществления эффективной наработки изотопов (нарабатываемых в тепловом спектре) в быстрых реакторах необходимо применение специализированных облучательных устройств (ОУ) с замедляющим материалом. Помимо этого, наработка в быстром реакторе может не ограничиваться несколькими облучательными устройствами, а иметь масштабный характер (несколько десятков облучательных устройств). Масштабная наработка, с заменой целого ряда боковой зоны воспроизводства на облучательные устройства, однозначно приводит к возникновению неравномерностей, как азимутальных ввиду удаленности от центра активной зоны, так и аксиальных, ввиду особенностей распределения потока нейтронов заложенных в проект активной зоны.
По результатам расчетов неравномерности (отклонения активности от средней) различия максимума от минимума по фактору расположения облучательного устройства в активной зоне составляет 1,9; по азимутальному распределению внутри устройства 1,51; по высотному распределению 1,16. Если рассматривать высотное разбиение в более детальном приближении, то отношение максимума к минимуму составит 1,32.
Для компенсации неравномерностей имеется ряд мероприятий, способствующих их уменьшению: поворот облучательного устройства вокруг своей оси, увеличение длительности облучения, перестановка местами недооблученных ОУ с переоблученными.
Ключевые слова
быстрый реактор, неравномерность, активность, облучательное устройство, изотоп, гидрид циркония, нарабатывающий элемент, группировка, замедляющий элемент
Полная версия статьи (PDF)
Список литературы
1. Васильев Б.А., Фаракшин М.Р., Белов С.Б., Кузнецов А.Е. Перспективы развития активной зоны реактора БН-800. Cб. 10 международной научно-технической конференции МНТК 2016. Москва, 2016, с. 34–36.
2. Багдасаров Ю.Е., Поплавский В.М., Матвеев В.И. и др. Естественная безопасность перспективной ядерной технологии на основе БН-800. Атомная энергия, 2001, т. 90, вып. 6, с. 438–444.
3. Звонарев А.В., Коробейников В.В. и др. Получение 60Со в БН-350. Атомная энергия, 1994, т. 77, вып. 6, с. 454–457.
4. Мальцев В.В., Карпенко А.И., Чернов И.А., Головин В.В. Опыт наработки 60Co в БН-600. Атомная энергия, 1999, т. 86, вып. 3, с. 216–219.
5. Евдокимов В.П. и др. Возможности энергетических быстрых реакторов для получения мощных радиоактивных источников. Труды PHYSOR 2002. Seoul. Korea. October 7–10, 2002.
6. Голубев В.И., Долгов Е.В., Ефремов А.И., Звонарев А.В., Коробейников В.В. и др. Расчетно-экспериментальные исследования в обоснование облучательных устройств для наработки кобата-60. Вопросы атомной науки и техники. Серия: Ядерные константы, 1991, вып. 4, с. 56–70.
7. Варивцев А.В., Жемков И.Ю., Романов Е.Г., Тихончев М.Ю., Топоров Ю.Г. Физическая оптимизация облучательного устройства для накопления кобальта-60 высокой удельной активности в реакторе БН-600. Известия Самарского научного центра Российской академии наук, 2014, т. 16, № 6, с. 112–118.
8. X-5 Monte Carlo Team. MCNP – A General Monte Carlo N-Practical Transport Code. Version 5.
LA-CP-03-0245, 24 April, 2003.
9. Блыскавка А.А., Мантуров Г.Н., Николаев М.Н., Цибуля А.М. Программный комплекс CONSYST/ММКК для расчета ядерных реакторов методом Монте-Карло в многогрупповом приближении с индикатрисами рассеяния в Рn-приближении. Препринт ФЭИ-2887. Обнинск, 2001.
10. Блыскавка А.А., Жемчугов Е.В., Раскач К.Ф. Пилотная версия программы MMK с непрерывным слежением за энергией нейтрона. Сб. докладов межведомственного XXIII семинара «Нейтронно-физические проблемы атомной энергетики с замкнутым топливным циклом» (Нейтроника-2012), 2013, с. 311–314.
11. Мантуров Г.Н., Николаев М.Н., Цибуля А.М. Программа подготовки констант CONSYST. Описание применения. Препринт ФЭИ-2828. Обнинск, 2000.
12. Мантуров Г.Н., Николаев М.Н., Цибуля А.М. Система групповых констант БНАБ-93. Часть 1. Ядерные константы для расчета нейтронных и фотонных полей излучений. Вопросы атомной науки и техники. Серия: Ядерные константы, 1996, вып. 1, с. 59.
13. Серегин А.С., Кислицына Т.С. Аннотация комплекса TRIGEX-CONSYST-БНАБ-90. Препринт ФЭИ-2655. Обнинск, 1997.
УДК 621.039.8.002:621.039.51
Вопросы атомной науки и техники. Cерия: Ядерно-реакторные константы, 2023, № 3, c. 86–93
