2023, Выпуск 4

EDN: FCEBUK

Авторы

Шагинян Р.А., Коробейников В.В., Стогов В.Ю.

Организация

АО «Государственный научный центр Российской Федерации – Физико-энергетический институт имени А.И. Лейпунского», Обнинск, Россия

Шагинян Р.А. – инженер-исследователь. Контакты: 249033, Обнинск, Калужская обл., 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.
Коробейников В.В. – главный научный сотрудник, профессор, доктор физико-математических наук.
Стогов В.Ю. – старший научный сотрудник

Аннотация

В настоящее время существующие подходы к наработке искусственных изотопов в большинстве случаев основываются на опыте разработок предыдущих лет. В данной работе ставится задача разработки алгоритма выбора наиболее эффективных режимов облучения мишенных материалов. Исследование основано на последовательном моделировании облучения мишенных изотопов нейтронами разных «одногрупповых» потоков при одинаковом значении их плотностей. В данном исследовании для всех энергетических групп использовался поток с плотностью равной 2·10¹⁵ нейтр./см²·с. Такой подход поможет при «конструировании» и выборе реального спектра нейтронов, обладающего наибольшей эффективностью по сравнению с альтернативными.
В исследовании рассматривается эффективность наработки ⁶³Ni (облучение ⁶³Cu, ⁶²Ni), ²³⁸Pu (облучение ²³⁷Np, ²⁴¹Am). Выбраны наиболее эффективные с точки зрения удельной активности группы и проведен анализ их поведения.
Для наработки ⁶³Ni из ⁶²Ni из всех групп предпочтительной является группа 25 (1–2,15 эВ), опираясь на её удельную активность ~ 15,8 Ки/г.
В случае наработки ⁶³Ni из меди такие высокие параметры по удельной активности не достигаются. При увеличении длительности облучения и/или величины потока нейтронов значения удельной активности повысятся. Максимальная удельная активность при этом будет в группе 2 (1,05·10⁷–1,4·10⁷ эВ) и составляет ~ 0,45 Ки/г.
Наиболее предпочтительной для наработки ²³⁸Pu из ²³⁷Np является группа 19
(100–215,44 эВ), удельная активность составляет ~ 15,7 Ки/г.
В случае наработке ²³⁸Pu из ²⁴¹Am наиболее предпочтительными для наработки группами являются 21 (21,54–46,42 эВ) и 23 (4,64–10 эВ), удельная активность составляет ~ 6,5 Ки/г.

Ключевые слова
наработка, изотопы, удельная активность, сечение, группа, ⁶³Cu, ⁶²Ni, ⁶³Ni, ²³⁷Np, ²⁴¹Am, ²³⁸Pu, ²⁴²Cm

Полная версия статьи (PDF)

Список литературы

УДК 621.039.8.002

Вопросы атомной науки и техники. Cерия: Ядерно-реакторные константы, 2023, № 4, c. 76–86