Авторы
Колесов В.В., Кочнов О.Ю.
Организация
Акционерное общество «Научно-исследовательский физико-химический институт им. Л.Я. Карпова», Обнинск, Россия
Кочнов О.Ю.* — главный инженер, доктор технических наук. Контакты: Обнинск, Киевское ш., д. 6. Тел. (910) 912-36-45; e-mail:
Колесов В.В. — инженер 1-й категории, доцент, кандидат физико-математических наук.
Аннотация
Работа посвящена возможности наработки изотопа Pu-238 в экспериментальном канале исследовательского реактора ВВР-ц. Реактор приспособлен для производства радионуклидов медицинского и технического назначения с 1980 г. Рассмотрен простейший вариант мишени, состоящей из диоксида нептуния, практически соответствующий по размерам вытеснителю в экспериментальном канале и представляющий собой трубу с гексагональным поперечным сечением и более сложный вариант проточной мишени — так называемая мишень «труба в трубе», аналогичная мишени для наработки Mo-99. Рассмотренные модели блок-контейнеров позволяют технически реализовать оба варианта без модернизации имеющихся облучательных устройств. Мишени помещаются в экспериментальный петлевой канал с принудительным охлаждением обессоленной водой либо в ячейку активной зоны вместо вертикального экспериментального канала. При этом поток теплоносителя омывает блок-контейнер как с внутренней, так и наружной стороны. Задается оптимальное время облучения мишени на номинальном уровне мощности реактора — 360 сут. Сравниваются плотности потока нейтронов и энерговыделение в мишенях двух типов. Оценены ядерные концентрации различных изотопов Pu, получаемых в процессе облучения, и сделан вывод о допустимости уровня примесных радионуклидов. Расчеты проводились с использованием программы MCNP-5. Расчеты показали, что для случаев обеих мишеней возможна наработка значительного количества целевого радионуклида Pu-238 хорошего качества. В дальнейшем необходимо провести теплогидравлические и прочностные расчеты, подтверждающие целостность конструкции установки в течении 1 года (50 кампаний по 120 ч) в облучательном устройстве реактора, а также достаточность интенсивности теплосъема с мишени.
Ключевые словареактор ВВР-ц, исследовательский канал МАК-2, наработка Pu-238, энерговыделение, кампания реактора, нейтронно-физический расчет, ядерные концентрации, экспериментальный канал, ячейка активной зоны, изотоп, облучательное устройство, получение радионуклидов, блок-контейнер, радиоактивный распад, мишень «труба в трубе»
УДК 621.039
Вопросы атомной науки и техники. Cерия: Ядерно-реакторные константы, 2026, выпуск 1, с. 154–160