Введение к работе
|. ,,
.іЛятуаль ность работи
/Рёщение проблемы управляемого термоядерного синтеза откроет
уп к практически неисчерпаемому источнику энергии. Вероятно
юй термоядерной технологией, пригодной для промышленного ос-
мя, будет реактор-токамак с Д-Т - топливным циклом. В резуль-
синтеза ядер дейтерия и трития выделяется 17,4 МэВ энергии,
оторой более 80 * приходится на долю образующегося нейтрона.
Переход от исследований физики УТС к разработке концептуаль-
провктов, а в последующем и к созданию энергетических термо-
ных реакторов требует решения многочисленных инженерных проб-
среди которых важное место занимают вопросы проектирования
хета и радиационной защиты. Основой для таких разработок
г служить опыт создания реакторов деления. Однако значительно
э высокая энергия нейтронов синтеза, конструктивные особен-
i ТЯР, использование нетрадиционных для реакторостроения
малов вызывают необходимость дополнительных исследований,
шная часть которых - тестарование библиотек ядерных данных и
ик расчета переноса нейтронов в веществе.
В настоящее время неопределенность ядерных данных приводит к
:ом большому разбросу расчетных значений нейтронно-физических
втров бланкета. Как показывают последние оценки допустимые
шностк расчета ряда ключевых параметров бланкега не превыша-
3 » и пока не могут быть выдержаны.
Естественным критерием точности нейтронных констант является ральный эксперимент. Сопоставляя расчетные и эксперименталь-ззультаты можно не только оценить точность сечений взаимо-зия и спектров вторичных нейтронов, но-и выявить материалы, je данные которых нуждаются в уточнении.
Іелк настояяея работы заключались '
-в разработке и обосновании методик интегрального экспери-, обеспечивающих высокую чувствительность и точность измере-ітока, спектра и скоростей процессов размнокекия нейтронов в в материалах блаккета термоядерного реактора-, в измерении полной утечки нейтронов, их энергетического рас-ения, а также скоростей генерации и захвата нейтронов в сфе-их оболочках из размножающих и конструкционных материалов,-
-в алпробации, на основании полученных экспериментал результатов, ядерных данных, используемых для обоснования про них параметров Оланкетов ТЯР.
Научная иовмона работы ОПрвДвЛЯЙТСЯ следующими результат
-с помощью формализации представления спектра нейтронов ки как совокупности 14 МэВ-ных нейтронов источника и втори нейтронов неупругого взаимодействия обоснована возможн использования метода полного поглощения для измерения размнож нейтронов синтеза и разработана методика эксперимента,-
-предложен способ оптимизации размеров детектора голн поглощения, позволяющий достичь максимальной чувствительн измеряемой величины к параметрам, характеризующим размнож
НеЙТрОНОВ;
-предложен способ и методика моделирования сечений вза действия нейтронов с веществом, основанные на линейной комбин известных сечений активационных реакций;
-оптимизирован набор активационных пороговых детекторов исследования нейтронных полей в присутствии интенсивных пот 14 МэВ-ных нейтронов источника,-
-получены новые экспериментальные результаты, включак измерения на одних и тех же оболочках из Be, Pb, Th, U, Al, Ї Ш как функционалов, характеризующих размножение нейтронов, т
НейТрОННЫХ СПеКТрОВ;
-по результатам экспериментов выполнен анализ точности ШХ библиотек ENDF/B-IV, ENDL-78 И 83, JENDL-2, BROND, ЕЬ используемых в расчетах размножения нейтронов и нейтронных сг. рои в материалах Оланкетов ТЯР.
Практическая ценность работы.
Прёдайшнн^^Г~дяс^рта[1ии методика измерения полного -пс нейтронов утечки, отличающаяся сравнительной простотой и ш. погрешностью измерения этой величины, может найти применені исследованиях сечений взаимодействия, измерениях коэффнцие размножения на источниках моноэнергетических нейтронов. Резу.) ты оптимизации активациопных измерений будут полезны при hccj вании нейтронных полей на установках в присутствии интенсі потоков нейтронов источника. Способ моделирования нейтрс сечений может быть использован ігри измерении активацж методом процессов с низким еыходом радиоактивных продуктов и.
тим триодом полураспада.
Полученные в диссертации результаты позволили сделать оценку гантной сосгавлящей точности расчета таких интегральных метров как полная утечка нейтронов из размножающих оболочек, рошшх спектров и скоростей процессов, ответственных за разм-ние и захват нейтронов в быстрой области энергий. Сделаны щ о качестве расчетов и указаны наиболее вероятные причины шя экспериментальных и расчетных данных. Высказаны рекомэн-\ по использованию в расчетах нейтронных констант из Сиблио-NDF/8-IV. ENDL-78 и 83, BROND, EFF-1, JENDL-2.
Личный вклад автора
-обоснована возможность использования метода полного погло-I для исследования размножения нейтронов в материалах бланке-'ЯР, разработана методика измерений и при его непосредствен-частии создана соответствующая экспериментальная установка;, -разработаны методические вопросы, связанные с адекватностью іерного расчета и эксперимента; ч
-предложен способ моделирования нейтронных сечений с помощью, ной комбинации' сечений активационных реакций; -оптимизирован набора активационных пороговых "детекторов для ромэтрии нейтронов в сборках с источником 14 МэВ-ных нейтро-
-при непосредственном участии автора получены эксперименте результаты по полной утечки нейтронов из Be, Pb, Th и U-їєских оболочек, скоростей (п,2п), (п,Г), (п,у)- реакций .в зой и ториевой сферах; спектрам нейтронов утечки из сфери-
С 060ЛОЧЄК;
выполнены активациоиные измерения в сферах из конструкцион-
ітериалов, обработаны экспериментальные результаты и ігрове--
гализ полученных данных;
зыполнен анализ причин отличия экспериментальных и расчетных-
.татов и сделаны выюды о точности нейтронно-физического-
'а.
.кту выносятся:
разработка и обоснование методики измерения полной утечки нов из сферических оболочек, оптимизация детектора полного яния, результаты измерения полных утечек нейтронов из Be,
и U- сферических оболочек, содержащих источник 14-МэВ ней-
тронов;
результаты измерения полной утечки нейтронов из берши вых оболочек, содержащих радионуклидный источник 2S2Cf;
результаты измерения спектров нейтронов утечки из Be, Th, II, Al, Fe и Ni-сферических оболочек методами времени npoj и протонов отдачи;
_ -результаты измерения скоростей процессов (п,2п),. (п, 1\ (п,у) в урановой и ториевой оболочках активационным методом;
- методика моделирования сечений взаимодействия нейтроної
помощью линейной комбинации сечений активационных реакций;
- - способ оптимизации набора активационных пороговых дате* ров для спектрометрии нейтронов в присутствии интенсивных поте 14 МэВ-ных нейтронов источника;
„-результата измерения скоростей активационных реакцій сферических оболочках из конструкционных материалов;
-результата, тестирования расчета переноса нейтронов размножающих и конструкционных материалов бланкета ТЯР.
Апробация работы.
Основные результаты работы представлялись на семинаре cneunaj тов стран-членов СЭВ "Проблемы первой стенки термоядерного р« тора и нейтроню-физические исследовадования" (Сухуми, 1983 і .на 4-ой Международной конференции по нетрадиционным яде{ энергетическим системам icenes ее (Испания, Мадрид, 1986 і на Международном симпозиуме "Мюонный катализ-87" (Гатчина,198' на семинаре специалистов стран членов-СЭВ "Нейтронно-физическі теплофизические исследования для обоснования проекта ОТР- if Варна, I9S7 г.); на 1-ой Международной конференции по нейтрої физике (Киев, 1937 г.); на Международном симпозиуме по технолс ядерного синтеза (Япония, Токио, 1988 г.); на хі'х-Междунаро; симпозиуме по ядерной физике "Ядерные процессы в реактс синтеза" (ГДР, Гауссиг, 1989 r.ij на Международной конференцш ядерным данным для науки и технологии (ФРГ, Юлих, 1991 г.).
В полном обьеме работа представлялась на семинарах в им.И.В.Курчатова; Киевском . Государственном Университете Т.Г.Шевченко; Физико-энергетическом институте; Ленинграде институте ядерной физики.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит введения, шести глав, заключения, библиографического списка
3 наименбваяий и трех приложений. Общий объем работы -347 стра-
ц , включая 89 рисунков и 43 таблицы.
