УСЛОВИЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ МИШЕНИ ДЛЯ ЭЛЕКТРОЯДЕРНЫХ УСТАНОВОК

Васильев В.В. , Дядина С.Е. , Шаров Б.В. , Шведов О.В.

ГНЦ РФ ИТЭФ, г. Москва


Исследовательские ядерные реакторы как источники нейтронов для фундаментальной и прикладной науки предлагается дополнить подкритическими установками, в принцип работы и конструкцию которых заложена невозможность самоподдерживающейся цепной реакции.

В докладе рассматриваются конструкции мишени для Электроядерного генератора нейтронов: конусная бериллиевая, плоская бериллиевая и тяжеловодная. Энергия протонов 36 МэВ, средний ток 500 мкА., энерговыделение в мишени 20 кВт.

Мишень установки Электроядерного генератора нейтронов в виде бериллиевого конуса обладает существенными недостатками.

Для отвода мощного локального энерговыделения необходимо омывание конуса тяжелой водой со скоростью не менее 10 м/с, что потребует контура охлаждения мишени с относительно высоким давлением. Бериллиевый конус, который является дном вакуумного канала, подвержен локальному разрушительному воздействию как первичных протонов из ускорителя, так и вторичных продуктов ядерных реакций (в том числе быстрых нейтронов).

Возникающие термические напряжения в совокупности с вибрационной нагрузкой и радиационным воздействием делают вероятным разрушение мишени в процессе работы установки.

Указанные проблемы стимулировали выработку альтернативного подхода к созданию мишени генератора такого класса.

Электроядерный генератор является примером полезного использования выводимых из эксплуатации ядерных реакторов малой мощности при относительно малых затратах. Таким образом, проект направлен на повышение безопасности ядерной энергетики, развитие фундаментальной и прикладной науки, развитие ряда направлений в ядерной медицине. Как показывают оценки, Электроядерный генератор нейтронов является рентабельной, самоокупаемой установкой.