Нейтронно-активационные измерения при проведении радиационных исследований в полях излучений генератора СНЕГ-13
Диссертация
Разработаны методические основы проведения экспериментальных исследований на генераторе СНЕГ-13, проводимых с целью изучения активационных характеристик предназначенных для применения в ТЯР материалов, а также переноса нейтронов в модели защиты реактора ИТЭР. Указанные методические основы предусматривают два вида облучений (короткие и длительные) при исследовании активации материалов, что… Читать ещё >
Содержание
- 1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА
- 1. 1. Характеристики генератора СНЕГ
- 1. 2. Радиационные исследования, проводимые в полях излучения генератора СНЕГ
- 1. 2. 1. Методы и средства измерения параметров полей нейтронного излучения генератора СНЕГ
- 1. 2. 2. Исследования активации перспективных конструкционных материалов для ТЯР
- 1. 2. 3. Исследования переноса термоядерных нейтронов в модели защиты ИТЭР
- 1. 3. Задачи исследований
- 2. АППАРАТУРНОЕ И МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ НЕЙТРОННО-АКТИВАЦИОННЫХ ИЗМЕРЕНИЙ НА ГЕНЕРАТОРЕ СНЕГ
- 2. 1. Набор нейтронно-активационных детекторов
- 2. 2. Радиометрическая установка
- 2. 2. 1. Состав радиометрической установки
- 2. 2. 2. Метрологическая аттестация радиометрической установки
- 2. 3. Методическое обеспечение нейтронно-активационных измерений
- Выводы
- 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО СПЕКТРА НЕЙТРОНОВ ГЕНЕРАТОРА СНЕГ
- 3. 1. Методика восстановления энергетического спектра термоядерных нейтронов ТБЫ
- 3. 2. Определение энергетического спектра нейтронов в ближней зоне генератора СНЕГ
- Выводы
- 4. ИССЛЕДОВАНИЕ АКТИВАЦИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ ТЯР
- 4. 1. Постановка задачи
- 4. 1. 1. Состав и характеристики исследуемых материалов
- 4. 1. 2. Вычислительный комплекс EASY
- 4. 2. Методика проведения экспериментов
- 4. 3. Проведение экспериментальных исследований и их результаты
- 4. 4. Верификация вычислительного комплекса EASY
- 4. 1. Постановка задачи
- Выводы
- 5. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПЕРЕНОСА ТЕРМОЯДЕРНЫХ НЕЙТРОНОВ В МОДЕЛИ ЗАЩИТЫ ИТЭР
- 5. 1. Конструкция сборки и геометрия эксперимента
- 5. 2. Нейтронно-активационные детекторы для измерений в модели защиты
- 5. 3. Проведение экспериментальных исследований
- 5. 4. Сравнение расчетных и экспериментальных результатов
- Выводы
Список литературы
- Браун Я. Физика и технология источников ионов. — М., Мир, 1993.
- Власов Н.А. Нейтроны. М., Изд. «Наука», 1971.
- Разработка научно-методического обеспечения радиационных исследований и испытаний в высокоинтенсивных полях излучений нейтронного генератора СНЕГ-13. Шифр «БАРС-93». Отчет по НИР ГР № 406 482, в/ч 51 105, 1995.
- В. Д. Ковальчук, В. М. Багаев, В. С. Трошин, В. И. Троцик и др. Нейтронный генератор СНЕГ-13. Характеристики нейтронных и фотонных полей. ЖЭТФ, Т. 104, Вып. 2(8), с. 2577−2589, 1993.
- О.Л.Граневич. Ядерная энергетика мира в 1990 1991 гг. Атомная техника за рубежом, № 3, март 1992.
- Содди Ф. История атомной энергии. Пер. с англ. М.: Атомиздат, 1979.
- Haldy P., Kumar A., Sahraoni С. et al. Experimental program ar the LOTUS facility. Fusion Technology 1986, V. 10, p. 931 939.
- Rebut P.-H. Perspective on Nuclear Fusion. Preprint JET Joint Undertaking, Abingdon, Oxon, OX14 3EA, UK, 1992.
- V. Kovalchuk, V. Tereshkin et al. On a Task and Irradiation Conditions at SNEG-13 Facility for Low-Activation Fusion Materials Study. Seventh International Conference on Fusion Reactor Materials. Obninsk, Russia, September 25−29, 1995.
- Ю. И. Брегадзе, Э. К. Степанов, В. П. Ярына. Прикладная метрология ионизирующих излучений. М.: Энергоатомиздат, 1990.
- А.П.Веселкин, Ю. А. Егоров, И. Я. Емельянов и др. Спектры быстрых нейтронов: Атлас. М., Атомиздат, 1970.
- Байкалов С.Н. Метрология нейтронных измерений на ядерно-физических установках. М., ЦНИИатоминформ, 1976. Т. 2. С. 106 -123.
- Б.А. Брискман, В. В. Генералова, Е.А. Крамер-Агеев, B.C. Трошин. Внутриреакторная дозиметрия: Практическое руководство. М., Энергоатомиздат, 1985.
- В.Б.Климентов, Г. А. Копчинский, В. В. Фрунзе. Активационные измерения потоков и спектров нейтронов в ядерных реакторах. М., Издательство стандартов, 1974.
- Тихонов А.Н., Гончарский А. В., Степанов В. В., Ягола А. Г. Численные методы решения некорректных задач. М., Изд. «Наука», 1990.
- Крамер-Агеев Е.А., Трошин B.C. Восстановление спектра быстрых нейтронов по результатам измерений активационными детекторами. -В кн. Метрология нейтронных измерений на ядерно-физических установках. М., ЦНИИАтоминформ., т. 1, 1976.
- Zijp W.L., Nolthenius H.J. Intercomparison of unfolding procedures (programs and libraries). R. M. G. Note 76/09. Stichting reactors centrum, Nederland.
- Х.Я. Бондаре, B.A. Камнев, A.A. Лапенас и др. Применение методов SAND-2 и ММП для восстановления спектров нейтронов. Изв. АН Латвийской ССР. Сер. физ. и техн. наук, вып. 4, с. 3 7, 1980.
- Григорьев Е.И., Ноздрачев С. Ю., Тарновский Г. Б., Ярына В. П. Техника, технология экономика: Межотраслевой реферативный сборник. Сер. Т. 1980. № 49. Депонир. рук. № РД16/110, 25 с. ЦНИИатоминформ.
- Activation Cross Section Measurements at Neutron Energy from 13.3 to 14.9 MeV Using the FNS Facility, JAERI, 1329, 1993.
- Головин И. Н., Кадомцев Б. Б. Состояние и перспективы управляемого термоядерного синтеза. Атомная энергия, т. 81, вып. 5, ноябрь 1996.
- T.Y. Sung and W.F. Vogelsang. DKR: a radioactivity calculation code for fusion reactors, University of Wisconsin report, UWFDM-170, 1976.
- J. Jung. Theory and use of the radioactivity code RACC, Argonne National Laboratory report, ANL/FPP/TM-122, 1979.
- M. Bell. ORIGEN the ORNL isotope generation and depletion code, Oak Ridge National Laboratory report, ORNL-4628, 1973.
- R.A. Forrest and J.-Ch. Sublet. FISPACT 4 User Manual, UKAEA report, UKAEAFUS 287, 1995.
- Г. Корн, Т. Корн. Справочник по математике для научных работников и инженеров. М., «Наука», 1977.
- J. Sidell. EXTRA A digital computer program for the solution of stiff sets of ordinary value, first order differential equation, AEEW-R-799, 1972.
- R.F. Burstall, FISPIN a computer code for nuclide inventory calculations, Risley report, ND-R-328®, 1979.
- E.T. Cheng, R.A. Forrest, A.B. Pashchenko. Report on the Second International Activation Calculation Benchmark Comparison Study. INDC (NDS)-300, 1994.
- R.A. Forrest. Activation calculations with EASY-4.1 on fusion relevant materials, 16th S.O.F.E., Champaign, October, 1995.
- Kopecky J., Nierop D. Contens of EAF-3. Rep. ECN-1−91−53.2, 1991.
- Kopecky J., Nierop D. The European Activation File EAF-4 summary documentation, ECN report, ECN-C-95−072, 1995.
- A. Kumar, Y. Ikeda, M.A. Abdou, et al. Induced Radioactivity Measurement in Fusion Neutron Environment, Joint Report of USDOE/JAERI Collaborative Program on Fusion Neutronics, JAERI-M-93−018, UCLA-ENG-91−32, UCLA-FNT-53, 1993.
- A. Kumar, M.A. Abdou, Y. Ikeda et al. Radioactivity and Nuclear Heating Measurements for Fusion Applications, Fusion Technology, 1990, pp. 872 876.
- Y. Ikeda, C. Konno, T. Nakamura et al. Experiment on Induced Activities and Decay-Heat in Simulated D-T Neutron Fields: USDOE/JAERI Collaborative Program on Fusion Neutronics, Fusion Technology, 19 (1991), pp. 1961−1966.
- A. Kumar, M.A. Abdou, Y. Ikeda et al. Analysis of Induced Activities Measurements Related to Decay-Heat in Phase 2C Experimental Assembly: USDOE/JAERI Collaborative Program on Fusion Neutronics, Fusion Technology, 19 (1991), pp. 1909−1918.
- T. Nakamura, H. Maekawa, Y. Ikeda et al. Present status of the Fusion Neutronics Source (FNS). Proc. 4th Symp. on Accelerator Science and Technology. RIKEN, Saitama, pp. 155−156, 1982.
- J.F. Briestmeister ed.: MCNP-A General Monte Carlo Code for Neutron and Photon Transport, LA-7396-M, Rev. 2, 1986.
- L. Kuijpers. Experimental model studies for a fusion reactor blanket. Dissertation, Jul-1356,1976.
- Herjing R., Kuijpers L., Cloth P. et al. Experimental and theoretical investigations of tritium production in a controlled thermonuclear reactor blanket model. Nucl. Sci. and Eng., 1976, Vol. 60, p 169−175.
- Cloth P., Druke V., Filges P. et al. Integral experiments to check nuclear data and calculational methods for CTR blankets. Proc. of Intern, conference. Nuclear data to science and Technology. 1983, p. 335−338.
- Mair D., Maekawa H. Effect of nonelastic neutron anisotropy on fission rates measured in a grathite reflected lithium assembly. Journal of Nuclear Science and Technology. 1977, Vol. 14, p. 680−681.
- Maekawa H., Seci Y., Hiraoka T. Uranium-238 to uranium-235 fission-ratio distribution in spherical lithium-metal assemblies with and without a grathite reflector. Nucl. Sci. and Eng., 1975, Vol. 57, p. 335−340.
- Maekawa H., Oyama Y., Kusana J. et al. Absolute fission-rate distribution in grathite-reflected lithium oxide blanket assembly. Journal of Nuclear Science and Technology. 1972, Vol. 16, p. 377−379.
- Nakamura Т., Maekawa H., Tanaka S. et al. Integral experiments on lithium-oxide spherical assembly with grathite reflector and on duct streaming. Third IAEA Workshop on Fusion Reactor Design and Technology. Tokyo 1981, IAEA-TC-392/39.
- K. Sumita. Integral Studies by 14 MeV Neutron Sources. OCTAVIAN Report, C-86−08, June, 1986.
- Y. Oka et al. Benchmark Experiment of Fusion Neutron Streaming Through Iron Shields, OCTAVIAN Report, A-88−01, 1988.
- K. Maki, H. Takatsu, T. Kuroda, Y. Seki, M. Kajiura, N. Tachikawa, R. Saito and H. Kawasaki. Shielding Design of Reactor Core Region in Fusion Experimental Reactor, JAERI-M 91−017 (1991).
- Отчет по НИР, шифр «Альтернатива-3». В/ч 51 105, 1996.
- Свидетельство № 460−38/95 о метрологической аттестации специализированного набора нейтронно-активационных детекторов СН-38/95. ЦМИИ ГП «ВНИИФТРИ» Госстандарта России, Менделеево, 1995.
- С. С. Ломакин, В. И. Петров, П. С. Самойлов. Радиометрия нейтронов активационным методом, М., «Атомиздат», 1975.
- Свидетельство № 6 680.81259 на рабочий эталон активности II разряда ОСГИ-Э1/98, ЦМИИ ГП «ВНИИФТРИ» Госстандарта России, Менделеево.
- Свидетельство о метрологической экспертизе методики обработки (программного обеспечения) спектров гамма-излучения при измерении активности нейтронно-активационных детекторов, ЦМИИ ГП «ВНИИФТРИ» Госстандарта России, Менделеево.
- Свидетельство о метрологической экспертизе методики расчета поправочных коэффициентов при измерении активности дисковых детекторов однокристальными гамма-спектрометрами, ЦМИИ ГП «ВНИИФТРИ» Госстандарта России, Менделеево.
- Свидетельство № 46 610.84682 на рабочий эталон II разряда, ЦМИИ ГП «ВНИИФТРИ» Госстандарта России, Менделеево.
- В. С. Трошин. Спектрометрия нейтронов ядерно-физических установок интегрирующими детекторами (методическое обеспечение). Диссертация на соискание ученой степени доктора физико-математических наук, М., МИФИ, 1993.
- Нейтронно-активационные детекторы для реакторных измерений. Сечения взаимодействия нейтронов с ядрами РНМФ-87: Таблицы стандартных справочных данных. ГСССД, 1988.
- Neutron Yield Monitor for the Fusion Neutronics Source (FNS), JAERI-M, 83−219, 1983.
- Calculation of Anisotropy Correction Factor for Determination of D-T Neutron Yield by Associated a-Particle Method, JAERI-M, 84−109, 1984.
- Вит. Д. Ковальчук, В. И. Троцик, Вас. Д. Ковальчук. Алмазный детектор как спектрометр быстрых нейтронов. Приборы и техника эксперимента, № 1, 1995.
- S. F. Kozlov, Е. A. Konorova, I. A. Kuznetsov. IEEE Trans. 1977. V. S-24. № 1, p. 235.
- Т. Elevant, H. W. Wendel, E. B. Nieschmidt and N. E. Samuelson. Rev. Sci. Instrum., 57, 1763, (1986).
- Н. М. Бескоровайный, Б. А. Калин, П. А. Платонов, И. И. Чернов. Конструкционные материалы ядерных реакторов. М., «Энергоатомиздат», 1995.
- В. М. Белокопытов, Н. Н. Семашко, П. Д. Хромов. Термоядерные энергетические реакторы и станции. Физико-технические проблемы установок с магнитным удержанием плазмы. М., Изд-во МЭИ, 1996.
- А.-А. Tavassoli and F. Touboul. Austenitic stainless steels, status of the properties database and design rule development. Journal of Nuclear Materials, 233−237 (1996), pp. 51−61.
- A. Kohyama, A. Hishinuma, D. S. Gelles et al. Low-activation ferritic and martensitic steels for fusion application. Journal of Nuclear Materials, 233 237 (1996), pp. 138−147.
- H. Matsui, K. Fukumoto, D. L. Smith et al. Status of vanadium alloys for fusion reactors. Journal of Nuclear Materials, 233−237 (1996), pp. 233−237.
- S. W. Cierjacks and Y. Hino. The importance of sequential (x, n)-reactions on element activation of fusion reactor materials, J. Nuc. Mat. 170 (1990), pp. 134−139.
- J. Kopecky and D. Nierop. Contents of EAF-3: A supplement to the EAF-3 data file with 14.5 MeV cross-sections values, ECN-I-92−023, 1994.
- J. Kopecky, D. Nierop and R. A. Forrest. Uncertainties in the European Activation File EAF-3.1: Subfile EAF/UN-3.1, ECN-C-94−015, 1994.
- JEF-2.2 Radioactive Decay Data, JEF Report 13, OECD NEA, 1994.
- E. Brown and R. B. Firestone, Table of Radioactive Isotopes, John Wiley and Sons, 1986.
- S. Ravndal, P. Oblozinsky, S. Kelzenberg and S. Cierjacks, User Manual for theKfK code PCROSS, KfK 4873, 1991.
- Отчет по НИР, шифр «БАРС-97». В/ч 51 105, 1999.
- А. О. Hanson, J. L. McKibben, Phys. Rev. 72, p. 673, 1947.
- Г. Д. Бурдун, Б. H. Марков. Основы метрологии. М., Издательство стандартов, 1975.
- V. D. Kovalchuk, V. V. Mostovoy, V. I. Tereshkin, D. V. Markovskij. Activation study at SNEG-13 facility of the candidate ferritic steel 10X9VFA. Fusion Engineering and Design, 42 (1998), pp. 343−348.
- В. Д. Ковальчук, В. В. Мостовой, В. И. Терешкин, Д. В. Марковский. Активационные исследования на установке СНЕГ-13 кандидатной ферритной стали 10Х9ВФА. ВАНТ, сер. Термоядерный синтез, вып. 12, с. 92−96, 1997.
- Б. Б. Кадомцев. Опытный термоядерный реактор. ВАНТ, сер. Термоядерный синтез, вып. 2 (15), 1984.
- L. Benmansour, A. Santamarina, «Optimisation of the ITER neutronics mock-up experiment», presented at the «ITER Review Meeting on Task T218», Frascati Italy, March 1−2,1995.
- D. Markovskij, «Preparation of shielding neutronics experiments at FNG and SNEG-13 facilities», presented at the «ITER Review Meeting on Task T218», Frascati Italy, March 1−2, 1995.
- Benchmark Experiment of Fusion Neutron Streaming Through Combined Shields of Polyethylene, Iron and Lithium, OKTAVIAN Report, A-89−02, May, 1989.
- P. Batistoni, M. Angelone, M. Pillon et al., «Shielding neutronics experiment», ITER Task T218, November, 1997.
- D. Markovskij, «Summary of the RF activities in Task T218», presented at the «Task T218 Review Meeting», Garching, March, 25−27, 1996.
- А. Г. Белевитин. Спектральные характеристики нейтронного поля в реперных экспериментах на моделях бланкетов ТЯР. Диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук, М., МИФИ, 1994.
- N. P. Kocherov, P. K. McLaughlin. The International Reactor Dosimetry File (IRDF-90), Report IAEA-NDS-141, Vienna, Aug. 1990.
- D. Markovskij, V. Kovalchuk, V. Mostovoy, V. Tereshkin, E. Nekhai,
- V. Nekhai. ITER Shielding Neutronics Experiments and Analysis at SNEGth
- Facility. Proceedings of the 20 Symposium on Fusion Technology, September 7−11, 1998, Marseill, France, v. 2, p. 1284.
- D. V. Markovskij, V. D. Kovalchuk, V. V. Mostovoy, V. I. Tereshkin and V. G. Nekhai. Neutronics Study of ITER Shielding Mock-Up. Plasma Devices and Operations, 1998, Vol. 6, pp. 229−238.
- D. V. Markovskij, S. N. Svetchkopal, V. D. Kovalchuk, V. V. Mostovoy, V. G. Nekhai, V. I. Tereshkin. «Shielding neutronics experiment», Final Report on ITER Task T218, Subtask A/RF Contribution, G16TT 84 95−0817 FR, 1997.