npeЯдерная физика и инжинирингNuclear Physics and Engineering2079-56292079-5637МИФИ10.56304/S2079562922030307npe-271Research ArticleИнженерное проектирование ядерно-физической аппаратурыEngineering Design of Nuclear Physical EquipmentРазработка источника холодных нейтронов высокой яркости для канала ГЭК-2 реактора пикHigh Brilliance Cold Neutron Source Development for HEC-2 Channel of Reactor PIKМитюхляевВ. А.MityukhlyaevV. A.

Гатчина, Ленинградская область, 188300

Gatchina, Leningrad oblast, 188300

ОнегинaМ. С.OneginM. S.

Гатчина, Ленинградская область, 188300

Gatchina, Leningrad oblast, 188300

Петербургский институт ядерной физики им. Б.П. Константинова Национального исследовательского центра “Курчатовский институт”РоссияPetersburg Nuclear Physics Institute, Nuclear Research Centre “Kurchatov Institute”Russian Federation202204052024134351357Copyright © Митюхляев В.А., Онегинa М.С., 20242024Митюхляев В.А., Онегинa М.С.Mityukhlyaev V.A., Onegin M.S.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://npe.elpub.ru/jour/article/view/271

Рассматривается жидкодейтериевый источник холодных нейтронов для канала ГЭК-2 реактора ПИК. Проведено сравнение двух вариантов расположения камеры источника в отражателе реактора по отношению к центру активной зоны. Показано, что при приближении камеры к центру активной зоны резко растет энерговыделение в ней. При этом яркость источника растет слабее. Продемонстрирована существенная роль вытеснителя при использовании дейтериевой камеры большого объема. Рассчитана яркость источника для двух вариантов расположения его в отражателе, а также энерговыделение в камере источника и подводящих трубах. Источник с энерговыделением 10 кВт во внутриканальной вставке может иметь рекордную яркость по сравнению с другими ИХН на реакторах в мире.

Cold neutron source with liquid deuterium moderator for the HEC-2 channel of PIK reactor is considered. Two variants of moderator chamber location in the reactor reflector are compared. It is shown, that the energy release in the chamber strongly increases when it approaches the reactor core. At the same time, the brilliance of the source increases only moderately. The great influence of the displacer in the liquid deuterium chamber of large volume is demonstrated. Cold neutron source brilliance for two positions of the chamber in the reflector is calculated as well as energy release in the chamber and supplying tubes. The cold neutron source with total heat release in the in-pile constructions about 10 kW can reach the record brilliance compared to brilliance of other cold neutron sources in the world.

источник холодных нейтроновяркость нейтронного источникареактор ПИКжидкий дейтерийcold neutron sourceneutron source brilliancePIK reactorliquid deuteriumАвторы благодарят Ю. Калзавара (Y. Calzavara) (ИЛЛ, Гренобль), любезно предоставившего компьютерную модель реактора в ИЛЛ.ReferencesErykalov A.N., Kolesnichenko O.A., Konoplev K.A., Nazarenko V.A. et al. // Preprint PNPI No. 1784. 1992. Gatchina: PNPI.Erykalov A.N., Kolesnichenko O.A., Konoplev K.A., Nazarenko V.A. et al. // Preprint PNPI No. 1784. 1992. Gatchina: PNPI.Mezei F., Zanini L., Takibaev A., Batkov K., et al. // J. Neutron Res. 2014. V. 17. P. 101.Mezei F., Zanini L., Takibaev A., Batkov K., et al. // J. Neutron Res. 2014. V. 17. P. 101.Ageron P. // Nucl. Instrum. Methods Phys. Res., Sect. A. 1989. V. 284. P. 197.Ageron P. // Nucl. Instrum. Methods Phys. Res., Sect. A. 1989. V. 284. P. 197.Bonneton M., Lovotti O., Mittyukhlyaev V., Thiering R. // Proc. 10th Meeting Int. Group of the Research Reactors (IGGOR 10). Sept. 2005, Washington, USA; Mityukhlyaev V., Onegin M., Potapov I., Serebrov A., Firsov A., Lu W., Thiering R. // Prepring PNPI. No. 2822. 2009. Gatchina: PNPI.Bonneton M., Lovotti O., Mittyukhlyaev V., Thiering R. // Proc. 10th Meeting Int. Group of the Research Reactors (IGGOR 10). Sept. 2005, Washington, USA; Mityukhlyaev V., Onegin M., Potapov I., Serebrov A., Firsov A., Lu W., Thiering R. // Prepring PNPI. No. 2822. 2009. Gatchina: PNPI.Shen F., Yuan L. // Phys. B. (Amsterdam, Neth.). 2002. V. 311. P. 152.Shen F., Yuan L. // Phys. B. (Amsterdam, Neth.). 2002. V. 311. P. 152.MCNP6. Report No. LA-CP-00634. 2013. Los Alamos Natl. Labor.MCNP6. Report No. LA-CP-00634. 2013. Los Alamos Natl. Labor.Van Hove L. // Phys. Rev. 1954. V. 95. P. 249.Van Hove L. // Phys. Rev. 1954. V. 95. P. 249.Mughabghab S.F. Atlas of Neutron Resonances. 5th ed. 2006. Amsterdam.Mughabghab S.F. Atlas of Neutron Resonances. 5th ed. 2006. Amsterdam.Young J. A., Koppel J.U. // Phys. Rev. 1964. V. 135. P. 603. 10. Mac Farlane R.E. Report LA-12639-MS. 1994. Los Alamos Natl. Labor.Young J. A., Koppel J.U. // Phys. Rev. 1964. V. 135. P. 603. 10. Mac Farlane R.E. Report LA-12639-MS. 1994. Los Alamos Natl. Labor.Keinert J., Sax J. // Kerntechnik. 1987. V. 51. P. 19.Keinert J., Sax J. // Kerntechnik. 1987. V. 51. P. 19.Vineyard G.H. // J. Phys. Chem Solids. 1957. V. 3. No. 1–2. P. 121.Vineyard G.H. // J. Phys. Chem Solids. 1957. V. 3. No. 1–2. P. 121.Mityukhlyaev V.A., Onegin M.S., Markushin D.G., Solovey V.L. et al.. // Preprint PNPI. No. 2959. 2014. Gatchina: PNPI.Mityukhlyaev V.A., Onegin M.S., Markushin D.G., Solovey V.L. et al.. // Preprint PNPI. No. 2959. 2014. Gatchina: PNPI.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.