РАСЧЕТНАЯ МОДЕЛЬ КОНДЕНСАЦИИ СВЕРХТЕКУЧЕГО ГЕЛИЯ В КАМЕРЕ ИСТОЧНИКА УЛЬТРАХОЛОДНЫХ НЕЙТРОНОВ ДЛЯ РЕАКТОРА ПИК

Представлена расчетная методика скорости конденсации сверхтекучего гелия в камере источника ультрахолодных нейтронов для реактора ПИК. Получена теоретическая скорость конденсации гелия равная 5.36 л/ч. Для апробации результатов расчета проведен натурный эксперимент по конденсации гелия в замкнутой емкости. Для эксперимента использовался гелиевый криостат КГ60/300-1, подключенный к технологическому комплексу получения сверхтекучего гелия для источника УХН. Температура в криостате поддерживалась вакуумной откачкой. Скорость ожижения в ходе эксперимента составила 1.64 л/ч, что с хорошей точностью подтверждает предложенную теоретическую расчетную модель, которая предсказывала скорость ожижения равной 1.72 л/ч. Рассчитано время выхода источника УХН на рабочий температурный режим – 6.5 ч при суммарном расходе жидкого гелия 64 л. Эта оценка будет учитываться при планировании штатной работы источника УХН для реактора ПИК.

1. Serebrov A.P. et al. // Tech. Phys. 2022. V. 67 (6). P. 763–769.

2. Зельдович Я.Б. // Журн. эксп. теор. физ. 1959. Т. 36 (6). С. 1952 [Zeldovich Y.B. // J. Exp. Theor. Phys. 1959. V. 36 (6). P. 1952].

3. Владимирский В.В. // Журн. эксп. теор. физ. 1960. Т. 39 (4). С. 1062 [Vladimirsky V.V. // J. Exp. Theor. Phys. 1960. V. 39 (4). P. 1062].

4. Gonzalez F.M. et al. // Phys. Rev. Lett. 2021. V. 127 (16). P. 162501.

5. Abel C. et al. // Phys. Rev. Lett. 2020. V. 124 (8). P. 081803.

6. Abel S., Khalil S., Lebedev O. // Nucl. Phys. B. 2001. V. 606 (1–2). P. 151–182.

7. Serebrov A.P. // Phys.-Usp. 2019. V. 62 (6). P. 596.

8. Kovalchuk M.V. et al. // Crystallogr. Rep. 2021. V. 66. P. 195–215.

9. Golub R., Pendlebury J.M. // Phys. Lett. A. 1977. V. 62 (5). P. 337–339.

10. Лямкин В.А. и др. // Журн. тех. физ. 2025. Т. 95 (6). С. 1251–1258 [Lyamkin V.A. et al. // Tech. Phys. 2025. V. 95 (6). P. 1251–1258].

11. Leung K.K.H. et al. // Phys. Rev. 2016. V. 93 (2). P. 025501.

12. Lyamkin V.A. et al. // Phys. Part. Nucl. Lett. 2025. V. 22 (2). P. 304−307.

13. Serebrov A.P. et al. // Tech. Phys. 2017. V. 62 (2). P. 329–333.

14. Brooks J.S., Donnelly R.J. // J. Phys. Chem. Ref. Data. 1977. V. 6 (1). P. 51–104.

15. Abel W.R., Wheatley J.C. // Phys. Rev. Lett. 1968. V. 21 (17). P. 1231.

16. Готовский М.А., Суслов В.А. // Тепломассообмен в технологических установках. 2017. СПб: Политех. унив. [Gotovsky M.A., Suslov V.A. // Heat and Mass Transfer in the Technological Installations. 2017. SPb: Polytech. Univ.].