Preview

Ядерная физика и инжиниринг

Расширенный поиск
Том 13, № 3 (2022)
Скачать выпуск PDF

Безопасность ядерных реакторов

213-217 57
Аннотация

   Культура безопасности является важным инструментом укрепления безопасности на объектах использования атомной энергии. Она развивает способность персонала эффективно смягчать потенциальные угрозы ядерному и радиоактивному материалу, продвигая правильное отношение и поведение, в результате которых персонал приобретает более строгий и осмотрительный подход к своим обязанностям в области физической безопасности. В организациях с высокой культурой физической ядерной безопасности менее вероятно, что сотрудники совершат злонамеренный акт, благодаря убежденности в том, что физическая ядерная безопасность важна, а также благодаря сдерживающему фактору проявления бдительности и профессионального соблюдения практик физической ядерной безопасности. Авторами затронута тема развития культуры безопасности в Республике Беларусь в 2020–2021 гг. Это время совпало с периодом ввода в эксплуатацию первого блока АЭС в г. Островец, с одной стороны, и с распространением COVID-19, с другой стороны. Роль культуры безопасности повысилась, что отражено в ряде утвержденных в 2020 г. нормативных документов. Роль, функции и требования к культуре безопасности сформулированы не только для Белорусской АЭС, но также и для организаций, эксплуатирующих источники ионизирующего излучения. Сейчас мы все живем во время распространения COVID-19. Введение санитарных норм внесло коррективы в организацию мероприятий, необходимых для формирования и укрепления культуры безопасности. В статье представлен подход и перечисляются мероприятия, организуемые государственным научным учреждением “Объединенный институт энергетических и ядерных исследований – Сосны” Национальной академии наук Беларуси для повышения уровня культуры безопасности.

Перспективные конструкционные материалы

218-221 28
Аннотация

   В работе представлены результаты первого исследования захвата дейтерия в монокристаллические сплавы W, W–xTa (x = 1, 3, 5 концентрация в ат. %). Экспозиция в газообразном дейтерии проводилась в диапазоне температур 425–625 К при давлении 103 Па. Представлены результаты анализа захвата дейтерия в образцы методом термодесорбционной спектроскопии (ТДС).

222-239 28
Аннотация

   Наличие аномальных частиц (гранул) с существенно различающимися концентрациями микролегирующих элементов внедрения углерода и бора является важной характеристикой однородности состава быстрозакаленных порошков жаропрочных суперсплавов на основе никеля и коррозионностойких сталей, полученных PREP методом. Проведено детальное многоуровневое экспериментальное исследование поведения бора и углерода в PM HIP компактах супер сплавов на основе Ni при горячей деформации и термообработке. Прямые ядерно-физические методы активационной авторадиографии по углероду по реакции 12C(d,n)13N и трековой авторадиографии по бору по реакции 10B(n,α)7Li, металлографии, SEM, EDX и OIM использовались для выявления особенностей эволюции микроструктуры аномальных гранул в PM HIP компактах жаропрочных суперсплавов на основе никеля. Выявлено существенное влияние горячей деформации и термообработки на поведение бора и углерода в PM HIP компактах жаропрочных суперсплавов на основе Ni. Обнаружены и обсуждены существенные различия в эволюции углерода и бора. Предложена схематическая ТТТ-диаграмма для выделения боридной фазы в сопоставлении с выделением карбидной и гамма-штрих фаз.

Материалы и технология для новых источников энергии

240-245 46
Аннотация

   Рассмотрена методика эксперимента по поиску стимуляции девозбуждения ядерного изомера (СДЯИ) 186mRe (период спонтанного полураспада изомера T1/2 = 2 · 105 лет) в плазме сильноточного Z-пинча. На основании недавно полученных результатов наблюдения СДЯИ для 186mRe в лазерной плазме показывается возможность наблюдения СДЯИ на установке “Ангара-5-1” для 186mRe в плазме Z-пинча с электронной температурой около 1 кэВ. Обсуждаются конструкция лайнера – набора металлических проволочек с изомером 186mRe, – при электрическом взрыве которых создается Z-пинч, методика внесения изомера 186mRe в лайнер и методика детектирования СДЯИ для 186mRe в плазме Z-пинча.

Математическое моделирование в ядерных технологиях

246-264 43
Аннотация

   В настоящее время появляются работы, в которых предлагаются различные формулы для энергетического разрешения сцинтилляционных спектрометров, порой противоречащие друг другу. Слагаемые, входящие в формулы для энергетического разрешения, различаются не только названиями, но также и физическим смыслом учитываемых ими процессов. Главный недостаток всех существующих теорий сцинтилляционных спектрометров заключается в необоснованном введении различных слагаемых в формулу для энергетического разрешения, без их связи с конкретными характеристиками сцинтилляционного детектора. Такой подход является не только неправильным, но и контрпродуктивным, поскольку не позволяет сравнивать результаты, полученные различными научными группами. В данной работе, на основании стандартной теории сцинтилляционных спектрометров с несколькими фотодетекторами, проведен анализ недостатков существующих теорий. Показано, что только формулы стандартной теории для произвольных моментов функции распределения выходных сигналов фотодетекторов сцинтилляционного спектрометра служат надежной основой для связи теоретических и экспериментальных исследований в области физики сцинтилляционных детекторов.

265-271 21
Аннотация

   Поиски отклонений от Стандартной Модели (СМ) мотивированы ее очевидной неполнотой и стремлением к созданию более общей теории физики элементарных частиц. В данной работе поиск проявлений новой физики ведется косвенным способом на основе изменения взаимодействий уже известных частиц из-за влияния физики за рамками СМ. Отличные от СМ взаимодействия называются аномальными (или аномальными вершинами взаимодействия). Изучаемый в данной работе процесс электрослабого рождения Z-бозона с фотоном является чувствительным к аномальным четверным бозонным вершинам. Используемая феноменология, эффективная теория поля, позволяет модельно-независимым образом представить искомые проявления новой физики в виде параметризации лагранжиана СМ операторами высших размерностей. Перед каждым таким оператором стоят некоторые коэффициенты, являющиеся по смыслу константами связи теории. В работе излагается методика, разработанная для получения одномерных пределов на значения коэффициентов при операторах. В результате для некоторых операторов становится возможным получение ожидаемых пределов, более жестких, чем существующие на данный момент.

272-279 39
Аннотация

   Данные, собранные с помощью атомно-зондового томографа, позволяют с высокой точностью восстанавливать трехмерные атомные карты химических элементов. В связи с постоянным совершенствованием установок атомно-зондовой томографии требуются новые процедуры восстановления трехмерных распределений атомов. В этой работе предлагается улучшенный подход к реконструкции данных томографического атомного зонда, который использует динамические параметры и калибровку на основе плотности материала.

Инженерное проектирование ядерно-физической аппаратуры

280-289 35
Аннотация

   Сложенные в стопки композитные высокотемпературные сверхпроводящие ленты (ВТСП-ленты) являются перспективным материалом для разработки систем магнитной левитации, таких как левитационный транспорт, подшипники, кинетические накопители энергии. При использовании сверхпроводника в переменных полях неизбежны энергетические потери вследствие в сверхпроводнике тепла, приводящего к уменьшению критического тока и, как следствие, силы левитации. Одним из ключевых преимуществ стопок ВТСП-лент над традиционными объемными ВТСП является наличие металлической подложки и слоев серебра и меди, это приводит не только к высокой прочности, но и хорошей теплопроводности стопок, что позволяет эффективно отводить выделяемое тепло. Актуальной задачей является исследование механизмов управления тепловыми характеристиками систем, а также разработка эффективных методов контроля параметров теплопередачи системы при различных скоростях ввода внешнего магнитного поля. В данной работе приведены результаты расчета поведения стопки ВТСП-лент во внешнем магнитном поле методом конечных элементов, реализованного с использованием пакета программного обеспечения Comsol Multiphysics. Проведены исследования управления тепловыми характеристиками левитационной системы, а также разработаны эффективные методы контроля параметров теплопередачи системы при различных скоростях ввода внешнего магнитного поля. Показано, что улучшения тепловых и, как следствие, левитационных свойств системы можно достичь за счет как изменения архитектуры самих стопок, так использования различных конфигураций криогенной системы охлаждения. Рассмотрены различные варианты реализации криокулерной системы охлаждения, а также различные конфигурации стопок при охлаждении жидким азотом. Показано, что охлаждение жидким азотом является эффективным до тех пор, пока изменение температуры в системе не превышает 3К. В случае безжидкостного охлаждения стопки оптимальной является конфигурация с боковым охлаждением. Наличие механического канала охлаждения в виде отверстия в случае низких скоростей ввода магнитного поля приводит либо к ухудшению характеристик системы, либо не влияет на ее свойства. При увеличении скорости ввода внешнего магнитного поля наличие механического канала охлаждения приводит к увеличению максимальной силы левитации.

290-294 29
Аннотация

   Работа посвящена исследованию влияния импульсной неустойчивости нейтронных генераторов на эффективность малогабаритных передвижных аппаратурно-методических комплексов (АМК). Проанализированы экспериментальные диаграммы разброса нейтронного выхода на один триггерный импульс для импульсных нейтронных генераторов (ИНГ) на основе вакуумных ускорительных трубок (УТ) с вакуумно-дуговыми и лазерными источниками дейтронов. Установлена возможность аппроксимации плотности распределения вероятности с точностью до единиц процента. Методами математической статистики получены функции, позволяющие корректировать показания АМК с учетом влияния “мертвого времени” систем регистрации и дисперсии нейтронного выхода ИНГ.

295-298 71
Аннотация

   Детектор спиновой физики на NICA предполагает подсистему Beam–Beam Counter для локальной поляриметрии и мониторинга светимости. Основной опцией для Beam–Beam Counter служат высокогранулярные сцинтилляционные пластины со считыванием кремниевыми фотоумножителями. В работе представлены результаты исследований прототипа сцинтилляционного детектора с использованием двух типов первичной электроники. Обсуждается оценка временного разрешения с использованием процедуры коррекции эффекта “time-walking”.

299-303 41
Аннотация

   Представлена система микро-ОФЭКТ с пространственным разрешением 2.5 мм, для поля зрения 57 × 57 мм, продемонстрированы результаты томографической реконструкции калибровочных фантомов с раствором Tc-99m. Приведено описание конструкции фантомов, которые могут быть использованы для проведения оценки качества работоспособности системы ОФЭКТ с малым полем зрения.

Ускорители заряженных частиц для ядерных технологий

304-308 34
Аннотация

   В работе представлены результаты разработки коротких пятизазорных ускоряющих структур IH-типа с фиксированной длиной ускоряющих зазоров, рассчитанных на частоту 80 МГц и скорости 0.06 с и 0.1 с. Рассмотрены вопросы выбора оптимальной длины ускоряющих зазоров, геометрии трубок дрейфа и системы крепления трубок дрейфа с учетом ограничений на величину высокочастотных потерь в стенках резонатора и обеспечения распределения поля на оси, при котором величина поля в крайних ускоряющих зазорах составляет не менее 50 % от величины поля в центральных зазорах.

309-312 32
Аннотация

   Основная идея метода измерения электрического дипольного момента основана на измерении усредненной частоты прецессии спина частиц в сгустке. Проблема максимального времени когерентности прецессии спина частиц в сгустке сводится к минимизации разброса длин орбит всех частиц. Это достигается введением секступолей с полями, которые минимизируют хроматичность частоты прецессии спина. Мы экспериментально обнаружили, что минимизация хроматичности бетатронного движения приводит к минимизации хроматичности частоты прецессии спина. В этой статье мы исследуем эту взаимосвязь.



Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2079-5629 (Print)
ISSN 2079-5637 (Online)