Preview

Ядерная физика и инжиниринг

Расширенный поиск
Том 14, № 6 (2023)

Разделение и применение изотопов. Масс-спектрометрия

523-529 74
Аннотация

Статья посвящена принципиально новой технологии – “Ионное травление – термическое разделение”, разрабатываемой для решения мировой проблемы ядерной энергетики – замыкания ядерного топливного цикла и переработки отработанного ядерного топлива. Рассмотрен вариант конструкции диффузионной разделительной трубы, являющейся ключевым элементом для реализации данной технологи. На основе численного расчета получены распределения температуры на внутренней поверхности разделительной трубы, а также в потоке газа-носителя в условиях индивидуального омического нагрева определенных секций трубы со съемными вкладышами. Полученные температурные распределения позволяют выбрать оптимальные режимы работы для селективного разделения компонентов отработанного ядерного топлива.

Радиационная стойкость материалов и аппаратуры

530-540 37
Аннотация

В настоящей работе исследована радиационная стабильность наноструктуры трех ДУО сталей методом атомно-зондовой томографии: Eurofer ODS, 10Cr ODS и KP-3 ODS с различными системами легирования. В этих сталях содержание хрома варьируется от 9 до 14 ат. %, а также в различных соотношениях содержатся такие легирующие элементы, как V, Ti, Al, W и Mn. Атомно-зондовая томография обнаружила в исходном состоянии этих сталей наноразмерные кластеры, обогащенные по Y, O и Cr, а также по V, Ti и Al в зависимости от системы легирования стали. Исследования радиационно-индуцированных изменений наноструктуры ДУО сталей под воздействием облучения ионами железа до дозы 100 сна при 500°C показало, что средние размеры кластеров под облучением практически не изменились. В тоже время наблюдалось существенное увеличение их объемной плотности (в ~2 раза) в сталях 10Cr ODS и KP-3 ODS, а в стали Eurofer ODS объемная плотность кластеров сильно уменьшилась (~ в 3.5 раза). Аналогично исходному состоянию кластеры во всех исследуемых сталях обогащены по Y, O, Cr и по Ti при его наличии в исходном составе. В облученных состояниях кластеры не обогащены по V и Al. В сталях 10Cr ODS и KP-3 ODS наблюдается существенное увеличение обогащения по Cr, O и Y и уменьшение обогащения по Ti. При этом в стали Eurofer ODS наблюдается сильное уменьшение обогащения по O. Обнаруженные изменения объемной плотности и состава кластеров предположительно связаны с механизмами взаимодействия с более крупными оксидными частицами.

541-549 40
Аннотация

Исследовано влияние облучения ионами Cu+ с энергией E = 6.3 эВ на кристаллическую структуру и критические характеристики высокотемпературных сверхпроводников на основе меди в режиме создания радиационных дефектов. Показана деградация сверхпроводящих свойств, рост параметров решетки и величины относительных напряжений, обусловленных беспорядком, вдоль оси c с увеличением флюенса вплоть до полного исчезновения сверхпроводящих свойств при флюенсе F = 1.5 ∙ 1014 см–2.

Математическое моделирование в ядерных технологиях

550-556 52
Аннотация

При разработке источников синхротронного излучения большое внимание уделяется исследованию нестабильностей пучка, ограничивающих его эмиттанс и время жизни. Одним из источников нестабильностей является возбуждение электромагнитных полей пучком в неоднородностях вакуумной камеры. Количественной характеристикой взаимодействия пучка с камерой является импеданс связи. В данной статье описано проведенное обновление программы BeamImpedance2D, ускоряющее расчет резистивного импеданса камеры за счет использования комплексного представления чисел и распределения расчетов между машинами вычислительного кластера. Приводится результат расчета импедансов реальной геометрии вакуумной камеры и ее аппроксимации.

557-565 34
Аннотация

В данной работе представлены оценки возможности регистрации состояний χcJ в эксперименте ALICE на Большом адронном коллайдере. Показано, что существующее разрешение трековой системы и электромагнитного калориметра достаточно для разделения сигналов χc1 и χc2, а также определены кинематические отборы для выделения этих состояний чармония.

566-570 41
Аннотация

Одной из причин вырождения технической системы управления высокотемпературными процессами с человеком-оператором в своем составе может быть уставание, как следствие интеллектуальной перегрузки, которая вызвана процессом непрерывного принятия решения высокого уровня значимости. Это связано с тем, что в момент уставания антропокомпонент-оператор полагается на свои внутренние установки, которые не всегда могут быть объективным разрешением ситуации в том числе З критической. В статье решается задача контроля вырождения системы в он-лайн режиме, что дает возможность оперативно корректировать работоспособность технической системы с учетом усталости человека-оператора.

571-577 64
Аннотация

Предметом исследования данной статьи является оценка решения автоматизации инженерной задачи осуществления поверки контрольно-измерительных приборов, путем внедрения в технологический процесс цифровой технологии компьютерного зрения. Оптимизация производственного процесса, цифровой технологией компьютерного зрения, позволяет исключить пагубное влияние отдельного числа погрешностей и, за счет уменьшения времени, затрачиваемого на аттестацию, снижения влияния высокотемпературных процессов на измерительное оборудование. Осуществляется построение оперативной характеристики поверки с учетом субъективных погрешностей, таких как погрешность интерполяции и параллакса, проявляющихся в случае выполнения задачи тестирования человеком. Построенная зависимость сравнивается с результатами графика, на основе показателей поверки при внедрении технологии компьютерного зрения в технологический процесс.

Инженерное проектирование ядерно-физической аппаратуры

578-586 73
Аннотация

В статье приведены данные о радиоизотопных приборах, в том числе радиоизотопном уровнемере – радиоизотопном индикаторе уровня нефтяного кокса и радиоизотопном плотномере. В статье описаны методы калибровки радиоизотопного плотномера Gammapilot (Endress + Hauser AG, Швейцария). Для комплектации радиоизотопного плотномера использовали источник ионизирующего излучения типа 137Cs ГСs7.021.1 с активностью 3.06 ⋅ 109 Бк (82.7 мКи), герметичность которого проверяли иммерсионным методом с 8% ортофосфорной кислотой в качестве иммерсионной жидкости. Для калибровки радиоизотопных плотномеров были изготовлены стенды имитаторы и жидкие имитаторы различной плотности на основе смеси растворов трибромметана и этилового спирта. Радиоизотопные плотномеры были откалиброваны для низкой плотности эмульсии пульпы, средней плотности эмульсии пульпы и высокой плотности эмульсии пульпы. В калиброванных радиоизотопных плотномерах при достижении нижнего предела плотности пульпы в блоке детектирования появляется выходной электрический сигнал на разъеме “0–5 мА”, а при достижении верхнего предела плотности пульпы появляется выходной электрический сигнал на разъеме “4–20 мА”.

Ускорители заряженных частиц для ядерных технологий

587-592 51
Аннотация

Прохождение критической энергии требует особого внимания для сохранения устойчивости движения пучка при ускорении до энергии эксперимента. Рассмотрены возможные методы прохождения критической энергии в синхротроне на примере ускорительного комплекса NICA, расположенного в Дубне (Россия).

593-597 25
Аннотация

В работе представлены результаты моделирования различных вариантов конструкции петли связи устройства ввода мощности для резонаторов H-типа. Исследовано влияние геометрии петли на коэффициент передачи мощности.

Физика газового разряда и плазмы

598-604 43
Аннотация

Для исследования пространственного распределения интенсивности источника мягкого рентгеновского излучения лазерной плазмы была применена кодирующая апертура нового типа. Эта апертура предствляет собой структуру со взаимно-перпендикулярным расположением непрозрачных полос, расстояния между которыми и их ширины рассчитывались с использованием генератора случайных чисел. Излучение, прошедшее сквозь такую апертуру, дает сложную картину кодированного изображения, которая регистрировалась на флуоресцентную запоминающую пластину Fuji TR без защитного покрытия. Для восстановления из этой картины пространственного распределения интенсивности излучения плазмы был разработан математический алгоритм, который представляет собой итерационный метод решения некорректно поставленной задачи – интегрального уравнения Фредгольма 1-го рода. Было показано, что использование кодирующей апертуры не только многократно увеличивает светосилу системы регистрации, но и позволяет получить пространственное разрешение не хуже, чем при использовании камеры-обскуры. Установлено, что разработанный итерационный метод может применяться как для источников, близких к точечным, так и для протяженных объектов.

Взаимодействие плазмы, пучков частиц и излучения с веществом

605-611 65
Аннотация

В работе было проведено исследование деградации поверхности зеркального покрытия Al/MgF2 под воздействием ультрафиолетового излучения от высокояркостного широкополосного плазменного источника эрозионного типа. Для управления спектральным составом излучения разряд осуществлялся в среде различных газов – неон, аргон, воздух. Проводилось исследование поверхности образцов на микронанопрофилометре с измерением шероховатости и глубины трещин, возникших после облучения. Было выявлено, что при попадании на образец квантов с энергией, не превышающей 6 эВ, образец претерпел незначительные потери в шероховатости, трещин не наблюдалось. При попадании на образец квантов с энергией ≈6–15 эВ наблюдалось испарение слоя MgF2 вблизи источника излучения, глубина трещин доходит до 55 нм. При попадании на образец квантов с энергией до 21 эВ помимо полного испарения покрытия наблюдалась сильная деградация подложки с возникновением трещин глубиной до 200 нм.

612-620 52
Аннотация

Представлен анализ амплитудных спектров с тонкого сцинтилляционного счетчика на основе полистирола на обогащенном мюонами и адронном пучках 18 канала ускорительного комплекса У-70 в Протвино. На статистике в 150 млн событий на установке Гиперон-М выделен вклад процессов 3α-фрагментации ядра 12С и измерены сечения этих процессов на адронном и пионном пучках с импульсом 7 ГэВ/с. 3α-фрагментации ядер углерода в μ12C-взаимодействиях, инициированных космическими мюонами высоких энергий.



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


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