Анализ возможности радиационного окрашивания топазов в реакторе ВВР-К
DOI:
https://doi.org/10.26577/RCPh.2021.v79.i4.06Ключевые слова:
реактор ВВР-К, топаз, облучательный канал, флюенс нейтронов, оптимизация, плотность потока нейтронов, энергетический спектр нейтронов, радиационные технологииАннотация
В настоящее время радиационные технологии очень широко применяются в промышленности, в медицине и других сферах. Одним из частных случаев применения таких технологий является радиационное окрашивание полудрагоценных топазов. В результате применения указанной технологии бесцветные топазы приобретают более благородный цвет, что является выгодным с экономической точки зрения. Для этого можно применять разные виды радиационного излучения. В случае радиационного окрашивания топазов с использованием нейтронов необходимо создать оптимальные условия для их облучения. В зоне облучения топазов необходимо создать «жесткий» спектр нейтронов. Это необходимо не только для формирования центров окраски, но и для снижения остаточной радиоактивности в них. В данной работе оценивалась возможность реализации технологии радиационного окрашивания топазов в исследовательском реакторе ВВР-К Института ядерной физики Республики Казахстан. Для этого было определено энергетическое распределение нейтронов в центральных и периферийных облучательных позициях реактора ВВР-К. На основе этих данных была произведена оценка времени, необходимого для достижения целевого флюенса нейтронов (1018 см-2). Показано влияние плотности потока тепловых нейтронов на активацию природных примесей в топазах. Приведены результаты пробного облучения топазов в штатном облучательном канале в реакторе ВВР-К. Предложены пути оптимизации условий облучения топазов в реакторе ВВР-К с целью улучшения экономической эффективности работ.
Библиографические ссылки
2 K. Krambrock, et al. Color centers in topaz: comparison between neutron and gamma irradiation 34, 437-444 (2007).
3 A. Maneewong et al., Journal of Physics: Conf. Series. 1285, 012022 (2019).
4 N. Mironova-Ulmane, V. Skvortsova, and A. I. Popov, Low Temperature Physics, 42, 743-747 (2016).
5 A. Ittipongse, et al., Materialstoday:proceedings, 5, 15092-15097 (2018).
6 K. Nassau, G&G, 21 (1), 26–30 (1985).
7 A.I. Helal, N.F. Zahran, M.A.M. Gomaa and Salama S., Physics & Protection Conference, Beni Suef - Fayoum, Egypt, November 13–15, 447 (2006).
8 S.A. Baitelesov, E.M. Ibragimova, F.R. Kungurov, and U.S. Salikhbaev, Atomic Energy, 109 (5), 355-361 (2011).
9 A.A. Shaimerdenov, D.A. Nakipov, F.M. Arinkin, Sh. Kh. Gizatulin, P.V. Chakrov and Ye.A. Kenzhin, Physics of Atomic Nuclei, 81 (10), 1408–1411 (2018).
10 F.M. Arinkin, A.A. Shaimerdenov, Sh.Kh. Gizatulin, D.S. Dyussambayev, S.N. Koltochnik, P.V. Chakrov and L.V. Chekushina, Atomnaya energiya, 1, 15-20 (2017). (in Russ).
11 D.S. Sairanbayev, S.N. Koltochnik, A.A. Shaimerdenov, M.S. Tulegenov, Ye. A. Kenzhin and K. Tsuchiya, Russian Physics Journal, 63 (12), 2165-2177 (2021).
12 J.T. Goorley, et al., 2013. Initial MCNP6 Release Overview - MCNP6 version 1.0, LA-UR-13-22934.
13 M.B. Chadwick, et al., Nuclear Data Sheets, 112 (12), 2887–2996 (2011).
14 K. Boonsook, W. Kaewwiset, P. Limsuwan and K. Naemchanthara, Journal of Physics: Conference Series, 901, 012145 (2017).
15 A. Maneewong, J. Channuie, K. Pangza, N. Jangsawang, T. Charoennam, and T. Chokesiriwiriyakul, Journal of Physics: Conference Series, 860, 012016 (2017).
16 Y.C. Guo, X.L. Liu and J.Z. Huang, China Occupational Medicine, 27(2), 19-21 (2000).
17 Crowningshield R., G&G, 17(4), 215–217 (1981).
18 N. Nisakorn, et al., Applied Mechanics and Materials, 866, 267-271 (2017).
19 Wang Ying and Gu yong-bao, Radiation Physics and Chemistry, 63, 223-225 (2002).
20 The Applications of Research Reactors, IAEA-TECDOC1234, 26 (2001).
21 G. Rossman, G&G, 17, 60-72 (1981).
22 A. Leal, K. Krambrock, L. Ribeiro, M. Menezes, P. Vermaercke and L. Sneyers, Nuclear Instruments and Methods in Physics research A, 580, 423-426 (2007).
23 A.J. Koning and D. Rochman, Nuclear Data Sheets, 113 (12), 2841-2934 (2012).
24 D.A. Brown, et al.,Nuclear Data Sheets, 148, 1-142 (2018).
25 Zhang J., et al., G&G, 47(4), 302-307 (2011).
26 C.A. Ashbaugh G&G, 24(4), 196-213 (1988).
27 X. Mi, et al., Qiangjiguang Yu Lizishu/High Power Laser and Particle Beams, 31, 1 (2019).
28 N.M.A. Mohamed and M.A. Gaheen, Nuclear Engineering and Design, 310, 429-437 (2016).
