ССР-Қ реакторында литий керамикасын сәулелендіру эксперименттерінің есептік негіздемесі
DOI:
https://doi.org/10.26577/RCPh.2022.v82.i3.05Кілттік сөздер:
литий керамикасы, ССР-Қ, тритийдің бөлінуі, нейтрондар ағыныАннотация
Бұл жұмыста ССР-Қ реакторында литий керамикасы бар капсулалардың сәулелену кезіндегі әртүрлі конструкцияларының нейтрондық-физикалық және термофизикалық есептеулерінің нәтижелері ұсынылған. ССР-Қ реакторының белсенді аймағында литий керамикасының сәулеленуінің негізгі шарттары сипатталған. Литий керамикасымен өткізуге болатын реакторлық эксперименттердің екі түрін жүргізу мүмкіндігі көрсетілген: нақты уақыт режимінде тритий бөлінуін тіркей отырып, жоғары температуралы сәулелену және үлгілерді газсыздандыру бойынша реактордан кейінгі эксперименттермен төмен температуралы сәулелену көрсетілген. Литий керамикасы штаттық капсулада сәулеленген кезде үлгілердің температурасы 60 °С-тан аспайды, ал эксперименттік құрылғыда сәулеленген кезде үлгілердің температурасы 800 °С-қа дейін көтерілуі мүмкін. Эксперименттік құрылғының сәулелендіру капсуласындағы үлгілердің температурасының реактордың қуатына тәуелділігі келтірілген. Нейтрондар ағынының әртүрлі тығыздығы үшін литий керамикасындағы тритийдің (6Li(n,α)Т және 7Li(n,αn)T ядролық реакциялары үшін жеке-жеке) өндірілуі яғни шығуы бойынша бағалау келтірілген. ССР-Қ реакторының перифериялық сәулелендіру каналындағы тритийдің түзілу жылдамдығы ~2 105 с-1 құрайды. ССР-Қ реакторының белсенді аймағына үлгілер салынған капсуланы тиеудің реактивтілік әсері штаттық капсула үшін минус 0,05 βэфф және эксперименттік құрылғы үшін минус 0,3 βэфф құрайды.
Библиографиялық сілтемелер
2 D.E. Burkes, A.J. Casella, A.M. Casella., J. Nucl. Mater., 478, 365-374 (2016).
3 Jeffrey J. Einerson, et.al., Nucl. Eng. Des., 306, 14-23, (2016).
4 V. Chakin, R. Rolli, P. Vladimirov, A. Moeslang., Nucl. Mater. Energy, 9, 207-215 (2016).
5 Matthias H.H. Kolb, R. Rolli, R. Knitter, J. Nucl. Mater., 489, 229-235, (2017).
6 G. Ran, C. Xiao, et.al., J. Nucl. Mater., 466, 316-321 (2015).
7 K. Ochiai, Y. Edao, et.al., Fusion Eng. Des., 98-99,1843-1846 (2015).
8 S. van Til, A.J. Magielsen, et.al., Fusion Eng. Des., 85, 1143-1146 (2010).
9 Y. Someya, K. Tobita, et.al., Fusion Eng. Des., 98-99, 1872-1875 (2015).
10 G. Federici, R. Kemp, et.al., Fusion Eng. Des., 89, 882-889 (2014).
11 L. Boccaccini, L. Giancarli, et.al., J. Nucl. Mater., 329-333, 148-155 (2004).
12 F. Cismondi, S. Kecskés, et.al., Fusion Eng. Des., 84, 607-612 (2009).
13 F. Hernández, F. Cismondi, B. Kiss, Fusion Eng. Des., 87, 1111-1117 (2012).
14 R. Bhattacharyay, Fusion Eng. Des., 89, 1107-1112 (2014).
15 Q. Cao, F. Zhao, et.al., Plasma Science and Technology, 17, 607-611 (2015).
16 M. Enoeda, H. Tanigawa, et.al.,, Fusion Eng. Des., 89, 1131-1136 (2014).
17 D.W. Lee, H.G. Jin, et.al., Fusion Eng. Des., 98-99, 1821-1824 (2015).
18 A. Shaimerdenov, D. Nakipov, et.al., Physics of Atomic Nuclei, 81, 1408-1411 (2018).
19 A. Shaimerdenov, S. Gizatulin, et.al., Fusion Science and Technology, 76, 304-313 (2020).
20 J.T. Goorley, et al., Initial MCNP6 Release Overview - MCNP6 version 1.0, LA-UR-13-22934, (2013).
21 D.A. Brown, M.B. Chadwick, et.al., Nuclear Data Sheets. 112, 2887-2996, (2011).
22 COMSOL Multiphysics, 2022. https://www.comsol.com/comsol-multiphysics (accessed 25 April 2022).
