Устройство для накопления иридия-192 в ядерном реакторе

Заявляемое техническое решение относится к классу устройств, применяемых для облучения материалов в ядерных реакторах, и предназначено для накопления ¹⁹²Ir, образующегося в результате взаимодействия с нейтронами стабильного изотопа ¹⁹¹Ir. Устройство для накопления ¹⁹²Ir в ядерном реакторе представляет собой цилиндр из конструкционного материала, на боковой поверхности которого по образующей выполнено несколько рядов цилиндрических углублений для каждого диска с шагом, в полтора раза превышающим диаметр диска, а на торцевых поверхностях имеются пазы для возможности крепления в устройстве, обеспечивающем покрытие боковой поверхности цилиндра металлической фольгой после заполнения цилиндрических углублений иридиевыми дисками. 1 илл.

Заявляемое техническое решение относится к классу устройств для облучения материалов в ядерных реакторах и предназначено для использования при накоплении ¹⁹²Ir, получаемого в результате взаимодействия с нейтронами стабильного изотопа ¹⁹¹Ir, который в виде металлических дисков (диаметр 2÷4 мм; толщина 0,1÷0,5 мм) помещают в мишень, загружаемую для облучения в реактор.

Известна конструкция устройства для накопления ¹⁹²Ir в ядерном реакторе [КД черт. 2А 1853.000.00 СБ], представляющая собой металлический стержень на боковой поверхности которого, расположены продольные пазы. Ширину и глубину паза делают несколько больше диаметра и толщины иридиевого диска. Диски устанавливают в пазы друг на друга «на ребро». Снаружи надевают охранный чехол, исключающий выпадение дисков из пазов. Близкое расположение дисков друг к другу, приводит к блокировке потока нейтронов и снижению удельной активности конечного продукта. Кроме того, технологически сложной является операция надевания охранного чехла и разделки устройства после облучения.

Известно устройство для накопления ¹⁹²Ir в ядерном реакторе [Устройство для накопления радиоактивных нуклидов. Патент 29609. - Бюлл. «Изобретение и полезные модели», 2003, 14.], содержащее набор автономных сменяемых плоских герметичных ампул, содержащих стартовый материал и устанавливаемых в плоскостях, образующих с радиальными плоскостями облучательного устройства угол 10-60°. Недостаток данной конструкции - низкая технологичность изготовления.

Задачей предлагаемого решения является увеличение удельной активности ¹⁹²Ir и повышение технологичности сборки и разборки устройства.

Это обеспечивается тем, что устройство для накопления ¹⁹²Ir в ядерном реакторе представляет собой цилиндр из конструкционного материала, на боковой поверхности которого по образующей выполнены ряды цилиндрических углублений для дисков с шагом, в полтора раза превышающим диаметр диска, а на торцевых поверхностях имеются пазы для возможности крепления в устройстве, обеспечивающем покрытие боковой поверхности цилиндра металлической фольгой после заполнения цилиндрических углублений иридиевыми дисками.

Выполнение углублений для дисков с шагом в полтора раза превышающих диаметр диска позволяет увеличить удельную активность конечного продукта, т.к. не происходит блокировка потока нейтронов, необходимых для накопления ¹⁹²Ir.

На прилагаемом рисунке изображено устройство для накопления ¹⁹²Ir в ядерном реакторе, где:

1. - цилиндр из конструкционного материала;

2. -цилиндрическое углубление;

3. - паз на торцевой поверхности;

4. - иридиевый диск.

Сборку осуществляют следующим образом. На боковой поверхности цилиндра из конструкционного материала (1) выполняют необходимое количество рядов цилиндрических углублений (2) и пазы (3) на торцевых поверхностях, с использованием которых металлический цилиндр (1) зажимается горизонтально в устройство для покрытия фольгой. После заполнения иридиевыми дисками (4) одного ряда цилиндрических углублений (2) цилиндр из конструкционного материала (1) поворачивают вокруг его оси на необходимый угол, и ряд закрывается фольгой. Затем аналогичные операции повторяют для всех рядов цилиндрических углублений, после чего боковая поверхность полностью покрыта фольгой. Устройство помещают в ампулу и устанавливают в реактор на облучение.

Использование заявляемого устройства для накопления ¹⁹² Ir в ядерном реакторе обеспечивает увеличение удельной активности ¹⁹²Ir за счет оптимального удаления дисков друг от друга, а также упрощает технологические операции и многократно сокращает время сборки.

Устройство для накопления ¹⁹²Ir в ядерном реакторе, содержащее цилиндр из конструкционного материала, на боковой поверхности которого по образующей выполнены ряды цилиндрических углублений для каждого диска с шагом, в полтора раза превышающим диаметр диска, а на торцевых поверхностях имеются пазы для возможности крепления в устройстве, обеспечивающем покрытие боковой поверхности цилиндра металлической фольгой после заполнения цилиндрических углублений иридиевыми дисками.