Устройство для облучения образцов в реакторе с твердым замедлителем

Заявляемое техническое решение относится к классу устройств для облучения материалов в ядерных реакторах, в частности, при накоплении радионуклидов и позволяет при больших количествах облучаемых материалов поддерживать высокий и равный флюенс нейтронов и тем самым уменьшать топливные затраты.

Для этого устройство для облучения образцов в реакторе с твердым замедлителем содержит блок замедлителя с центральным отверстием, штатную ТВС, устанавливаемую в блок по оси отверстия, кассету с ампулами для облучаемого материала, причем кассета выполнена кольцевой формы и размещена в зазоре между блоком и ТВС.

1 илл.

Заявляемое техническое решение относится к классу устройств для облучения материалов в ядерных реакторах с твердым замедлителем и предназначено для использования, в частности, при накоплении радионуклидов.

Известно устройство для облучения образцов в реакторе МР с твердым замедлителем, содержащее блок замедлителя с центральным отверстием, по оси которого установлен петлевой канал с ампулами, содержащими облучаемые материалы (Бать Г.А., Коченов А.С., Кабанов Л.П. Исследовательские ядерные реакторы: Учеб. пособие для вузов.- 2-е изд. М.: Энергоатомиздат, 1985). Недостатком устройства является то, что из-за размещения устройства в замедлителе оно эффективно только в случаях, когда требуется проводить облучение в тепловом спектре нейтронов, плотность потока быстрых нейтронов мала.

Известно устройство для облучения образцов в реакторе МИР с твердым замедлителем, содержащее блок замедлителя с центральным отверстием, по оси которого установлена штатная ТВС с кольцевыми, коаксиально установленными твэлами, содержащая вместо центрального вытеснителя кассету, в которой размещены ампулы с облучаемыми материалами. (Куприенко В.А. Основные этапы истории и результаты исследований на реакторе МИР // Сборник трудов НИИАР, 1997, вып.4, с. 3-17).

К недостаткам устройства относится малый объем, приводящий при больших количествах облучаемых материалов и требовании высокого и равного флюенса нейтронов, к необходимости задействовать несколько

штатных ТВС и поддерживать в них во всех одинаково высокую мощность, что приводит к увеличению топливных затрат.

Вышеперечисленные недостатки устраняются в устройстве для облучения образцов в реакторе с твердым замедлителем, содержащем блок замедлителя с центральным отверстием, штатную ТВС, устанавливаемую в блок по оси отверстия, кассету с ампулами для облучаемого материала, причем кассета выполнена кольцевой формы и размещена в зазоре между блоком и ТВС.

Размещение кассеты с ампулами снаружи штатной ТВС позволяет при прежней мощности увеличить плотность потока нейтронов в месте расположения облучаемых материалов на 30-35%. Количество ампул, расположенных рядом с одной ТВС, увеличивается в 16 раз. При облучении стартового материала для получения радионуклидной продукции обеспечивается увеличение достижимой удельной активности препарата и уменьшается ее неравномерность в различных ампулах. Расход топлива на единицу полученной активности препарата существенно снижается.

На прилагаемом рисунке изображено устройство для облучения образцов в реакторе с твердым замедлителем, где:

1 - блок замедлителя;

2 - кассета;

3 - ампула;

4 - штатная ТВС.

Устройство собирается и работает следующим образом. Ампулы (3) устанавливают в кассету (2), которую затем размещают в центральном отверстии блока замедлителя (1). Во внутреннюю полость кассеты (2) помещают штатную ТВС (4). При необходимости такая конструкция допускает производить перестановку, извлечение отдельных ампул и замену свежими ампулами.

Использование заявляемого устройства для облучения образцов в реакторе с твердым замедлителем позволит обеспечить одинаково высокий

флюенс нейтронов для большого количества облучаемых материалов при снижении топливных затрат.

Устройство для облучения образцов в реакторе с твердым замедлителем, содержащее блок замедлителя с центральным отверстием, штатную ТВС, устанавливаемую в блок по оси отверстия, кассету с ампулами для облучаемого материала, причем кассета выполнена кольцевой формы и размещена в зазоре между блоком замедлителя и штатной ТВС.