Накопитель ультрахолодных нейтронов

Номер патента: 668010

Авторы: Никитенко, Таран

Скачать ZIP архив.

Текст

(72) Авторы изобрете китенко и Ю. В. Таран бъединенный институт ядерных исследований4) гаемом твой плен неи Изобретение относится к области эксперименальной нейтронной физики и может быть испол зовано для накопления ультрахолодн итро..нов (УХН) в замкнутых сосудах,Известны накопители УХН, содержащие конвертор тепловых нейтронов в УХН, замкнутыйсосуд, входное отверстие которого снабжено за.твором какого-либо типа: механического, маг.нитного или термомагнитяого и устройство дляуправления затвором.Ближайшим к заявляемому является накопитель ультрахолодных нейтронов на импульсномисточнике нейтронов, содержащий конвертор,замкнутый сосуд, входное отверстие которогоперекрыто ферромагнитной пленкой, и устройство для намагничивания и нагревания пленки,Работа накопителя состоит в следующем. Вмоментнапуска образовавшихся в конвертореУХН в сосуд включают подогреватель затвораи нагревают ферромагнитную пленку затворадо температуры выше точки Кюри. Это состояние затвора соответствует открытому состояниюи нейтроны свободно натекают в сосуд. Посленапуска нейтронов в сосуд, подогреватель затво. ра выключают и переводят пленку затвора в.ферромагнитноесостояние, что соответствуетзакрытому состоянию затвора, Таким образом,УХН запираются в сосуде. Материал ферромагнитной. пленки выбирают такой, чтобы амплитуда 5 ядерного рассеяния нейтронов была значйтельноменьше магнитной амплитуды.Описанный в прототипе накопитель достаточносложен, так как имеет устройства для подогрева исинхронизации, что снижает его надежность.10 Целью настоящего изобретения является упро.щение накопителя и повышение надежности егоработы.Цель достигается тем, что в предланакопителе на поверхность ферромагни 15 ки затвора нанесен слой вещества толщиной( 0,3 мкм, делящегося под деиствием тро нов, например урана - 235,На чертеже показан предлагаемый накопитель.Импульс нейтронов,.родивший УХН в конвер. торе 1, в момент прохождения затвора вызывают в слое вещества 2 реакцию деления (такими ве. шествами могут быть гидриды изотопов урана - 233; 235 и плутония - 239). Осколки деления668010 ЦНИИПИ Заказ 3476 Тираж 515,Подписное Филиал ППП "Патент,г, Ужгород, ул, Проектная,4 ф Ю еФЕЭь 4 мЮЫ 43 фзУф 11 Д,обладают. бол " . ией. Онитормозятся в материале затвора, т.е.делящемся веществе и ферромагнитной пленке 3, нагре.вают его выше точки Кюри, осуществляя переход затвора в открытое состояние. За времяоткрытого состояния затвора. слагающегосяиз времени прохождения импульса тепловых нейтронов через. затвор и некоторого времени охлаждения затвора до температуры перехода пленки3 обратно в ферромагнитное состояние, УХН на,текают в сосуд 4. После охлаждения пленки 3ниже точки Кюри затвор оказывается закрытым,и УХН будут заперты в сосуде 4, При этомустройство 5 для намагничивания ферромаг.нитной пленки работает как в прототипе. Оце.ним один из вариантов параметров затвора накопителя, выбрав для примера делящимся веществом Ч з и ферромагнетиком - изотопыжелеза Ее, Считая допустимым при напуске. УХН поглощение в Чаэ 20% потока УХН, получим, что доля потока тепловых нейтронов,поглощенного в затворе, составит:Ртепл = Рухн / (Чтепл ) 46,10-4Ч ухнгде Чтепл, - скорость тепловых нейтронов,25Чухи - скорость УХН, Рухн - доля потокаУХН, поглощенного в затворе, Тогда толщинаслоя Фз будет:Х : Ртепл30где б -сечение деления Ч, Й - числоядер Ч в единице объема. Учитывая, чтопотери энергии осколками максимальны в начале пути их пробега в веществе, положим тол.4щину слоя Ее порядка нескольких десятых долей мкм, намного меньшую предельной длиныпути пробега 1 пр (1 пр10 мкм), В качествеисточника нейтронов выберем импульсный реактор на быстрых нейтронах ИБР - 2, на которомчисло нейтронов Нищ в импульсе равно 4010 и/ему. Тогда подогрев затвора за один 4импульс реактора может быть получен из выражения: А имп Ртепл Еоск Фь ( )у Х120 С,ерсгде Аатомный номер железа, Еоск - кинетическая энергия осколков деления,- толщинаслоя железа, С - теплоемкость железа,М (р) -Х:фактор, учитывающий нелинейность характерапотери энергии осколком на пути пробега, р -плотность вещества.Учитывая зависимость относительной самопроизвольной удельной намагниченности ферромагнетика от температуры, получим, что для такихзначений ЬТ точка Кюри ферромагнитного материала затвора должна быть не очень высокой(для реактора ИБРне выше 500 - 600 К).Использование предлагаемого накопителя нареакторах с большей импульсной мощностью,например, на импульсных реакторах самогасящего действия, позволит использовать в затворе ферромагнетик с большим значением точкиКюри.Таким образом, предлагаемый накопительУХН, затвор которого управляется непосредственно импульсом нейтронов от реактора, простпо конструкции, а значит эффективен и надежени может бьггь использован на импульсных источниках нейтронов с высоким потоком перио.тического или апериодического действия.Формула изобретенияНакопитель ультрахолодных нейтронов наимпульсном источнике нейтронов, содержащийконвертор, замкнутый сосуд, входное отверстиекоторого перекрыто ферромагнитной пленкой,и устройства для намагничивания и нагреванияпленки, о т ли ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью упрощения накопителя, на поверхностьферромагнитной пленки затвора нанесен слойвещества толщиной (0,3 мкм, делящегосяпод действием нейтронов,

Смотреть

Заявка

2536956, 24.10.1977

ОБЪЕДИНЕННЫЙ ИНСТИТУТ ЯДЕРНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

НИКИТЕНКО ЮРИЙ ВАСИЛЬЕВИЧ, ТАРАН ЮРИЙ ВЛАДИМИРОВИЧ

МПК / Метки

МПК: G21G 4/02

Метки: накопитель, ультрахолодных, нейтронов

Опубликовано: 15.06.1979

Код ссылки

<a href="http://patents.su/2-668010-nakopitel-ultrakholodnykh-nejjtronov.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Накопитель ультрахолодных нейтронов</a>

Похожие патенты