Накопитель ультрахолодных нейтронов

О П И С А Н И Е439022ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советскими Социалистицеских Республик(22) Заявлено 02,07.73 (21) 1938184/26-25 с присоединением заявкиГосударственный комитеСовета Министров СССРпо делам изобретенийи открытий(32) ПриоритетОпубликовано 05.08.74. Бюллетень2 Дата опубликования описания 29.01.75, В, Голиков и 1) Заявитель бъединенный институт ядерных исследований) НАКОПИТЕЛЬ УЛЬТРАХОЛОДНЬ 1 Х НЕЙТРОНОВ г аничной Изобретение относится к области экспери ментальной нейтронной физи и может быть использовано для накопления ультрахолод ных нейтронов (УХН) в замкнутом сосуде.Известен накопитель УХН, содержащий механический затвор для перекрывания входного отверстия замкнутого сосуда, в котором накапливаются УХН, и импульсный источник нейтронов однократного действия типа ТРИГА (или РИИГ) или периодического действия частотой менее 10 гц типа ИБР,Одним из существенных недостатков такого накопителя является необходимость использования конвертора, в котором генерируются УХН с граничной скоростью ор, значительно меньшей граничной скорости о,р используемого накопительного сосуда (о,р - некоторая критическая скорость для данного материала, ниже которой нейтрон при любом угле падения отражается от границы раздела вакуум - среда). Обычно такие конверторы имеют большое сечение поглощения нейтронов и малую радиационную стойкость,В предложенном накопителе УХН указанные недостатки устранены за счет перекрывания входного отверстия накопительного сосуда импульсным магнитным затвором и выполнения конвертора из материала, граничная скорость которого близка к р скорости накопительного сосуда.На чертеже схематично показан предложенньш накопитель УХН.Накопитель УХН содержит замедлитель нейтронов 1, конвертор 2, импульсный соленоид 3, накопительный сосуд 4 с тонкой передней стенкой 5,Тепловые нейтроны из замедлителя, образовавшиеся во время вспышки мощности импульсного источника нейтронов, попадают в конвертор 2, материал которого имеет граничную скорость ар, и генерируют в нем 15 УХН. Одновременно с импульсом нейтроновна соленоид 3 подается импульс тока, создающий на конверторе приблизительно однородное магнитное поле напряженностью Н, резко спадающее за тонкой передней стенкой 5 накопи тельного сосуда 4. Из конвертора выходяттолько нейтроны со скоростью о) о,р.Если граничная скорость материала накосос , кнпителыОго сосуда осрВарто неитроны 25 свободно пройдут через переднюю стенку сосуда и начнут двигаться в спадающем магнитном поле. При этом в зависимости от знака проекции спина нейтрона на направление магнитного поля они будут замедляться или 30 ускоряться. Так как из конвертора выходят439022 Составитель И. Авчиев Редактор Т. Орловская Техред Г. Васильева Корректор Н, Аук Заказ 3663/14 Изд. Мз 139 Тираж 506 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий Москва, Ж-ЗЗ, Раушская наб., д. 4(5Типография, пр. Сапунова, 2 3неполяризованный нейтроны, то половина из них замедлится. Если напряженность магнитного поля Н такова, что на выходе из поля нейтроны с начальной скоростью о=ор останавливаются, ц (":р)2где р - магнитный момент нейтрона, т - масса нейтрона, то нейтроны с начальными скоростямио ( / (ор ) + ( ор)замедляются до скоростей о(ор и после выключения магнитного поля окажутся запертыми в накопительном сосуде. При очередной вспышке мощности импульсного источника нейтронов на конвертор снова подается импульсное магнитное поле, которое после прохождения очередной порции УХН в накопительный сосуд выключается. Многократное повторение этого цикла позволяет создать в накопительном сосуде плотность УХН, значительно превышающую среднюю плотность УХН в конверторе.Таким образом, в предложенном накопителе УХН с импульсным магнитным затвором можно использовать конверторы из материалов с высокими граничными скоростями (бе 4риллий, графит, тяжелая вода и т. д.), которые обладают малым поглощением нейтронов, высокой радиационной стойкостью и низким газовыделением, и тем самым увеличить выход УХН почти в 10 раз по сравнению с выходом УХН из обычно используемых конверторов. Можно обеспечить накопление УХН в замкнутом сосуде при периодическом импульсном источнике нейтронов и тем самым 1 О увеличить плотность УХН в 10 - 100 раз в зависимости от времени жизни УХН в сосуде.Применяя электронные методы управленияскважностью и длительностью импульса, обеспечивают универсальность магнитного за твора. Предмет изобретенияНакопитель ультрахолодных нейтронов наимпульсном источнике нейтронов, содержа О щий замедлитель, конвертор и замкнутый сосуд, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности работы установки, конвертор помещен в магнитное поле соленоида, снабженного устройством для синхрони зации работы соленоида с работой импульсного источника нейтронов, причем конвертор выполнен из материала, граничная скорость которого близка к граничной скорости материала сосуда.