Устройство для облучения в ядерном реакторе полимерной пленки осколками деления урана

Со со ВЕТСКИХиСтических РеспуБлик ИЗОБРЕТЕНИЯ видетельст 981/2 0,11,95 Бюл. Йя 31Физико-энергетический институВоробьев Щ; Дидык А.ЮКузнецов В.ИСминкин Г.Н; Фурсов Б.ИШестаков ВДФлеров Г.И, Система сверхтяжелых элементов менение методов ядерной физики в смежнык стях - "Вестник АН СССР, 1984, Я 4, с 35-48, атент США й 3529157, кп 6 21 Н 5/00,1970.УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБЛУЧЕНИЯ В ЯДЕРРЕАКТОРЕ ПОЛИМЕРНОЙ ПЛЕНКИ ОСКАИИ ДЕЛЕНИЯ УРАНАИспользование: в технологии изготовления НОКОЛ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ ССС(51) 6 021 К Б 10 фильтрующих материалов путем облучения в ядер-. ном реакторе. Сущность изобретения: устройство включает теппоизолированную от тепловой колонны ядерного реактора камеру 1 облучения, размещенную в полости тепловой колонны, камеру 2 с лентопротяжным механизмом, расположенную вне тепловой колонны, пластины 3, покрытые споем, содержащим уран, с колпиматорами 4 осколковделения, системы 5,6 вакуумной откачки и наполнения облучательного аппарата газом, камера облучения снабжена направляющей плитой 8, ппастины и направляющая плита оснащена системой охлаждения камера облучения и камера с лентопротяжным механизмом разделены вакуумным затвором 14, 2 ип,Изобретение относится к методам изготовления фильтрующих материалов, а именно к технологии получения диэлектрических пленок для получения микро- и ультрафильтрационных мембран.Целью изобретейия является устранение указанных недостатков, а именносущественное улучшение качества ядерной мембраны за счет повышения избирательности травления материала полимера, поврежденного оскоЛками делания в треках, что обеспечивает разброс диаметром пор меньше +20 О и позволяет получить ядерные мембраны с минимальным диаметром пор до 0,1 мкм из полимерных материалов с низким отношением скоростей травления деструктированного и недеструктированного материалов.Цель достигается тем, что в устройство для облучения полимерных пленок осколками деления урана, включающее герметичный облучательный аппарат, размещенный своей рабочей частью в полости тепловой колонны реактора и содержащий камеру с лентопротяжным механизмом, расположенную вне тепловой колонны, имеющий пластины, покрытые слоем урана и снабженные коллиматорами осколков деления, а также0систему вакуумной откачки и наполнения облучательного аппарата газом, согласно изобретению, рабочаячасть облучательного аппарата изолирована тепловыми экранами от тепловой колонны реактора и от камеры лентопротяжного механизма и снабжена направляющей плитой с установленным на ее свободном конце поворотным роликом, элементами защиты от нейтронов и гамма- квантов, поглотителями газообразных продуктов деления, а также системой охлажДения пластин с ураном, направляющей плиты и поглотителей газообразных продуктов деления сжиженным газом, что обеспечивает облучение пленки осколками деления в низкотемпературном режиме (десятки К).На фиг,.1 и 2 представлено устройство, включающее рабочую часть 1 облучательного аппарата, лентопротяжный механизм 2, пластины 3 покрытые слоем урана, коллиматор 4 осколков деления, систему 5 вакуумйой откачки облучательного аппарата, систему,6 наполнения газом облучательного аппарата, тепловой экран рабочей части облучательного аппарата,направляющую плиту 8(не показана система охлаждения ее сжиженным газом), поворотный ролик 9 направляющей плиты, защиту 10 рабочей части облучательного аппарата от гамма-излучения, защиту 11 от нейтронов и гамма-лучей, поглотители 12 газообразных продуктов деления, контур 13 охлаждениясжиженным газом пластик с ураном и поглотителей газообразных продуктов деления;вакуумный затвор 14, отделяющий рабочую5 часть облучательного аппарата от лентопротяжного механизма, систему 15 вакуумнойоткачки и наполнения воздухом камер лентопротяжного механизма, подающую боби-,ну 16 полимерной пленки, приемную бобину17 облученной осколками полимерной пленки, ролики 18, задающие скорость движенияоблучаемой пленки, направляющие ролики,нейтронное поле, 20 графитовой тепловойколонны реактора, оегулятор 21 подачи сжиженного газа, резервуар 22 со сжиженнымгазом, сборник 23 охлаждающего газа, регулятор 24 подачи газа для наполнения облучательного аппарата: графитовую тепловуюколонну 26 реактора,20 Работа устройства. Лентопротяжныммеханизмом 2 по траектории, задаваемойроликами 9 и 19, протягивают полимернуюпленку по охлаждаемой сжиженным газомнаправляющей плите, где она облучается25 коллимированным потоком осколков деления, генерируемых в урановом слое пластин3 тепловыми нейтронами реактора, Приэтом в пленке образуются треки необходимой плотности, которая регулируется скоро 30 стью протяжки пленки, задаваемойроликами 18 и уровнем мощности реактора(нейтронным потоком в месте размещенияпластин с ураном).Экраны 7 обеспечивают тепловую изо 35 ляцию рабочей части облучательного аппарата 1 от графитовой колонны реактора 26 илентопротяжного механизма 2. Контур охлаждения сжиженным газом 13 снимает спластин 3 и коллиматора 4 тепло, выделяе 40 мое при делении урана. охлаждает направляющую плиту 8. Заполнениеоблучательного аппарата газом через систему 6 обеспечивает выравнивание тепловогополя внутри облучательного аппарата, На45 участке от входа в тепловой экран до коллиматора пленка успевает охладиться до температуры несколько десятков градусьвКельвина. Сжиженйый гаэ подается черезрегулятор 21 из резервуара 22, а газ иэ бал 50 лона 25 подается через регулятор 24, поддерживающий рабочее давление в.облучательном аппарате. Охлаждаемыесжиженным газом поглотители 12 предотвращают попадание газообразных продук 55 тов деления в систему вакуумной откачки.Вакуумный затвор 14 обеспечивает разделение объемов рабочей части облучательного аппарата и лентопротяжного механизма,что необходимо для перезарядки бобины спленкой. С атой же целью лентопротяжныймеханизм снабжен своей системой вакуумной откачки и наполнения газом воздухом). Защита рабочей части облучательного аппаратаот. гамма-излучения 10 сжижает радиационную нагрузку на пленку, что важно для 5 некоторых полимерных материалов. Защита 11. дает возможность производить перезарядку пленки без снижения уровня мощности реактора.Введение охлаждения пленки усложня ет облучательное устройство и вносит дополнительные затраты на расходование охлаждающего сжиженного газа. При выделяемой на пластинках тепловой мощности около 400 Вт что обеспечивает производст во 300 тыс.м ядерных мембран в год с пористостью 1.0 и диаметром пор 0,2 мкм) и тепловых утечках через экран в облучательную камеру около 200 Вт, на охлаждение требуется около 10 кгlч сжиженного газа. 20Формула изобретенияУСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБЛУЧЕНИЯ В ЯДЕРНОМ РЕАКТОРЕ ПОЛИМЕРНОЙ ПЛЕНКИ ОСКОЛКАМИ ДЕЛЕНИЯ УРА НА, включающее герметичный облучательный аппарат, содержащий камеру . облучения, размещенную в полости тепловой колонны ядерного реактора, и камеру с лентопротяжным механизмом, 30 расположенную вне тепловой колонны, пластины, покрытые слоем, содержащим уран, с коллиматорами осколков деления, систему вакуумной откачки и наполнения. облучательного аппарата газом, отллчающееся тем, что, с целью обеспечения возможности улучшения качества получаемой ядерной мембраны, ,камера облучения выполнена теплоизо Вместе с тем облучение охлажденнойпленки увеличивает скорость травлениятреков при 77 К примерно в три раза.Таким образом, облучательная установка с холодильным агрегатом позволит получить ядерные мембраны с порами до.0,1 мкм из материалов с низким отношением скоростей травления деструктированного и недеструктированного материала, с низким отношением скоростей травления деструктированного материала, например иэ полипропилена. Кроме того, использование устройства позволит уменьшить разброс диаметров пор в мембранах из других материалов, например из поликарбоната и полиэтилентерефталата, сократив время травления облученной пленки в несколько раз;лйрованной от тепловой колонны реактора и: от камеры с лентопротяжным механизмом и снабжена направляющей плитой, один конец которой закреплен в камере с лентопротяжным механизмом, а другой - свободный - оснащен поворотным роликом для пленки, причем пластины расположены по обе стороны направляющей плиты, - пластины и направляющая плита оснащены системой охлаждения, камера облучения и камера с лентопротяжным механизмом разделены вакуумным затвором, а сис-тема вакуумной откачки и наполнения облучательного аппарата-газом, содержит две автономные подсистемы для камеры облучения и камеры с лентопротяжным механизмом.1819034 Составитель И,ПетроваТехред М,Моргентал . Коррект зори едактор Л,Волкова Тираж Подписное НПО "Поиск" Роспатента 11 ЗОЗЬ, Москва, Ж-З 5, Раушская наб., 4/5