(Назад)
(Cкачать работу)сочетанием нескольких конструктивных особенностей, которые делают этот источник самым мощным во всем мире. Пучок очень холодных нейтронов извлекается из вертикального холодного источника ИЛЛ оптимизированной нейтроноводной системой, которая опускается в жидкий дейтерий. УХН производятся «извне» с помощью так называемой нейтронной турбины Штейерла.
Более подробно источник состоит из прямого вертикального нейтроновода, нижний конец которого опускается в вертикально расположенный сосуд с жидким дейтерием в качестве холодного источника нейтронов. Верхняя часть представляет собой изогнутый нейтроновод длиной 12,8 м и радиусом кривизны 13 м. Нейтронные зеркала - это высококачественные никелевые поверхности. В сосуд с турбиной пучок разбивается на две половины: одна половина обходит турбинное колесо и поставляет пучок ОХН, а другая половина преобразуется в интенсивный пучок УХН под действием нейтронной турбины (Рисунок 2).
Нейтронная турбина состоит из диска диаметром 1700 мм. На его периферии установлены 690 цилиндрических лопастей (высота 160 мм, дуга 158 градусов с радиусом кривизны 65 мм). Отражающие поверхности снова являются высококачественными поверхностями из никеля. Скорость удаления этих поверхностей примерно 25 м/с (при 250 об/мин). В системе координат, связанной с лопастью, скорость нейтрона равна 25 м/с и направлена в ту же сторону. После десяти последовательных отражений нейтрон, сохранив абсолютное значение скорости, полетит в той же системе координат против движения лопасти, то есть сделается в ЛСК ультрахолодным.
Сосуд с турбиной имеет 5 выходных окошек: одно для ОХН и четыре для УХН.Рисунок 2 Турбинный источник УХН на реакторе ILL [8, 995 с.]. Пучок ОХН имеет высоту 7 см и ширину 3,4 см. Спектр изменяется в зависимости от высоты в пучке при v 40 м/с довольно однороден. 4 пучка UCN имеют поперечное сечение: 4*4, 7*7, 10*10 и 14*10 см2. Полная плотность потока равна 2,6 · 104 см-2 с-1 при vz >εсв , поэтому они могут делиться только нейтронами, имеющими Екин > 1 МэВ (пороговые нуклиды). Поглотив нейтрон, тяжелое ядро при Евозб > Еакт спустя примерно 10-14с делится на два осколка, которые в течение 10-17с разлетаются в противоположных направлениях под действием кулоновских сил отталкивания. Пройдя расстояние ̴ 10-8 см (до находящегося рядом атома), они приобретут суммарную кинетическую энергию ̴ 165 МэВ. С этого момента осколки тормозятся, при этом отдавая энергию окружающим атомам и молекулам. Находясь в сильно возбужденном состоянии (20 МэВ), они передают часть этой энергии вылетающим нейтронам и γ-квантам: 1-2 нейтрона и 2-3 γ-кванта на каждый осколок. Имея все еще большой избыток нейтронов, но недостаточную для их вылета Евозб, осколки претерпевают несколько (в среднем три) β-распада с превращением нейтрона в протон и излучением антинейтрино. После β-распада излучаются еще γ-кванты и очень редко испускается запаздывающий нейтрон. Рисунок 2.1 Схема деления ядра урана (плутония) [15, 53 с.]. Итак, при делении тяжелого ядра образуются (рисунок 2.1) осколки деления А1, А2, мгновенные нейтроны и γ-излучение, β- и γ-излучение осколков и продуктов их распада, антинейтрино, запаздывающие нейтроны. Семейство нуклидов, родоначальником которого является осколок деления топлива, а конечным продуктом стабильный нуклид, образует цепочку продуктов деления [15].
Похожие работы
Интересная статья: Быстрое написание курсовой работы