Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Абрамов А.И. -> "Основы экспериментальных методов ядерной физики" -> 201

Основы экспериментальных методов ядерной физики - Абрамов А.И.

Абрамов А.И. , Казанский Ю.А., Матусевич Е.С. Основы экспериментальных методов ядерной физики — М.: Атомиздат , 1977. — 528 c.
Скачать (прямая ссылка): osnoviexperementalnihmetodovyader1977.djvu
Предыдущая << 1 .. 195 196 197 198 199 200 < 201 > 202 203 204 205 206 207 .. 232 >> Следующая


Из ЭТОГО соотношения ВИДНО, ЧТО при Jm 1/р&эф Уп/Уф-+ 0.

Изложенные выше соображения заставляют выбирать значения умножения при врсмяпролетных измерениях с реакторами в пределах от 10 до 30, что, естественно, ограничивает выбор длины пролетных баз, а следовательно, и энергетического разрешения установки.

Характерным примером устройства, предназначенного для исследования реакторных спектров описанным способом, может послужить созданный в Физико-энергетическом институте (г. Обнинск) комплекс установок, состоящий из реактора БФС и ускорителя электронов — микротрона (рис. 13.31). Пучок ускоренных в микротроне электронов направляется на установленную в активной зоне реактора мишень из какого-нибудь тяжелого элемента. Под действием возникающего тормозного излучения с максимальной



О г

Рис 13.30. Сравнение амплитуды вспышек нейтронов от подкрнтического pea і тора г/п с амплитудой фона уф

Рис. 13 31- Установки для проведения исследований по физике реакторов:

1 — реактор БФС-1 в бетонной защите, 2 — внутренняя мишень; 3 — злектроновод, 4— микротроп; 5 — внешняя мишень для проведении экспериментов бе t реактора; G ~ шиберы, перекрывающие поток нейтронов при раздельной работе микроірона и реактора, 7 — вакуумная іруба пролегнеп базы; 3 — камеры для размещения детекторов Р.еитронов

455- энергией, определяемой энергией ускоренных электронов (30 Мэв), в мишени и в окружающих ее веществах й результате (7, п)-реакции возникают фотонейтроны, вызывающие затухающую цепную реакцию деления в активной зоне реактора. Часть вторичных нейтронов попадает из активной зоны в отвакуумированную трубу — нейтро-новод и по ней к детектору. Представление о возможностях установки дают ее основные параметры: длительность импульса микротрона 1 — 2 мксек, частота следования импульсов 50 — 100 импісек, длина пролетной базы 50, 200 или 800 м.

Рис. 13.32 Схема импульсного реактора на быстрых нейтронах ИБР:

і — вращающийся диск; 2 — неподвижная часть активной зоны, 3 — труба пролетной базы; 4 — подвижная часть активной зоны

Импульсные реакторы. В Объединенном институте ядерных исследований (г. Дубна) уже в течение многих лет действует импульсный реактор на быстрых нейтронах ИБР. Активная зона этого реактора представляет собой компактную сборку из плутониевых стержней, причем центральная часть активной зоны, изготовленная в виде цилиндра из 233U, вмонтирована в быстро вращающийся диск (рис. 13.32). Массы неподвижной и подвижной частей активной зоны реактора рассчитаны таким образом, что пока урановый цилиндр находится вне неподвижной части, реактор пребывает в глубоко подкритичном состоянии (т. е. /гЭф С 1), но в моменты совмещения этих частей возникает мгновенная надкритичность, которая контролируется регулирующими стержнями.

Недостаток подобных систем состоит в относительно большой продолжительности импульса (30—40 мъсгк), которую не удается уменьшить из-за невозможности увеличения сверх некоторого предела скорости вращения диска, а также из-за некоторых особенностей развития в реакторе нейтронных лавин. Это заставляет для получения достаточно высоких энергетических разрешений работать на больших пролетных базах. Длина главной пролетной базы реактора ИБР составляет 1 км, но и при такой базе разрешение оказывается порядка 50 нсек/м, что гораздо хуже, чем разрешение,

456- достигаемое на импульсных ускорителях при длине пролетной базы всего несколько метров. Несмотря на очень мощные вспышки нейтронов, величина F/т2 оказывается невысокой, что ограничивает применимость данного рода установок. В то же время в отличие от рассмотренных выше реакторов с импульсной подсветкой, находящихся постоянно в неглубоком подкритическом состоянии, импульсные реакторы имеют очень низкий фон между импульсами. Поэтому при исследованиях в области низких энергий, где разрешение порядка нескольких десятков микросекунд на 1 м оказывается достаточным, импульсные реакторы имеют большие преимущества по сравнению с установками других типов.

В дальнейшем на реакторе ИБР была сделана попытка объединить преимущества обеих систем. Установка была отрегулирована так, чтобы в момент прохождения уранового цилиндра через активную зону реактор оставался в подкритическом состоянии, и в этот момент в него подавался импульс нейтронов от мишени ускорителя электронов. Длительность нейтронной вспышки при этом определяется параметрами ускорителя и составляет всего лишь несколько микросекунд (как и в рассмотренных выше обычных реакторах с импульсной подсветкой), а роль вращающегося диска сводится к сильному снижению между импульсами реактивности системы, а вместе с ней и фона от запаздывающих нейтронов. Это позволило существенно повысить достигаемое на установке разрешение, правда, ценой снижения общей интенсивности.

Своеобразной разновидностью рассматриваемого метода измерений является использование в качестве источника нейтронов ядерных взрывов. Следует отметить, что отдельные узлы установки приходится создавать в расчете лишь на одну вспышку нейтронов, что связано не только со специфическими свойствами источника, но и с разрушающим действием взрывной волны. Вследствие того, что взрывная волна распространяется медленнее, чем нейтроны, детекторы успевают передать всю необходимую информацию до того, как они будут разрушены. Очень высокая мгновенная интенсивность потока нейтронов создает значительные затруднения с подбором подходящих детекторов. В значительной степени эти затруднения были преодолены применением активационных детекторов на вращающемся диске при условии очень сильной коллимации нейтронного пучка (см. гл. 14).
Предыдущая << 1 .. 195 196 197 198 199 200 < 201 > 202 203 204 205 206 207 .. 232 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed