Доклад посвящен импульсным нейтронным генераторам на вакуумных нейтронных трубках, производимым во внииа для решения широкого круга задач науки, техники, промышленности, медицины.

Вид материала

Доклад

Подобный материал:

• Iv всероссийская конференция молодых ученых и специалистов, 72.31kb.
• Iv всероссийская конференция молодых ученых и специалистов, 89.94kb.
• Номинация: «Перспективный проект», 511.09kb.
• Применение нейронных сетей для решения задач в машиностроении а. А. Мишенин, асп, 237.95kb.
• Доклад посвящен разработки системы моделирования подвижных излучающих объектов для, 27.58kb.
• Проблемы макроэкономического моделирования занятости в современной экономике, 175.12kb.
• Аналитический активационный комплекс на основе портативного нейтронного генератора, 927.22kb.
• 9-я международная научно-техническая конференция современные металлические материалы, 161.44kb.
• Полномочия, задачи и функции, 23.17kb.
• Программа-минимум кандидатского экзамена по специальности 07. 00. 10 «История науки, 161.88kb.

А.А. БИТУЛЕВ, Ю.Г. БЕССАРАБСКИЙ, В.Т. БОБЫЛЕВ,

Е.П. БОГОЛЮБОВ, Ю.П. КУЗНЕЦОВ, И.Г. КУРДЮМОВ,

Ю.К. ПРЕСНЯКОВ, В.И. РЫЖКОВ, В.А. САМАРИН

ФГУП «ВНИИА им. Н.Л. Духова», Москва


Импульсные нейтронные генераторы

на вакуумных нейтронных трубках


Доклад посвящен импульсным нейтронным генераторам на вакуумных нейтронных трубках, производимым во ВНИИА для решения широкого круга задач науки, техники, промышленности, медицины. Определены перспективные направления совершенствования импульсных нейтронных генераторов.


Нейтронными генераторами обычно называют техногенные источники нейтронного излучения. Нейтроны образуются при бомбардировке тритиевой или дейтериевой мишени ионами дейтерия в результате ядерной реакции T(d, n)He⁴ или D(d, n)He³ в нейтронной трубке, представляющей собой миниатюрный ускоритель ионов дейтерия. В зависимости от способа получения ионов дейтерия нейтронные трубки делятся на вакуумные и газонаполненные. В вакуумных нейтронных трубках (ВНТ) используются искровые источники ионов, получение ионов дейтерия в которых основано на десорбции при искровом разряде окклюдированного в металле дейтерия и его ионизации в развивающемся из искрового разряда дуге.

Достоинства импульсных нейтронных генераторов (ИНГ) на ВНТ: простота конструкции, мгновенная готовность к работе, высокий выход нейтронов в импульсе, высокий выход нейтронов на единицу запасаемой энергии, отсутствие излучения между импульсами и в отключенном состоянии, относительно низкая стоимость.

ИНГ данного типа находят широкое применение в различных областях науки и техники, таких, как ядерная физика, нейтронно-активационный анализ, нейтронная радиография, медицина.

Разработка и производство генераторов нейтронов и аппаратуры на их основе во ВНИИА особенно интенсивно развивается последние 10-15 лет и к настоящему времени разработан базовый ряд нейтронных генераторов общего назначения на вакуумных трубках, обеспечивающих следующие технические характеристики:


средний выход нейтронов

в импульсе N, нейтр/имп: 10⁶÷10⁹ (ДТ реакция)

510³÷510⁶ (ДД реакция)

поток нейтронов Ф = N×f, н/с: 10⁶÷10¹¹ (ДТ реакция)

510³÷510⁸ (ДД реакция)

частота генерации импульсов до 50 Гц (непрерывный режим)

до 200 Гц (циклический режим)

средний ресурс работы Р, ч 100 ÷ 200

температура окружающей среды Т, ^оС -40… +150 ^ОС


Производимые ВНИИА ИНГ данного типа эксплуатируются в более 50 организациях России, в странах СНГ и дальнего зарубежья (США, Китай, Япония, Великобритания, Италия, Германия, Венгрия, Австрия). Расширение областей применения ИНГ на ВНТ ставит задачу по совершенствованию техники ИНГ. В связи с этим во ВНИИА проводятся работы, направленные на:

уменьшение габаритов ИНГ (или его излучающей части);

повышение стабильности выхода нейтронов в импульсе и нейтронного потока;

увеличения выхода нейтронов в импульсе до 10¹⁰ нейтр./имп.;

повышения потока нейтронов до 10¹¹ нейтр./с;

увеличения среднего ресурса до 300 ÷ 400 ч;

повышения рабочей температуры до 200 ^оС;

создание частотного ИНГ с длительностью нейтронного импульса 3÷5 нс и менее;

создание ИНГ со встроенным детектором нейтронов.

Это, в свою очередь, требует решение сложных научно-технических задач: (создание долгоживущих длительно работающих при температуре 400^оС мишений из гидридов металлов; разработка методов ускоренного отвода тепла с тепловыделяющих элементов ВНТ и элементов схемы ИНГ на поверхность ИНГ; разработка высокостабильных мощных источников ионов водорода с большим ресурсом; разработка малогабаритных позиционных детекторов нейтронов в объеме трубки; разработка способов транспортировки ионов водорода по ионопроводу диаметром не более 2 мм и длиной не менее 100 мм; разработка компактных формирователей импульсов напряжения амплитудой до 200 кВ и длительностью не более 20 нс)