Бизнес

Яндекс.Метрика

Исследовательские реакторы и установки - СТЕНД ДЛЯ КРИТИЧЕСКИХ СБОРОК ФКБН-2

Содержание материала

СТЕНД ДЛЯ КРИТИЧЕСКИХ СБОРОК ФКБН-2

Стенд для критических сборок (СКС) предназначены для определения критических конфигураций и нейтронно-физических характеристик систем, содержащих металлические делящиеся материалы. Разработка физического котла быстрых нейтронов (ФКБН) — так назывался первый СКС, предназначенный для исследований критических систем из металлических урана и плутония, началась сразу же после создания института. И уже в марте 1958 года первый ФКБН был запущен в эксплуатацию. В 1970 году при перемещении в новое здание он был существенным образом модернизирован. Эта установка получила название ФКБН-М и эксплуатировалась до конца 1998 года, полностью выработав свой ресурс. На СКС ФКБН и ФКБН-М проведен большой объем работ по исследованию критических параметров различных систем с металлическими ураном и плутонием, в том числе активных зон создаваемых импульсных ядерных реакторов.

 В октябре 2000 года был проведен физический пуск нового СКС, получившего название ФКБН-2, а в 2001 году он был запущен в эксплуатацию. Исследования критических параметров различных систем, состав которых составляют металлические уран и плутоний, а также различные неделящиеся материалы, проводятся на ФКБН-2 до настоящего времени. Основными отличительными чертами нового ФКБН-2 являются повышенная механическая точность изготовления деталей и узлов стенда, включая прецизионное знание составов используемых материалов; автоматизация и компьютеризация системы регистрации нейтронного потока с записью и сохранением на магнитном носителе протокола измерений; наличие компьютерного аудио-видеоконтроля  процесса сборки с записью информации на магнитный носитель; оборудование здания, пультового помещения и экспериментального зала современными средствами физической защиты.

 

 
Общий вид СКС ФКБН-2

В настоящее время в составе ФКБН-2 имеется пять комплектов деталей из делящихся материалов. Комплекты 1-4 состоят из полусферических слоев, которые в собранном виде образуют сферические системы из высокообогащённого урана и плутония. Комплект 5 (РОМБ) включает из себя диски из высокообогащенного урана и плутония, а также диски и кольца из различных неделящихся материалов. ФКБН-2 используется, в основном, для обоснования ядерной безопасности технологических операций с разрабатываемыми в институте устройствами; и для получения прецизионных данных о характеристиках размножающих систем в бенчмарк-экспериментах для верификации расчетных программ и корректировки нейтронных констант.

 

 


Фото размножающей системы, собранной на стенде.

В 2011 году на стенде внедрен новый метод измерений величины, характеризующей быстрые переходные нейтронные процессы в исследуемой системе безотносительно к ее состоянию — времени жизни мгновенных нейтронов. Это производная от постоянной спада мгновенных нейтронов в системе по величине, линейно связанной с реактивностью. Как оказалось, эта величина надежно измеряется и рассчитывается и может служить контролем качества расчетов состояния системы (реактивности) и временных характеристик переходных процессов на мгновенных нейтронах (время жизни мгновенных нейтронов). С внедрением этого метода критические измерения приобрели новое качество и стали надежным инструментом определения без разборки исследуемой системы характеристик ее состояния (реактивности) и быстрых переходных нейтронных процессов (времени жизни мгновенных нейтронов).

 Основные направления исследований

 

  • Разработка, модернизация, исследование характеристик, ввод (вывод) в эксплуатацию, эксплуатация стендов и критических сборок и ИР.
  • Проведение ядерно-физических исследований на ПКС с целью обоснования ядерной безопасности, уточнение ядерно-физических констант и верификация математических моделей и расчетов.
  • Определение физико-радиационных ядерных материалов и составных частей подкритических систем.