Накопитель ультрахолодных нейтронов Советский патент 1979 года по МПК G21G4/02 G21K1/08 

(54) НАКОПИТЕЛЬ УЛЬТРАХОЛОДНЫХ НЕЙТРОНОВ «душ , I .;; -«к,. I обладают- болтаКйЙ 1( . Они тормозятся в материале затвора, т.е. | делящемся веществе и ферромагаитной пленке 3, нагревают его выше точки Кюри, осуществляя переход затвора в открытое состояние. За время открытого состояния затвора, .слагающегося из времени прохождения импульса тепловых ней тронов через затвор и некоторого времени охлаж дения затвора до температуры перехода пленки 3 обратно в ферромагнитное состояние, УХН на текают в сосуд 4. После охлаждения пленки 3 ниже точки Кюри затвор оказывается закрытым и УХН будут заперты в сосуде 4. При зтом устройство 3 для намагничивания ферромагнитной пленки работает как в прототипе. Оценим один из вариантов параметров затвора накопителя, выбрав для примера делящимся веществом и ферромагнетиком - изотопы железа Fe. Считая допустимым при напуске УХН поглощение в V 20% потока УХН, получим, что доля потока тепловых нейтронов, поглощенного в затворе, составит: ) 4,6-10 VyxH где Утепл. скорость тепловых нейтронов, VyxH - скорость УХН, Рухн - Доля поток УХН, поглощенного в затворе. Тогда толщина слоя будет: X теш1 где б - сечение деления V, N - число ядер в единице объема. Учитывая, что потери энергии осколками максимальны в начале пути их пробега в веществе, положим тол ицгау слоя Fe порядка нескольких десятых до лей мкм, намного меньшую предельной длины пути пробега 1пр (1пр 10 мкм). В качестве источника нейтронов выберем импульсный реак тор на быстрых нейтронах ИБР-2, на-котором число нейтронов NHMH йШтульсе равно 10 н/см. Тогда подогрев затвора за один импульс реактора может быть получен из выражения:ЕОПК Д ( /-„„ ) д Т имп Ртепл i-OCK - 2 120 С, где А -- атомный номер железа, EQCK кинетическая энергия осколков деления, I - толщина слоя железа, С - теплоемкость железа,i (р) фактор, учитывающий нелинейность характера потери энергии осколком на пути пробега, р - плотность вещества. Учитывая зависимость относительной самопроизвольной удельной намагниченности ферромагнетика от температуры, получим, что для таких значений AT точка Кюри ферромагнитного материала затвора должна быть не очень высокой (для реактора не выше 500-600°К). Использование предлагаемого накопителя на реакторах с больщей импульсной мощностью, например, на импульсных реакторах самогасящего действия, позволит использовать в затворе ферромагнетик с больщим значением точки Кюри. Таким образом, предлагаемый накопитель УХН, затвор которого управляется непосредственно импульсом нейтронов от реактора, прост по конструкции, а значит эффективен и надежен и может бьггь использован на импульсных источниках нейтронов с высоким потоком периодического или апериодического действия. Формула изобретения . Накопитель ульТрахоЛодных нейтронов на импульсном источнике нейтронов, содержащий конвертор, замкнутый сосуд, входное отверстие которого перекрыто ферромагнитной пленкой, и устройства для намагничивания и нагревания пленки, отлИ чающееся тем, что, с целью упр1ощенйя накопителя, на поверхность ферромагнитной пленки затвора нанесен слой вещества толщиной 0,3 мкм, делящегося под действием нейтронов.