Высокотемпературная нейтронная мишень | Лаб. 5, Институт ядерной физикии СО РАН

Высокотемпературная нейтронная мишень

В настоящее время в LNL-INFN (Италия) реализуется проект по получению и исследованию короткоживущих радиоактивных изотопов, для которого необходима высокоинтенсивная нейтронная мишень. В ИЯФ предложена схема высокотемпературной мишени, охлаждаемой излучением.

Предложенная схема мишени представляет собой конвертор, набранный из пластин, закрепленных на вращающемся металлическом диске и охлаждаемый собственным тепловым излучением. Наиболее напряженной частью такой мишени является конвертор, который для эффективного охлаждения должен иметь температуру около 1700—2000 °С.

Общий чертеж вращающейся нейтронной мишени. 1 — конвертор, 2 — титановый диск, 3 — болометр, 4 — вращающийся вал, 5 — подшипники, 6 — датчик вибраций, 7 — магнитный датчик вращения, 8 — магнитный захват, 9 — стены вакуумной камеры, 10 — охлаждающие каналы, 11 — конденсаторный датчик, 12 — окно для вывода нейтронного пучка, 13 — коллиматор

В ИЯФ были проведены испытания материалов — кандидатов на роль конвертора мишени в условиях, максимально близко моделирующих прогнозируемые рабочие условия. Испытания заключались в распределенном объемном нагреве образцов электронным пучком до режимов, имитирующих рабочий режим конвертора.

В качестве конвертора использовались такие тугоплавкие материалы, как графит, стеклоуглерод, карбид бора и специально изготовленный графитоподобный материал из изотопа C¹³.

Графитовые материалы показали свою принципиальную применимость в предложенном варианте нейтронной мишени.

Публикации:

Study of the Electronic Structure and Properties of ¹³C-Isotope-Based Composites. Journal of Surface Investigation, 2007. (390 КБ)