WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 ||

Журнал технической физики, 2006, том 76, вып. Энерговклад в газовых лазерах с ядерной накачкой на основе гелия-3 На рис. 6 приведено относительное распределение плотности гелия-3 и плотности потока нейтронов по длине каналов нагревной кюветы [5]. Из рисунка видно, что плотность в первом канале в центральной области кюветы составляет около 0.8, а на торцах — около 1.от средней плотности. Для второго канала эти цифРис. 4. Распределение энерговклада по радиусу цилиндрической кюветы в зависимости от давления гелия-3: радиус кюветы 1 cm, поток нейтронов в пересчете на тепловые = 1015 cm-2 · s-1; спектр Максвелла с температурой 293 K th (сплошная линия); спектр реактора ВИР-2М в ПСК (штрихпунктир).

Результаты расчетов распределения энерговклада для Рис. 5. Распределение энерговклада по радиусу цилиндрирадиуса кюветы r0 = 1 cm и давлений гелия-3 от ческой кюветы в зависимости от давления гелия-3: радиус до 10 atm представлены на рис. 4 (спектр Максвелла и кюветы 1 cm, поток тепловых нейтронов = 1015 cm-2 · s-1, th спектра реактора ВИР-2М в ПСК) и рис. 5 (тепловые наши расчеты (сплошная линия); результаты работы [3] моноэнергетические нейтроны). Плотность потока в (штрихпунктир).

пересчете на тепловые нейтроны во всех случаях составляет = 1015 cm-2 · s-1. Из рисунков видно, что th различие между величинами энерговклада, рассчитанными по различным спектрам нейтронов достигает 100% и возрастает с увеличением давления. Отметим, что даже в случае теплового моноэнергетического и максвелловского спектров нейтронов при высоких давлениях гелия-3 различие достаточно велико и достигает 20%.

При давлениях ниже 1 atm результаты расчетов для всех трех спектров дают близкие значения, различающиеся не более чем на 6%.

На рис. 5 для сравнения приведены результаты расчетов для тепловых моноэнергетических нейтронов [3]. Из рис. 5 видно, что результаты работы [3] дают значения энерговклада на 10-15% выше, чем наши расчеты.

Расчеты распределения энерговклада в первом канале нагревной кюветы проводились для максвеллловских нейтронов. При проведении расчетов было принято:

r0 = 1 cm—радиус кюветы; L = 120 cm — длина кюветы; = 4.2 · 1015 cm-2 · s-1 — плотность потока нейтth ронов в центре кюветы в максимуме импульса реактора Рис. 6. Распределение относительной плотности и плотноВИР-2М (в пересчете на тепловые моноэнергетические сти потока нейтронов по длине каналов нагревной кюветы;

нейтроны). сплошная линия — первый канал; штриховая — второй.

Журнал технической физики, 2006, том 76, вып. 96 А.А. Пикулев Заключение В данной работе получены выражения для распределения плотности реакций He(n, p)3H и энерговклада во внутренней области цилиндрической кюветы, справедливые для произвольного осесимметричного распределения плотности гелия-3 и для любого заданного спектра нейтронов. Расчеты энерговклада проводились для трех спектральных распределений нейтронов: 1) тепловые моноэнергетические нейтроны, 2) распределение Максвелла и 3) спектр нейтронов реактора ВИР-2М в полусферическом канале [2,5].

Результаты расчетов энерговклада показали, что для кюветы радиуса 1 cm при давлении гелия-3 выше 5 atm различие для рассмотренных спектров нейтронов достигает 100%. В случае теплового и максвелловского спектров нейтронов различие также достаточно велико и достигает 20%. При давлении гелия-3 ниже 1 atm результаты расчетов для всех трех спектров дают близкие значения, различающиеся не более чем на 6%.

Сравнение с результатами работы [3] для моноэнергетического спектра нейтронов показало, что расчеты, проведенные в работе [3], дают значения энерговклада на 10-15% выше, чем наши расчеты.

Результаты расчетов распределения энерговклада в каналах нагревной кюветы показывают, что максимум энерговклада достигается в центральном сечении на оси каналов и в максимуме импульса накачки для начального давления гелия-3 1 atm составляет около 23, а для 2 atm — 55 W/cm3.

Автор выражает благодарность С.П. Мельникову за Рис. 7. Распределение энерговклада по длине и радиусу полезные обсуждения и В.М. Цветкову за любезно первого канала нагревной кюветы для максвелловского спекпредоставленные результаты измерений распределения тра нейтронов: поток нейтронов в пересчете на тепловые температуры по длине лазерных каналов нагревной = 4.2 · 1015 cm-2 · s-1; a) давление гелия-3 1 atm; b) давth кюветы.

ление гелия-3 2 atm; расстояния от оси кюветы mm: 1 —0, 2 —2.5, 3 —5, 4 —7.5, 5 — 10.

Список литературы [1] Schneider R.T., Hohl F. // Adv. in Nucl. Sci. and Techn. 1984.

ры составляют 0.7 и 2 соответственно. Распределение Vol. 16. P. 123–287.

плотности потока нейтронов по длине обоих каналов [2] Колесов В.Ф. Апериодические импульсные реакторы. Саприблизительно одинаково, максимум достигается в ров: РФЯЦ–ВНИИЭФ, 1999.

центре каналов, а на торцах плотность потока нейтронов [3] Wilson J.W., DeYoung R.J. // J. Appl. Phys. 1978. Vol. 49.

в 6-8 раз ниже, чем в центре.

N3. P. 980–988.

Распределение энерговклада вдоль оси первого ка[4] DeYoung R.J., Winters P.A. // J. Appl. Phys. 1977. Vol. 48.

нала приведено на рис. 7, a (давление гелия-3 1 atm) N 8. P. 3600–3602.

и 7, b (2 atm). Для второго канала результаты ана[5] Воинов А.М., Довбыш Л.Е., Кривоносов В.Н. и др. // ВАНТ.

логичные, поэтому здесь не приводятся. На рисунках Сер. Физика ядерных реакторов. 2000. № 2/3. С. 63–68.

представлены распределения энерговклада по длине ка[6] Стародубцев С.В., Романов А.М. Прохождение заряженнала на расстояниях 0, 2.5, 5. 7.5 и 10 mm от центра ных частиц через вещество. Изд-во АН УзССР, 1962.

кюветы. Жирной линией отмечено среднее по сечению 277 с.

кюветы значение энерговклада. Максимум энерговклада [7] Таблицы физических величин. Справочник / Под ред.

И.К. Кикоина. М.: Атомиздат, 1976. 1008 с.

достигается в центральном сечении кюветы на ее оси и [8] Матьев В.Ю. // ЖТФ. 2001. Т. 71. № 1. С. 72–78.

для начального давления гелия-3 1 atm составляет око[9] Левин Е.В. Ядерная физика и ядерные реакторы. М.:

ло 23 W/cm3, а для 2 atm—55 W/cm3. Убоковой стенки Атомиздат. 1969. 280 с.

канала, по сравнению с центром, энерговклад падает [10] Аллен В.Д. Регистрация нейтронов. М.: Атомиздат, 1962.

в полтора–два раза, а при удалении от центрального 196 с.

сечения кюветы к торцам — в три раза.

Журнал технической физики, 2006, том 76, вып.

Pages:     | 1 ||



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.