1 / 21

Studium tříštivých reakcí, produkce a transportu neutronů

Studium tříštivých reakcí, produkce a transportu neutronů v terčích vhodných pro produkci neutronů k transmutacím. Filip Křížek. Vedoucí diplomové práce: RNDr. Vladimír Wagner, CSc. Co se ukrývá ve vyhořelém jaderném palivu ?. Roční produkce štěpných fragmentů a transuranů

frye
Download Presentation

Studium tříštivých reakcí, produkce a transportu neutronů

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Studium tříštivých reakcí, produkce a transportu neutronů v terčích vhodných pro produkci neutronů k transmutacím Filip Křížek Vedoucí diplomové práce: RNDr. Vladimír Wagner, CSc.

  2. Co se ukrývá ve vyhořelém jaderném palivu ? Roční produkce štěpných fragmentů a transuranů v lehkovodním reaktoru s výkonem 3 GW.

  3. Pozor: Silná neutronová pole zkracují život!

  4. Urychlovačem řízené transmutační technologie (ADTT) • Urychlovačem řízená transmutace odpadu. • Urychlovačem řízená produkce energie. • Urychlovačem řízená přeměna plutonia. • Urychlovačem řízená produkce tritia.

  5. Projekt elektrárny založené na principu ADTT

  6. Experiment na urychlovači Nuklotron v SÚJV Dubna • Experiment proběhl v roce 2001. • Ozařoval se tlustý olověný terč, který byl obklopen • blanketem z uranových prutů. Celková hmotnost • této sestavy přesáhla 200 kg. • Energie svazkových protonů byla 1,5 GeV. • Ozařování trvalo cca 12 hod. • Integrální protonový tok za celé ozařování byl • Tomu odpovídá proud cca 40 pA. • Cíle experimentu: • - studium neutronového pole v sestavě, • - průběh transmutace radioaktivních vzorků, • - produkce tepla v sestavě.

  7. Olověný terč s blanketem z přírodního uranu

  8. Celkový náhled na experimentální sestavu

  9. Metoda aktivačních detektorů V aktivačním detektoru sledujeme reakce typu (n,g), (n,2n), (n,3n), ... Fredholmova rovnice 209Bi(n,5n)205Bi

  10. Umístění aktivačních detektorů v sestavě • Sendviče obsahovaly • fólie Al, Au, Co a Bi. • Rozměr fólií byl • 2 cm × 2 cm.

  11. Sledované aktivační reakce

  12. Vyhodnocování gama spekter programem DEIMOS HPGe gama spektrometr firmy Ortec Grafické prostředí programu DEIMOS

  13. Výpočet výtěžku Výtěžek (Nyield) je počet vyprodukovaných jader daného izotopu v aktivačím detektoru za celé ozařování vztažený na gram hmotnosti fólie a jeden svazkový proton. Ndet(E) - plocha píku přechodu s energií E určená DEIMOSem Ig(E) - absolutní intenzita přechodu ep(E) - píková efektivita detektoru COI - opravný faktor na efekty kaskádních koincidencí treal / tlive - oprava na mrtvou dobu detektoru m I(p+) - součinhmotnosti fólie a celkového protonového toku l - rozpadová konstanta sledovaného izotopu t0 - čas od konce ozařovaní do začátku měření tirr - délka ozařování

  14. Tvrdnutí spektra neutronů

  15. Výsledek simulace neutronového toku v různých místech sestavy programem MCNPX

  16. Porovnání experimentu se simulacemi provedenými MCNPX

  17. Porovnání experimentu se simulacemi programu MCNPX

  18. Možné zdroje systematických chyb • Simulace neurčitosti v definici geometrie měření. • Kalibrace je provedena bodovými zářiči. Měřené • vzorky jsou nebodové.

  19. Závěr • Experimentálně jsme studovali produkci neutronů v sestavě tvořené • tlustým olověným terčem a blanketem z uranových prutů. • Ke studiu energetického spektra neutronů v různých místech sestavy • bylo použito metody aktivačních detektorů. • Začali jsme provádět simulace chování sestavy pomocí programu • MCNPX. Simulace dobře vystihují trendy závislostí výtěžků na • radiálním a podélném směru. Oproti experimentu ale předpovídají • rychlejší pokles produkce izotopů v radiálním směru. • V roce 2003 jsem se v SÚJV Dubna zúčastnil přípravy a průběhu • experimentu na stejné sestavě. Energie protonů byla 1 GeV. Další • experiment s 2,5 GeV protony je plánován na rok 2004.

More Related