| В работе исследуется возможность создания технологического модуля для управления процессами накопления и преобразования энергии эпитепловых нейтронов в энергию оптического излучения по схеме с нейтронной “накачкой”. Исследуемая система состоит из плазменно-физического драйвера линейной конфигурации (PSN) и мультиплицирующего бланкета, включающего вариабельную конфигурацию нейтронно-оптического канала (vBSA) и активную среду из оксида гадолиния.
В отчетном периоде проведены исследование по поиску состава активной среды, возможности её изотопной модификации и определению критериев, параметров и условий “накачки”, обеспечивающих высокий коэффициент конверсии миллисекундной сигнатуры нейтронного потока PSN в когерентное оптическое излучение.
По результатам исследований выполнен поиск условий повышения “яркости” плазмы PSN на участке, содержащим бланкет с vBSA и активной средой. Мониторинг потерь плазмы и анализ эффективности генерации нейтронов реализован по реакции (альфа-n) на F-19. Результаты корректировки значений общего и парциальных сечений реакции (альфа-n), необходимых для подготовки данных по мониторингу потерь плазмы из PSN, опубликованы в работе [Vlaskin G.N., Bedenko S.V., Polozkov S.D., et al., 2023. DOI: https://doi.org/10.1016/j.radphyschem.2023.110919].
На следующем этапе, по созданной нейтронной модели мультиплицирующего бланкета и PSN [Беденко и др., Материалы III Международной конференции “Проблемы термоядерной энергетики и плазменные технологии”, 2023, доступ по ссылке - https://www.elibrary.ru/download/elibrary_54792620_51735360.pdf; Bedenko, et al., NET, 2023, DOI: https://doi.org/10.1016/j.net.2023.03.032; Bedenko, et al., NUCET, 2023, DOI: https://doi.org/10.3897/nucet.9.102781], подготовлены входные наборы данных о нейтронной сигнатуре для системы дифференциальных уравнений, описывающей процесс нуклидной кинетики и динамику накопления избыточной энергии в изомерных состояниях возбужденных ядер Gd-156. Результаты этих исследований докладывались Дëминым А.С. на Открытой научно-техническая конференции Молодежного движения АО «Сибирский химический комбинат» в г. Северск, и онлайн на международном симпозиуме “The XXI International Symposium on Solid State Dosimetry”, организатором которого является мексиканское общество по твердотельной дозиметрии. Материалы выступления доступны по ссылке https://youtu.be/hH6sq91tCRE?t=6550, и опубликованы на сайте https://www.smid.org.mx/ing.htm в разделе “Proceedings”.
Алгоритм ДЭ (является и одной из веткой нейросетевых алгоритмов) использовался для нивелировки перекосов энерговыделения в области размещения активной среды. В расчетах, выполненных методом Монте-Карло по коду Serpent 2.1.32 подготовлены табулированные наборы данных, используемые в дальнейшем для получения оптимальной схемы загрузки бланкета. Процедура оптимизации с применением ДЭ позволила минимизировать разницу между табулированными наборами и набором данных принятых за эталонные, а именно, удовлетворяющих условиям инверсии заселенности уровней Gd-156.
Анализ и обработка результатов численных исследований, показали, что спектр нейтронов в области размещения активной среды в требуемом для накачки эпитепловом диапазоне энергий нейтронов, близок к спектру радиоизотопного Pu-Be источника, генерируемого нейтроны в реакциях (альфа-n). В расчетах и экспериментах выполнено сравнение радиационных характеристик ИБН-10 и PSN. Результаты сравнений позволяют утверждать, что замена d-t-реакций на (альфа-n)-реакции в требуемом для накачки активной среды энергетическом диапазоне, возможна. Более того, такая замена позволила верифицировать результаты численных расчетов и обосновать возможность применения системы визуализации, которая разрабатывается для контроля параметров плазмы PSN, и потока нейтрон в vBSA.
|
Расписание
