danДоклады Национальной академии наук БеларусиDoklady of the National Academy of Sciences of Belarus1561-83232524-2431The Republican Unitary Enterprise Publishing House "Belaruskaya Navuka"dan-431Research ArticleНАУКИ О ЗЕМЛЕEARTH SCIENCESОСНОВНЫЕ НЕЙТРОННО-ФИЗИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОДКРИТИЧЕСКОЙ СБОРКИ «ЯЛIНА-БУСТЕР» ПРИ СНИЖЕНИИ ОБОГАЩЕНИЯ ТОПЛИВА В БЫСТРОЙ ЗОНЕMAIN NEUTRONICS OF THE SUBCRITICAL ASSEMBLY “YALINA-BOOSTER” WHEN DECREASING THE FUEL ENRICHMENT IN THE FAST ZONEФоковЮ. Г.FokovYu. G.

ст. науч. сотрудник

Senior researcher

fokov@sosny.bas-net.byРутковскаяК. К.RoutkovskaiCh. K.

науч. сотрудник

Researcher

chris@sosny.bas-net.byОбъединенный институт энергетических и ядерных исследований – Сосны Национальной академии наук БеларусиJoint Institute for Power and Nuclear Research – Sosny of the National Academy of Sciences of Belarus201715082017613116122Copyright © Фоков Ю.Г., Рутковская К.К., 20172017Фоков Ю.Г., Рутковская К.К.Fokov Y.G., Routkovskai C.K.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://doklady.belnauka.by/jour/article/view/431

В сообщении приведены результаты теоретических и экспериментальных исследований нейтронно-физических характеристик подкритических систем, управляемых ускорителями на примере сборки «Ялiна-Бустер». Подкритическая сборка «Ял на-Бустер» нулевой мощности с быстро-тепловым спектром является моделью подкритических ядерно-физических систем, управляемых внешними источниками нейтронов (Accelerator Driven Systems – ADS). В качестве ускорителя заряженных ионов водорода используется генератор нейтронов НГ-12-1. Конструкция сборки позволяет изменять материальный состав активной зоны и исследуемых образцов радионуклидов (некоторых продуктов деления и минор-актинидов) с большим периодом полураспада, расположенных в экспериментальных каналах для изучения влияния потока нейтронов в тепловой и быстрой областях спектра нейтронов. Цель исследований заключалась в поисках возможности максимального сохранения основных нейтронно-физических характеристик сборки при последовательном снижении обогащения уранового топлива в быстрой зоне. Основными критериями оценки изменения нейтроно-физических характеристик при таком переходе являлись уровни подкритичности, пространственные распределения плотности потока нейтронов, зависимость плотности потока нейтронов от времени для внешнего импульсного источника нейтронов при различной длительности ионного импульса и т. п. 

The article presents results of analytical and experimental study of neutronics of the accelerator driven subcritical systems by the “Yalina-Booster” example. Zero power subcritical assembly “Yalina-Booster” with fast and thermal spectrum represents a model of subcritical nuclear system driven by external neutron source (Accelerator Driven Systems – ADS). Accelerator of the hydrogen ions (the neutron generator NG-12-1) is used as an external neutron source. The assembly design allows to vary the material content of the core and long half-life radionuclide samples (long lived minor actinides and some fission products) placed in the experimental channels aimed to study the effect of neutron flux density in thermal and fast neutron energy ranges. The objective of the research was to search the ways of keeping the main neutronics at the appropriate level by gradual reducing of nuclear fuel enrichment in the fast zone. Principal estimating criteria of the neutronics variation by such fuel conversion were: subcriticality levels, spatial distributions of neutron flux density, time behavior of neutron flux density for pulsed mode of the external neutron source operation in terms of different ion pulses durations etc.

подкритическая системанейтронно-физические характеристикиактивная зонакинетические характеристикиэффективный коэффициент размножения нейтроновsubcritical systemneutronicscorekinetic parameterseffective multiplication factorReferencesБустерная подкритическая сборка «Ялiна-Бустер», управляемая внешними источниками нейтронов / А. И. Киевицкая [и др.] // Докл. Нац. акад. наук Беларуси. – 2006. – Т. 50, № 6. – С. 115–118.Kiyavitskaya H. L., Koulikovskaya A V., Routkovskaya C. C., Fokov A. Yu., Fokov Yu. G. Booster subcritical assembly “Yalina-B” driven by external neutron sources. Doklady Natsional’noi akademii nauk Belarusi [Doklady of the National Academy of Sciences of Belarus], 2006, vol. 50, no. 6, pp. 115–118 (in Russian).IAEA. Working Material, Research Coordinated Meeting of the Coordinated Research Project on “Analytical and Experimental Benchmark Analyses of Accelerator Driven Systems”. 5–9 December 2005, Minsk, Belarus. – Vienna, 2006. – 232 p.IAEA. Working Material, Research Coordinated Meeting of the Coordinated Research Project on “Analytical and Experimental Benchmark Analyses of Accelerator Driven Systems”. 5–9 December 2005. Minsk, Belarus. Vienna, 2006. 232 p.Reactivity measurements in the subcritical booster assembly driven by neutron generator / H. Kiyavitskaya [et al.] // Nonlinear Phenomena in Complex Systems. – 2011. – Vol. 14, N 2. – P. 1–10.Kiyavitskaya H., Bournos V., Mazanik S., Serafimovich I., Fokov Yu., Routkovskaya Ch., Sadovich S. Reactivity measurements in the subcritical booster assembly driven by neutron generator. Nonlinear Phenomena in Complex Systems, 2011, vol. 14, no. 2, pp. 1–10.Briesmeister, J. F. “MCNP – a general Monte Carlo n-particle transport code, version 4 C: Technical Report LA-13709-M” / J. F. Briesmeister. – Los Alamos National Laboratory, USA, 2000.Briesmeister J. F. “MCNP – a general Monte Carlo n-particle transport code. Version 4 C: Technical Report LA-13709-M”. Los Alamos National Laboratory, USA, 2000.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.