RU2193249C2 - Electronuclear installation - Google Patents

Electronuclear installation Download PDF

Info

Publication number
RU2193249C2
RU2193249C2 RU2000124121/06A RU2000124121A RU2193249C2 RU 2193249 C2 RU2193249 C2 RU 2193249C2 RU 2000124121/06 A RU2000124121/06 A RU 2000124121/06A RU 2000124121 A RU2000124121 A RU 2000124121A RU 2193249 C2 RU2193249 C2 RU 2193249C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
blanket
module
target assembly
wheel
target
Prior art date
Application number
RU2000124121/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2000124121A (en
Inventor
В.В. Васильев
И.А. Вечтомова
А.В. Орлов
Original Assignee
Государственное унитарное предприятие Государственный научный центр Российской Федерации Институт теоретической и экспериментальной физики
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное унитарное предприятие Государственный научный центр Российской Федерации Институт теоретической и экспериментальной физики filed Critical Государственное унитарное предприятие Государственный научный центр Российской Федерации Институт теоретической и экспериментальной физики
Priority to RU2000124121/06A priority Critical patent/RU2193249C2/en
Publication of RU2000124121A publication Critical patent/RU2000124121A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2193249C2 publication Critical patent/RU2193249C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Particle Accelerators (AREA)

Abstract

FIELD: experimental nuclear physics; neutron sources for experimental studies. SUBSTANCE: charged-particle beam input channel, target assembly, and biological shield are proposed to be integrated into single module and this module is proposed to be disposed in vertical recess of blanket. Target assembly is made in the form of vertically mounted wheel. The latter is installed in evacuated casing connected through vacuum-tight joint with ion conductors of beam entrance channels positioned at certain angle to wheel plane. Wheel is provided with actuator which sets it in rotary motion. Module is joined with set of shutter plates equipped with actuators and synchronizing system affording alternate entrance of plates in sector recess of blanket when module is drawn out of the latter or alternate extraction of plates as module is pushed in sector recess of blanket. Module is provided with drive for moving it in case of abnormal situations. Beam splitting magnet installed at module input enables beam distribution among two or more channels. Beam entrance channels have turning magnet and focusing members. All channel components are built into biological shield unit except for direct leak of neutrons and gamma- quanta from reactor core. Large area of core irradiated by protons and rotation of internally cooled wheel enable raising continuous running time of target assembly under normal conditions up to 5-8 years, that is, to equalize its service life with that of blanket. Curved path of charged particles in entrance channels built in biological shield prevents direct ionizing radiation leaks from reactor core which reduces radiation hazard of electronuclear installation of intermediate energy up to 100 MeV. EFFECT: enhanced service life of target assembly and installation as a whole; reduced radiation hazard for personnel during repairs of installation. 2 dwg

Description

Изобретение относится к области ядерной физики, более конкретно к источникам нейтронов для ядерных исследований и трансмутации радиоактивных отходов. The invention relates to the field of nuclear physics, and more particularly to neutron sources for nuclear research and transmutation of radioactive waste.

Известны проекты электроядерных бланкетных систем и установок, содержащих ускоритель заряженных частиц, предпочтительно протонов, канал для транспортировки заряженных частиц к мишени, узел мишени и размножающий бланкет, окружающий узел мишени. Бланкеты в разных решениях отличаются по материалу замедлителя, конструкции и содержат различные виды топлива от обогащенного урана [1] до расплавленных солей, содержащих торий [2] или непосредственно радиоактивные отходы [3]. Known projects of electro-nuclear blanket systems and installations containing an accelerator of charged particles, preferably protons, a channel for transporting charged particles to the target, the target site and propagating blanket surrounding the target site. Blankets in different solutions differ in moderator material, design and contain different types of fuel from enriched uranium [1] to molten salts containing thorium [2] or directly radioactive waste [3].

Одной из проблем создания электроядерных систем является компоновка горизонтального линейного ускорителя (или циклотрона с горизонтально выведенным пучком) и бланкета с вертикальной загрузкой топлива. Как правило, конструкция бланкета в точности соответствует традиционной конструкции реактора за исключением канала ввода пучка протонов. Этот канал по соображениям симметрии и сохранения традиционной компоновки активной зоны располагают по оси бланкета. Этот подход в значительной мере определяет недостатки указанных выше решений. Во-первых, при центральном расположении канал загрузки мишени является в то же время последним участком магнитного канала для транспортировки протонов к мишени. Во-вторых, бланкет состоит из вертикальных топливных каналов, размещенных в непосредственной близости от канала мишени. При этом доступ к топливным каналам закрыт поворотным магнитом, который обеспечивает поворот пучка протонов от первоначально горизонтального направления к вертикальному направлению канала мишени. Таким образом, для замены канала мишени или проверки одного из топливных каналов, находящихся непосредственно под поворотным магнитом, необходимо демонтировать прецизионно настроенную магнитную систему, включающую собственно поворотный магнит и фокусирующие элементы, например квадрупольные линзы, установленные после магнита для последней корректировки формы пучка. Учитывая, что для эффективной установки с высокими потоками нейтронов требуются сильноточные пучки достаточно высокой энергии, например пучок протонов с энергией в области 30-100 МэВ, можно ожидать, что ресурс мишени будет составлять от одной до пяти недель. Это означает, что в среднем каждый месяц надо заменять канал мишени, демонтируя поворотный магнит и линзы и подвергая при этом персонал воздействию излучения, поскольку поворотный магнит активируется в потоке нейтронов, формируемом каналом мишени, смотрящим непосредственно в центр активной зоны. Указанные особенности конструкции сокращают время непрерывной эксплуатации установки, снижают ее надежность, повышают стоимость эксплуатации и делают ее весьма опасной с радиационной точки зрения. One of the problems of creating nuclear systems is the layout of a horizontal linear accelerator (or cyclotron with a horizontally extracted beam) and a blanket with vertical fuel loading. As a rule, the blanket design exactly matches the traditional reactor design with the exception of the proton beam input channel. For reasons of symmetry and preservation of the traditional layout of the core, this channel is positioned along the blanket axis. This approach largely determines the disadvantages of the above solutions. First, with a central location, the target loading channel is at the same time the last section of the magnetic channel for transporting protons to the target. Secondly, the blanket consists of vertical fuel channels located in the immediate vicinity of the target channel. In this case, access to the fuel channels is closed by a rotary magnet, which ensures the rotation of the proton beam from the initially horizontal direction to the vertical direction of the target channel. Thus, in order to replace the target channel or check one of the fuel channels located directly under the rotary magnet, it is necessary to dismantle a precisely tuned magnetic system that includes the rotary magnet itself and focusing elements, for example, quadrupole lenses installed after the magnet for the last beam shape correction. Considering that an efficient installation with high neutron fluxes requires high-current beams of sufficiently high energy, for example, a proton beam with energies in the region of 30-100 MeV, it can be expected that the target resource will be from one to five weeks. This means that on average each month it is necessary to replace the target channel, dismantling the rotary magnet and lenses and exposing the personnel to radiation, since the rotary magnet is activated in the neutron flux formed by the target channel, looking directly at the center of the active zone. These design features reduce the time of continuous operation of the installation, reduce its reliability, increase the cost of operation and make it very dangerous from a radiation point of view.

Наиболее близким к заявляемому устройству по совокупности признаков является электроядерный генератор нейтронов [4], содержащий ускоритель заряженных частиц, узел мишени, вертикальный размножающий бланкет, канал ввода пучка заряженных частиц, содержащий ионопровод, поворотный магнит и фокусирующие линзы. Используемая в этом решении энергия протонов составляет 36 МэВ. Ток пучка протонов 0,5-1,0 мА. Материал мишени - бериллий. Бланкет является тяжеловодным, т.е. замедлителем, отражателем нейтронов и теплоносителем является тяжелая вода. В конструкции генератора нейтронов содержатся все перечисленные выше недостатки. Диаметр активной зоны составляет около 500 мм. Тень от нависающего поворотного магнита имеет средний размер более 700 мм. Если ток пучка составляет 0,5 мА, а площадь боковой поверхности конической мишени около 400 см2, то плотность потока составит около 1013 протонов/см2/с. При предположительном флюэнсе материала мишени 1019 протонов/см2 (энергия протонов 36 МэВ) ресурс составит около 20 суток. Надо еще учесть воздействие на мишень быстрых и тепловых нейтронов, распределение и значения температурных напряжений по глубине бериллия для уточнения значения флюэнса, при котором бериллиевое изделие, изготовленное методами порошковой металлургии, в данных условиях теряет свою прочность или изменяет структуру. Полученное выше значение ресурса представляется реалистичным. Это означает частичную разборку установки и замену канала мишени каждые три недели. Учитывая активацию поворотного магнита и других элементов канала транспортировки протонов в потоке нейтронов, излучаемых активной зоной через канал мишени, можно сделать вывод, что установка с такими особенностями будет практически неработоспособной или, по крайней мере, нерентабельной.The closest to the claimed device in terms of features is an electron-neutron generator [4] containing a charged particle accelerator, a target assembly, a vertical propagating blanket, an input channel for a charged particle beam containing an ion guide, a rotary magnet and focusing lenses. The proton energy used in this solution is 36 MeV. The proton beam current is 0.5-1.0 mA. The target material is beryllium. The blanket is heavy water, i.e. heavy water is the moderator, neutron reflector and coolant. The design of the neutron generator contains all of the above disadvantages. The diameter of the core is about 500 mm. The shadow of the overhanging swivel magnet has an average size of more than 700 mm. If the beam current is 0.5 mA and the lateral surface area of the conical target is about 400 cm 2 , then the flux density will be about 10 13 protons / cm 2 / s. With an estimated fluence of the target material 10 19 protons / cm 2 (proton energy 36 MeV), the resource will be about 20 days. It is also necessary to take into account the effect of fast and thermal neutrons on the target, the distribution and values of temperature stresses along the depth of beryllium to clarify the fluence value at which a beryllium product made by powder metallurgy methods under these conditions loses its strength or changes its structure. The resource value obtained above seems realistic. This means partially disassembling the installation and replacing the target channel every three weeks. Considering the activation of the rotary magnet and other elements of the proton transport channel in the neutron flux emitted by the active zone through the target channel, it can be concluded that an installation with such features will be practically inoperative or, at least, unprofitable.

Целью предлагаемого технического решения является увеличение ресурса непрерывной работы и повышение радиационной безопасности электроядерной установки с драйвером промежуточной энергии (до 100 МэВ). The aim of the proposed technical solution is to increase the resource of continuous operation and increase the radiation safety of the nuclear power plant with an intermediate energy driver (up to 100 MeV).

Поставленная цель достигается тем, что в электроядерной установке промежуточной энергии, содержащей ускоритель заряженных частиц, узел мишени, вертикальный размножающий бланкет, канал ввода пучка заряженных частиц, содержащий ионопровод, поворотный магнит и фокусирующие линзы, корпус бланкета выполнен с боковым вертикальным секторным вырезом, а узел мишени, ионопроводы, поворотные магниты и фокусирующие линзы канала ввода пучка заряженных частиц вмонтированы в разъемный блок защиты и выполнены в виде единого блока-модуля, снабженного стыковочным разъемом и приводом, позволяющим вводить блок-модуль с защитой в боковой вертикальный секторный вырез бланкета; на входе в блок-модуль установлен магнит-делитель, распределяющий ускоренные частицы в два или более каналов ввода пучка, при этом узел мишени выполнен в виде вертикального колеса, установленного в вакуумном кожухе, вакуумно-плотно соединенном с ионопроводами каналов ввода пучка, ориентированными под углом к плоскости колеса, снабженного приводом, обеспечивающим его вращение; блок-модуль совмещен с набором шиберных пластин, которые оснащены приводами и системой синхронизации для поочередного ввода в секторную прорезь бланкета при выдвижении из нее блока-модуля или поочередного вывода из нее по мере ввода блока-модуля в секторную прорезь бланкета. This goal is achieved by the fact that in an intermediate-wave electron-nuclear installation containing a charged particle accelerator, a target assembly, a vertical propagating blanket, an input channel for a charged-particle beam containing an ion guide, a rotary magnet and focusing lenses, the blanket body is made with a side vertical sector cut-out, and the assembly targets, ion conductors, rotary magnets and focusing lenses of the channel for inputting a beam of charged particles are mounted in a detachable protection unit and made in the form of a single unit module equipped docking connector and the actuator, allowing to introduce a block module with protection in side elevation sectored recess blanket; At the entrance to the block module, a magnet divider is installed that distributes accelerated particles into two or more beam input channels, while the target assembly is made in the form of a vertical wheel mounted in a vacuum casing vacuum-tightly connected to the ion channels of the beam input channels oriented at an angle to the plane of the wheel equipped with a drive that provides its rotation; the block module is combined with a set of slide plates that are equipped with drives and a synchronization system for alternately entering a blanket into the sector slot when the block module is pulled out of it or withdrawing from it as the block module is inserted into the blanket sector slot.

Блок-модуль разъемно соединен с магнитом-делителем пучка. Магнит-делитель пучка делит пучок на две или более частей, направляя их в два или больше внутренних каналов ввода пучка. Каждый из этих каналов внутри модуля содержит поворотный магнит, настроенный на угол отклонения пучка, например 30-60o, и необходимые фокусирующие элементы (линзы). Колесо выполняется в виде полого диска, на кольцевой периферии плоскостей которого с обеих сторон крепятся кольцевые элементы собственно мишени, толщина и радиальная ширина которых достаточна для полного поглощения пучка протонов используемой энергии. Внутри диска расположены защитные элементы из нейтронозамедляющих и нейтронопоглощающих материалов, служащие также для формирования полости циркуляции теплоносителя внутри колеса мишени. Подача охлаждающей воды внутрь диска и вывод воды из него осуществляется через вал колеса, установленный с помощью подшипников в корпусе вакуумного кожуха. Колесо снабжено приводом, обеспечивающим его вращение под пучком протонов.The block module is detachably connected to the beam splitter magnet. A beam splitter magnet divides the beam into two or more parts, directing them into two or more internal beam input channels. Each of these channels inside the module contains a rotary magnet tuned to the beam deflection angle, for example 30-60 o , and the necessary focusing elements (lenses). The wheel is made in the form of a hollow disk, on the annular periphery of the planes of which ring elements of the target itself are fixed on both sides, the thickness and radial width of which are sufficient for the complete absorption of the proton beam of the used energy. Protective elements made of neutron-slowing and neutron-absorbing materials are located inside the disk, which also serve to form a coolant circulation cavity inside the target wheel. Cooling water is supplied into the disk and water is drawn out of it through the wheel shaft mounted with bearings in the housing of the vacuum casing. The wheel is equipped with a drive ensuring its rotation under the proton beam.

Причинно-следственная связь цели изобретения с введенными признаками изобретения. The causal relationship of the purpose of the invention with the introduced features of the invention.

Выполнение узла мишени и канала ввода пучка заряженных частиц (например, протонов), включающего поворотные магниты и фокусирующие линзы, в виде единого модуля, вмонтированного в разъемный блок защиты, позволяет транспортировать протоны к мишени по ломаной линии, исключая прямой прострел нейтронов из активной зоны по каналу ввода пучка. Совмещение блока-модуля мишени с набором шиберных пластин позволяет выводить его из секторного выреза корпуса бланкета без угрозы облучения персонала, поскольку синхронизация вывода блока-модуля с порядным вводом шиберных пластин обеспечивает защиту персонала на время данной операции. The implementation of the target node and the input channel of the beam of charged particles (for example, protons), including rotary magnets and focusing lenses, in the form of a single module mounted in a detachable protection unit, allows protons to be transported to the target along a broken line, excluding direct lumbar neutrons from beam input channel. The combination of the target block module with a set of slide plates allows it to be removed from the sector cut-out of the blanket body without the risk of personnel exposure, since synchronization of the output of the block module with the orderly entry of the slide plates ensures personnel protection during this operation.

Выполнение узла мишени в виде вертикального колеса, установленного под углом к каналу ввода пучка заряженных частиц, позволяет увеличить полную площадь мишени и ограничить время нагрева данного сектора мишени временем его прохождения через пучок, что определяется угловой скоростью вращения колеса и его радиусом. По сравнению с конической мишенью прототипа коэффициент увеличения ресурса мишени при равных углах скольжения пучка относительно поверхности мишени составит

Figure 00000002

где D - максимальный диаметр облучаемых пучком кольцевых элементов, d - диаметр пучка, α - угол скольжения пучка, ν - частота вращения колеса, n - число внутренних каналов. При отношении диаметров, равном 12,5, к частоте вращения 1,5 оборота в секунду и числе внутренних каналов 2 получаем фактор k = 118. Это позволяет практически уравнять ресурс мишени и ресурс бланкета и избавиться от частых перегрузок узла мишени. Периодический контроль состояния рабочего слоя мишени (поверхность, облучаемая протонами) может производиться со стороны внешней (по отношению к бланкету) части вакуумного кожуха с помощью специального вакуумного ввода оптоволоконной системы с подсветкой.The execution of the target node in the form of a vertical wheel mounted at an angle to the channel for introducing a beam of charged particles, allows to increase the total area of the target and limit the heating time of this sector of the target to the time of its passage through the beam, which is determined by the angular velocity of rotation of the wheel and its radius. Compared with the conical target of the prototype, the coefficient of increase in the resource of the target for equal beam angles relative to the target surface is
Figure 00000002

where D is the maximum diameter of the ring elements irradiated by the beam, d is the diameter of the beam, α is the beam angle, ν is the wheel speed, n is the number of internal channels. With a ratio of diameters equal to 12.5 to a rotation frequency of 1.5 revolutions per second and the number of internal channels 2, we obtain the factor k = 118. This allows us to practically equalize the target resource and the blanket resource and get rid of the frequent overloads of the target node. Periodic monitoring of the state of the target working layer (surface irradiated by protons) can be carried out from the outside (with respect to the blanket) of the vacuum casing using a special vacuum input of a fiber optic system with illumination.

Устройство мишени для ускоренного пучка заряженных частиц в виде колеса известно [5], [6]. В предлагаемом решении основным отличием является расположение узла мишени в секторном вырезе бланкета, причем существенно вертикальное расположение колеса. Размещение блока-модуля, сочетающего в себе узел мишени в виде колеса, изогнутые каналы ввода протонов и элементы защиты, в вертикальном вырезе бланкета позволяет приблизить мишень к области бланкета, занятой топливом, и в то же время не препятствует обслуживанию топливных каналов или их ремонту. Наличие поворотных магнитов в составе блока-модуля обеспечивает возможность подавления обратного излучения из активной зоны, снижая радиационную опасность при штатной эксплуатации. Предложенная совокупность признаков позволяет уравнять эксплуатационные ресурсы узла мишени и бланкета, доводя их до 6-8 лет. Это исключает необходимость частой замены узла мишени, что повышает работоспособность и рентабельность установки. The target device for an accelerated beam of charged particles in the form of a wheel is known [5], [6]. In the proposed solution, the main difference is the location of the target node in the sector cutout of the blanket, with a substantially vertical wheel arrangement. Placing a block module that combines a target assembly in the form of a wheel, curved proton input channels and protective elements in a vertical cutout of a blanket allows you to bring the target closer to the blanket area occupied by fuel, and at the same time does not interfere with the maintenance of the fuel channels or their repair. The presence of rotary magnets in the block module provides the ability to suppress reverse radiation from the core, reducing the radiation hazard during normal operation. The proposed set of features allows you to equalize the operational resources of the target site and blanket, bringing them up to 6-8 years. This eliminates the need for frequent replacement of the target assembly, which increases the efficiency and profitability of the installation.

Предлагаемое изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 схематически показано горизонтальное сечение бланкета и блока-модуля в рабочем состоянии. На фиг. 2 приведен вертикальный разрез бланкета в положении, когда секторный вырез бланкета частично занят набором шиберных пластин, защищающих от нейтронов и гамма-квантов. The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 schematically shows a horizontal section of a blanket and a block module in operational condition. In FIG. Figure 2 shows a vertical section of a blanket in a position where a sector cutout of a blanket is partially occupied by a set of slide plates protecting from neutrons and gamma rays.

Электроядерная установка содержит вертикальный бланкет 1 с вертикальным секторным вырезом 2 и блок-модуль 3, размещенный в секторном вырезе. Бланкет может быть, например, тяжеловодным или легководным канальной структуры с обогащенным топливом. Блок-модуль включает мишень 4, выполненную в виде кольцевых элементов на периферии колеса 5, снабженного узлом 6 ввода и узлом 7 вывода теплоносителя и приводом 8 вращения и внутренние каналы ввода пучка, состоящие из выходных участков 9-1 и 9-2, поворотных магнитов 10-1 и 10-2 с фокусирующими линзами и входных участков 11-1 и 11-2. При этом компоненты блока-модуля вмонтированы в разъемную нейтронопоглощающую защиту 12, боковая поверхность которой соответствует по форме и размерам секторному вырезу бланкета. Входные разъемы каналов ввода пучка присоединены к магниту-делителю 13. Участок 14 внешнего ионопровода через фланцевый разъем 15 подключен к ускорителю 16. Блок-модуль снабжен приводом 17 и системой 18 шиберных пластин, замещающих блок-модуль в секторном вырезе бланкета при его выдвижении. The electron-core installation comprises a vertical blanket 1 with a vertical sector cut-out 2 and a block module 3 located in a sector cut-out. The blanket can be, for example, a heavy water or light water channel structure with enriched fuel. The block module includes a target 4, made in the form of ring elements on the periphery of the wheel 5, equipped with an input unit 6 and a coolant output unit 7 and a rotation drive 8 and internal beam input channels, consisting of output sections 9-1 and 9-2, rotary magnets 10-1 and 10-2 with focusing lenses and input sections 11-1 and 11-2. In this case, the components of the module block are mounted in a detachable neutron-absorbing protection 12, the lateral surface of which corresponds in shape and size to the sector cutout of the blanket. The input connectors of the beam input channels are connected to the divider magnet 13. An external ion guide portion 14 is connected to the accelerator 16 through the flange connector 15. The block module is equipped with a drive 17 and a system of gate plates 18, replacing the block module in the sector cutout of the blanket when it is extended.

Электроядерная установка работает следующим образом. Ускоритель 16 производит пучок заряженных частиц, например протонов, необходимой энергии и ограниченной расходимости. Пучок протонов через участок 14 ионопровода попадает в магнит-делитель 12 и расходится на два (или более) пучка, поступающих в участки 11-1 и 11-2 внутренних каналов ввода. В результате прохождения через С-образные поворотные магниты 10-1 и 10-2 пучки отклоняются от первоначального направления на некоторые углы, например 30o, и по участкам 9-1 и 9-2 попадают на периферийные кольцевые элементы 4 колеса 5, выполненные из материала с максимальным выходом нейтронов при данной энергии протонов. Толщина кольцевого элемента мишени и угол падения протонов, задаваемый параметрами поворотных магнитов, выбираются из требования полного поглощения пучков протонов в мишени. Привод 8 обеспечивает вращение колеса и равномерное распределение нагрева по его поверхности, а узел 6 ввода и узел 7 вывода теплоносителя обеспечивает теплосъем со всей внутренней поверхности колеса.Electro-nuclear installation works as follows. The accelerator 16 produces a beam of charged particles, such as protons, the necessary energy and limited divergence. The proton beam through section 14 of the ion guide enters the magnet divider 12 and diverges into two (or more) beams entering sections 11-1 and 11-2 of the internal input channels. As a result of passing through the C-shaped rotary magnets 10-1 and 10-2, the beams deviate from the original direction by some angles, for example, 30 o , and in sections 9-1 and 9-2 fall on the peripheral ring elements 4 of the wheel 5 made of material with a maximum neutron yield at a given proton energy. The thickness of the annular element of the target and the angle of incidence of the protons, given by the parameters of the rotary magnets, are selected from the requirement of complete absorption of proton beams in the target. The drive 8 provides rotation of the wheel and a uniform distribution of heating over its surface, and the input unit 6 and the heat transfer medium output unit 7 provide heat removal from the entire inner surface of the wheel.

Настройка систем проводки пучка в блоке-модуле совместно с узлом мишени и магнитом-делителем пучка производятся отдельно от бланкета до монтажа элементов защиты. После получения проектных параметров устанавливаются все элементы защиты и блок-модуль приобретает законченный вид. Затем выполняется операция ввода блока модуля в вертикальный вырез бланкета и монтаж внешних участков ионопровода. The setup of the beam wiring systems in the block module together with the target assembly and the beam splitter magnet is carried out separately from the blank before mounting the security elements. After receiving the design parameters, all protection elements are installed and the block module takes on a finished look. Then, the operation of entering the module block into the vertical cutout of the blanket and mounting the external sections of the ion guide is performed.

Экономическая эффективность предлагаемого устройства определяется увеличением ресурса непрерывной работы, что исключает необходимость проведения весьма дорогих операций по частой замене узла мишени с применением сложных устройств. Это снижает эксплуатационные расходы в десятки раз. The economic efficiency of the proposed device is determined by the increase in the resource of continuous operation, which eliminates the need for very expensive operations to frequently replace the target node using complex devices. This reduces operating costs by tens of times.

Литература. Literature.

1. L. Van Den Durpel et al. The ADONIS-project: an accelerator driven operated subcritical system. The Eighth International Conference on Emerging Nuclear Energy Systems. ICENES'96. June 24-28, 1996, Obninsk, Russia, Institute of Physics and Power Engineering. Proceedings, vol.2, 526-532. 1. L. Van Den Durpel et al. The ADONIS-project: an accelerator driven operated subcritical system. The Eighth International Conference on Emerging Nuclear Energy Systems. ICENES'96. June 24-28, 1996, Obninsk, Russia, Institute of Physics and Power Engineering. Proceedings, vol. 2, 526-532.

2. С. Rubbia. CERN Concept of ADS. Feasibility and motivation for hybrid concepts for nuclear energy generation and transmutation. IAEA-TC-903.3 Proceedings of the International Atomic Energy Agency Technical Commitee Meeting. Madrid, Spain, 17-19 September 1997. 1998. Ciemat pp. 26-171. 2. S. Rubbia. CERN Concept of ADS. Feasibility and motivation for hybrid concepts for nuclear energy generation and transmutation. IAEA-TC-903.3 Proceedings of the International Atomic Energy Agency Technical Commitee Meeting. Madrid, Spain, 17-19 September 1997. 1998. Ciemat pp. 26-171.

3. Т. Takizuka, T. Sasa, К. Tsujimoto. Hybrid System concepts for nuclear waste transmutation. Ibid., 345-356. 3. T. Takizuka, T. Sasa, K. Tsujimoto. Hybrid System concepts for nuclear waste transmutation. Ibid., 345-356.

4. O.V. Shvedov et al. The ITEP electro-nuclear neutron generator. Journal of Moscow Physical Society, 6 (1996) 99-111. 4. O.V. Shvedov et al. The ITEP electro-nuclear neutron generator. Journal of Moscow Physical Society, 6 (1996) 99-111.

5. Н. Ebinger, H. Kroll, G. Luthardt, Vorrichtung zur Erzeugung von Neutronen. Patentschrift DE 28 07 374 С2, G 21 G 4/02, 21.02.78. 5. N. Ebinger, H. Kroll, G. Luthardt, Vorrichtung zur Erzeugung von Neutronen. Patentschrift DE 28 07 374 C2, G 21 G 4/02, 02.21.78.

6. G. Bauer. Target fur Spallationsneutronenquellen. Patentschrift DE 28 50 069 С2, G 21 G 4/02, 18.11.78. 6. G. Bauer. Target fur Spallationsneutronenquellen. Patentschrift DE 28 50 069 C2, G 21 G 4/02, 11/18/78.

Claims (1)

Электроядерная установка, содержащая ускоритель заряженных частиц, узел мишени, вертикальный размножающий бланкет, канал ввода пучка заряженных частиц, содержащий ионопровод, поворотный магнит и фокусирующие линзы, отличающаяся тем, что корпус бланкета выполнен с боковым вертикальным секторным вырезом, а узел мишени, ионопроводы, поворотные магниты и фокусирующие линзы канала ввода пучка заряженных частиц вмонтированы в разъемный блок защиты и выполнены в виде единого блока-модуля, снабженного стыковочным разъемом и приводом, позволяющим вводить блок-модуль с защитой в боковой вертикальный секторный вырез бланкета; на входе в блок-модуль установлен магнит-делитель, распределяющий ускоренные частицы в два или более каналов ввода пучка, при этом узел мишени выполнен в виде вертикального колеса, установленного в вакуумном кожухе, вакуумно-плотно соединенном с ионопроводами каналов ввода пучка, ориентированными под углом к плоскости колеса, снабженного приводом, обеспечивающим его вращение; блок-модуль совмещен с набором шиберных пластин, которые оснащены приводами и системой синхронизации для поочередного ввода в секторную прорезь бланкета при выдвижении из нее блока-модуля, или поочередного вывода из нее, по мере ввода блока-модуля, в секторную прорезь бланкета. An electron-nuclear installation containing a charged particle accelerator, a target assembly, a vertical propagating blanket, an input channel for a charged-particle beam containing an ion guide, a rotatable magnet and focusing lenses, characterized in that the blanket body is made with a side vertical sector cut, and the target assembly, ion conductors, are rotary magnets and focusing lenses of the channel for input of a beam of charged particles are mounted in a detachable protection unit and are made in the form of a single unit module equipped with a docking connector and a drive, allowing You can enter a block module with protection into the side vertical sector cut-out of the blanket; At the entrance to the block module, a magnet divider is installed that distributes accelerated particles into two or more beam input channels, while the target assembly is made in the form of a vertical wheel mounted in a vacuum casing vacuum-tightly connected to the ion channels of the beam input channels oriented at an angle to the plane of the wheel equipped with a drive that provides its rotation; the block module is combined with a set of slide plates that are equipped with drives and a synchronization system for alternately entering a blanket into the sector slot when the block module is pulled out of it, or sequentially withdrawing from it, as the block module is inserted, into the blanket sector slot.
RU2000124121/06A 2000-09-20 2000-09-20 Electronuclear installation RU2193249C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000124121/06A RU2193249C2 (en) 2000-09-20 2000-09-20 Electronuclear installation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000124121/06A RU2193249C2 (en) 2000-09-20 2000-09-20 Electronuclear installation

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2000124121A RU2000124121A (en) 2002-08-10
RU2193249C2 true RU2193249C2 (en) 2002-11-20

Family

ID=20240270

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2000124121/06A RU2193249C2 (en) 2000-09-20 2000-09-20 Electronuclear installation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2193249C2 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
SHVEDOV O.V. et al. The ITEP electro-nuclear neutron generator. Journal of Moscow Physical Society. 1996, № 6, pp.99-111. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Winkler et al. The status of the Super-FRS in-flight facility at FAIR
JP6276745B2 (en) Self-shielding targets for isotope production systems
RU2717364C1 (en) Neutron capturing therapy system
JPH09506171A (en) Energy amplifier driven by a particle beam accelerator for the production of clean nuclear energy
US6472677B1 (en) Devices and methods for transmuting materials
Abs et al. IsoDAR@ KamLAND: a conceptual design report for the technical facility
Zelinsky et al. NSC KIPT neutron source on the base of subcritical assembly driven with electron linear accelerator
Alonso et al. IsoDAR@ Yemilab: A Conceptual Design Report for the Deployment of the Isotope Decay-At-Rest Experiment in Korea's New Underground Laboratory, Yemilab
WO2019168030A1 (en) Nuclear fusion system, nuclear fusion method, nuclide transmutation life-shortening treatment system for long lived fission product, and nuclide transmutation life-shortening treatment method for long lived fission product
RU2003191C1 (en) Method of transmutation of isotopes
Moss et al. Design, construction and installation of an epithermal neutron beam for BNCT at the high flux reactor Petten
Maj et al. White Book on the complementary scientific programme at IFMIF-DONES
RU2193249C2 (en) Electronuclear installation
Kiselev et al. Progress and challenges of the PSI meson targets and relevant systems
US11291862B2 (en) Medical source of neutrons, nuclear reactor for a medical neutron source, and method of application of a medical neutron source
US11031141B2 (en) Providing a neutron source by directing a beam onto a target in a nuclear reactor to emit neutrons from the reactor
Cornell et al. Final report of the EURISOL Design Study (2005-2009) A Design Study for a European Isotope-Separation-On-Line Radioactive Ion Beam Facility
Mizumoto et al. High intensity proton accelerator for nuclear waste transmutation
Jongen et al. High intensity cyclotrons for radioisotope production or the comeback of the positive ions
Benson et al. Opportunities and Challenges of a Low-energy Positron Source in the LERF
US12033768B2 (en) Target carrier assembly and irradiation system
Tur Linear electron accelerator for the medical isotopes production
Seo et al. IsoDAR@ Yemilab: A Conceptual Design Report for the Deployment of the Isotope Decay-At-Rest Experiment in Korea’s New Underground Laboratory, Yemilab
RU2192058C2 (en) Turbine-type target
RU2542740C1 (en) Nuclear reactor for combustion of transuranic chemical elements

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20050921