RU2765215C1 - Устройство защиты прибора от излучения - Google Patents
Устройство защиты прибора от излучения Download PDFInfo
- Publication number
- RU2765215C1 RU2765215C1 RU2021102837A RU2021102837A RU2765215C1 RU 2765215 C1 RU2765215 C1 RU 2765215C1 RU 2021102837 A RU2021102837 A RU 2021102837A RU 2021102837 A RU2021102837 A RU 2021102837A RU 2765215 C1 RU2765215 C1 RU 2765215C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- radiation
- screen
- shielding substance
- flux
- shielding
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21F—PROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
- G21F5/00—Transportable or portable shielded containers
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21F—PROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
- G21F5/00—Transportable or portable shielded containers
- G21F5/06—Details of, or accessories to, the containers
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Particle Accelerators (AREA)
Abstract
Изобретение относится к устройствам для управления потоками излучений и предназначено для перекрытия потока рентгеновского, гамма-излучения или потока нейтронов в физических установках. Устройство защиты прибора от излучения содержит перекрывающий излучение защитный экран и связанное с экраном исполнительное устройство. Экран представляет собой резервуар, имеющий внутреннюю полость для заполнения экранирующим веществом. Исполнительное устройство представляет собой сообщающуюся с полостью резервуара замкнутую гидравлическую систему подвода и отвода экранирующего вещества. Стенки экрана выполнены из материала, прозрачного для перекрываемого излучения, а толщина стенок экрана не превышает толщину слоя экранирующего вещества, определенную из условия получения требуемой величины ослабления потока излучения в зависимости от спектрального состава перекрываемого излучения и элементо-изотопного состава экранирующего вещества. При реализации изобретения обеспечивается возможность регулирования перекрытия потока излучения при многократном срабатывании устройства, а также обеспечение минимальных габаритно-массовых характеристик. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.
Description
Изобретение относится к области защиты объектов от излучения и может быть использовано для управления перекрытия потоков излучений, а именно потока рентгеновского, гамма-излучения или потока нейтронов в физических установках.
Известны способы перекрытия потока рентгеновского и гамма излучения, которые, как правило, предусматривают наличие преграды, выполненной из материалов, в состав которых входят химические элементы с большим атомным номером Z, т.е. тяжелые элементы. Устройство при срабатывании тем или иным способом открывает/закрывает канал пропускания излучения.
Из уровня техники известен предохранительный клапан [US №2548774, МПК D06M 11/30, опуб. 1961 г], содержащий отсекающий рабочую среду защитный экран и связанное с экраном исполнительное устройство. В данном устройстве защитный экран выполнен в виде купола мембраны, образованного секторами с кулачками (приливами), а исполнительным устройством служит пропущенный через сектора трос, стягивающий сектора вместе, перекрывая проходное сечение. Под действием среды трос разрушается, и сектора расходятся, открывая проходное сечение. При этом клапан срабатывает автоматически, давление срабатывания зависит от усилия разрыва троса калиброванного сечения. В случае принудительного открывания клапана может быть применен любой известный тип привода, обеспечивающий разрушение троса.
Недостатком данного устройства является то, что в нем не обеспечивается пропускание потока рабочей среды низкого и сверхнизкого давления в заданный момент времени, так как, даже если будет обеспечено разрушение стягивающего троса каким-либо приводом, поток низкой плотности, не сможет открыть клапан. Кроме того, в этом устройстве привод для разрушения троса необходимо размещать внутри проходного канала. Поэтому после срабатывания в проходном сечении остается много посторонних материалов, которые не только засоряют рабочую среду, но и могут помешать раскрытию лепестков мембраны.
Известен быстродействующий клапан [SU №889997, МПК F16K 17/16, опуб. 15.12.1981], принятый за прототип, включающий защитный экран и связанное с экраном исполнительное устройство. В данном устройстве защитный экран, перекрывающий поток частиц и излучение, выполнен в виде диафрагмы, куполообразной оболочки, образованной отдельными секторами в виде пластинчатых пружин, согнутых вершинами к центру проходного канала потока излучения и облицованных слоями материалов, способных отражать и поглощать излучение. Стягивающий элемент расположен за пределами проходного канала клапана. Для обеспечения оперативного пропускания излучения исполнительное устройство выполнено в виде пироножа, который по команде от временного механизма или от датчика давления срабатывает, перерубая стягивающий сектора трос. При этом пластинчатые пружины под действием собственных сил выпрямляются. Данное устройство по сравнению с предыдущим аналогом обеспечивает расширение диапазона интенсивности потока излучения.
Однако недостатком прототипа является то, что у него отсутствует возможность регулирования отсечки потока излучения в процессе срабатывания устройства, т.к. раскрытие реализовано за счет пружинных свойств материала секторов диафрагмы, которые имеют либо полностью закрытое положение, либо, после освобождения, полностью открывают канал без задержки в промежуточных положениях. Кроме этого, клапан обладает большими габаритными размерами - продольный размер диафрагмы сопоставим с величиной радиуса канала излучения, который она перекрывает, причем сектора диафрагмы выполнены из свинца и стали, что влияет на массу устройства. Это ограничивает его область применения и исключает использование там, где есть требования к размерам и массе, например в авиакосмической отрасли. Также прототип обеспечивает только однократное срабатывание, так как конструкцией не предусмотрена обратная сборка диафрагмы в исходное состояние.
Задачей заявляемого изобретения является создание малогабаритного устройства защиты прибора от излучения с возможностью регулирования перекрытия потока излучения и многократного срабатывания устройства.
Техническим результатом, на достижение которого направлено заявляемое изобретение, является возможность регулирования перекрытия потока излучения при многократном срабатывании устройства, а также обеспечение минимальных габаритно-массовых характеристик.
Указанный технический результат достигается тем, что устройство защиты прибора от излучения, содержит перекрывающий излучение защитный экран и связанное с экраном исполнительное устройство, согласно изобретению экран представляет собой резервуар, имеющий внутреннюю полость для заполнения экранирующим веществом, а исполнительное устройство представляет собой сообщающуюся с полостью резервуара замкнутую гидравлическую систему подвода и отвода экранирующего вещества, при этом стенки экрана выполнены из материала, прозрачного для перекрываемого излучения, а толщина стенок экрана не превышает толщину слоя экранирующего вещества, определенную из условия получения требуемой величины ослабления потока излучения в зависимости от спектрального состава перекрываемого излучения и элементо-изотопного состава экранирующего вещества.
Выполнение экрана в виде резервуара с внутренней полостью, заполняемой экранирующим веществом, при этом стенки экрана выполнены из материала, прозрачного для экранируемого излучения, обеспечивает возможность регулирования перекрытия потока излучения, а именно, как свободное прохождение излучения, когда полость экрана не заполнена экранирующим веществом, так и частичное или полное перекрытие потока излучения в зависимости от степени заполнения полости резервуара экранирующим веществом.
Выполнение исполнительного устройства в виде сообщающейся с полостью резервуара замкнутой гидравлической системы подвода и отвода экранирующего вещества обеспечивает многократное срабатывание за счет подачи экранирующего вещества в полость экрана и обратно.
Обеспечение минимальных габаритно-массовых характеристик устройства достигается за счет того, что толщина стенок экрана не превышает толщину слоя экранирующего вещества, что позволяет снизить размеры экрана при его оптимизации под распределение плотности перекрываемого потока.
В зависимости от толщины слоя экранирующего вещества, определенной из условия получения требуемой величины ослабления потока излучения в зависимости от спектрального состава перекрываемого излучения и элементо-изотопного состава экранирующего вещества, получают требуемую величину ослабления потока излучения.
Таким образом, совокупность всех изложенных выше признаков создает условия обеспечения возможности регулирования перекрытия потока излучения при многократном срабатывании устройства, а также обеспечение минимальных габаритно-массовых характеристик.
Кроме того, для перекрытия рентгеновского и гамма-излучения экранирующее вещество содержит элементы, обеспечивающие перекрытие рентгеновского и гамма-излучения.
Для перекрытия потока нейтронов экранирующее вещество содержит в своем составе элементы обеспечивающие перекрытие потока нейтронов, например водород, при этом материал стенок экрана в совсем составе содержит атомы, ядра которых имеют минимальное сечение взаимодействия с нейтронами.
Наличие в заявляемом изобретении признаков, отличающих его от прототипа, позволяет считать его соответствующим условию «новизна».
Новые признаки, которые содержит отличительная часть формулы изобретения, не выявлены в технических решениях аналогичного назначения. На этом основании можно сделать вывод о соответствии заявляемого изобретения условию «изобретательский уровень».
Изобретение иллюстрируется чертежами:
на фиг. 1 представлена схема устройства защиты прибора от излучения в исходном положении, защищаемый объект не показан;
на фиг. 2 - представлена схема устройства защиты прибора от излучения в сработанном положении, защищаемый объект не показан.
Устройство выполнено следующим образом.
Устройство защиты прибора от излучения содержит перекрывающий излучение защитный экран 1 и связанное с экраном исполнительное устройство (фиг. 1-2). Экран 1 представляет собой резервуар, имеющий внутреннюю полость для заполнения экранирующим веществом 2. Стенки экрана 1 выполнены из прозрачного для перекрываемого излучения материала, при этом толщина стенок экрана 1 не превышает толщину слоя экранирующего вещества 2. Толщина слоя экранирующего вещества 2 выбрана из условия получения требуемой величины ослабления потока излучения, зависящей от спектрального состава перекрываемого потока излучения и элементо-изотопного состава экранирующего вещества и рассчитывается для конкретного защищаемого прибора. Исполнительное устройство представляет собой сообщающуюся с полостью резервуара 1 замкнутую гидравлическую систему подвода и отвода экранирующего вещества 2. Для перекрытия рентгеновского и гамма-излучения экранирующее вещество 2 содержит химические элементы, обеспечивающие перекрытие рентгеновского и гамма-излучения. Для перекрытия потока нейтронов экранирующее вещество 2 содержит в своем составе элементы обеспечивающие перекрытие потока нейтронов, например водород, при этом материал стенок экрана 1 в совсем составе содержит атомы, ядра которых имеют минимальное сечение взаимодействия с нейтронами. В качестве исполнительного устройства для заполнения полости резервуара 1 экранирующим веществом 2 в гидравлическую систему может входить, например, вытеснитель 3 с трубопроводами подвода 4 и отвода 5 экранирующего вещества 2. Для чего корпус вытеснителя 3 разделен перегородкой 6 на две камеры: верхнюю 7 и герметичную нижнюю 8. В каждой из камер 7, 8 установлены с возможностью продольного перемещения поршни-толкатели 9, 10 соответственно. Поршни 9, 10 соединены между собой общим штоком 11, проходящим через отверстие в перегородке 6. Верхняя камера 7 представляет собой газовую полость, подсоединенную к аккумулятору давления (не показано). В стенке верхней камеры 7 имеется отверстие 12 для стравливания избыточного давления. В нижней камере 8 полость под поршнем заполнена экранирующим веществом 2. Оба трубопровода 4, 5 через штуцеры сообщены с нижней камерой 8.
С целью необходимости осуществления однократного перекрытия потока излучения, вытеснитель снабжают элементом фиксации конечного хода верхнего поршня 9. Для чего изнутри в стенке верхней камеры 7 выполнен паз 13 под входящее в него пружинное кольцо 14, установленное на верхнем поршне 9, фиксируя тем самым конечное положение его хода.
Устройство работает следующим образом.
В исходном положении резервуар 1, установленный между источником излучения и защищаемым прибором, пуст и пропускает излучение. Для осуществления перекрытия излучения по команде задействуют аккумулятор давления (не показано) или, например, электропривод с винтовой передачей, в результате чего поршни 9, 10 вытеснителя 3 приходят в движение. В верхней камере 7 через отверстие 12 происходит стравливание избыточного давления, нагнетаемого верхним поршнем 9, и его дросселированного движения. Поршень 9 через шток 11 толкает поршень 10 в камере 8 с экранирующим веществом 2, которое вытесняется из подпоршневой полости камеры 8 и по трубопроводу 4 заполняет полость резервуара 1. Объем экранирующего вещества 2 рассчитан таким образом, чтобы при необходимости полного перекрытия потока излучения можно было полностью заполнить резервуар 1. В зависимости от степени заполнения полости резервуара 1 экранирующим веществом 2 осуществляют частичное перекрытие потока излучения. При заполнении полости резервуара 1 высвободившийся газ (воздух) по трубопроводу 5 поступает в полость камеры 8 в область над поршнем 10. При обратном движении поршней 9, 10 и штока 11 газ над поршнем 10 вытесняет экранирующее вещество 2 из полости экрана 1 по трубопроводу 4 обратно в камеру 8. Таким образом осуществляется многократное срабатывание устройства.
В случае необходимости однократного перекрытия потока излучения при достижении поршнем 9 канавки 13 в стенке камеры 7 кольцо пружинное 14 заскакивает в паз 13, тем самым блокируя движение поршня 9, а с ним - и поршня 10 через шток 11.
В настоящее время ведется разработка документации, запланированы изготовление и предварительные испытания опытных образцов устройства защиты от излучения, выполненного в соответствии с заявляемым изобретением.
Представленные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявляемого изобретения следующей совокупности условий:
- средство, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении, предназначено для использования в качестве устройства для управления потоками излучения и предназначено для перекрытия и пропускания потока частиц, излучения;
- средство, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении, способно обеспечить возможность регулирования перекрытия потока излучения при многократном срабатывании устройства, а также обеспечение минимальных габаритно-массовых характеристик;
- для заявляемого устройства защиты от излучения в том виде, в котором оно охарактеризовано в формуле изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью описанных в заявке и известных до даты приоритета средств и методов.
Следовательно, заявленное устройство защиты от излучения соответствует условию «промышленная применимость».
Claims (3)
1. Устройство защиты прибора от излучения, содержащее перекрывающий излучение защитный экран и связанное с экраном исполнительное устройство, отличающееся тем, что экран представляет собой резервуар, имеющий внутреннюю полость для заполнения экранирующим веществом, а исполнительное устройство представляет собой сообщающуюся с полостью резервуара замкнутую гидравлическую систему подвода и отвода экранирующего вещества, при этом стенки экрана выполнены из материала, прозрачного для перекрываемого излучения, а толщина стенок экрана не превышает толщину слоя экранирующего вещества, определенную из условия получения требуемой величины ослабления потока излучения в зависимости от спектрального состава перекрываемого излучения и элементо-изотопного состава экранирующего вещества.
2. Устройство защиты прибора от излучения по п. 1, отличающееся тем, что экранирующее вещество содержит элементы, обеспечивающие перекрытие рентгеновского и гамма-излучения.
3. Устройство защиты прибора от излучения по п. 1, отличающееся тем, что экранирующее вещество имеет в своем составе элементы, обеспечивающие перекрытие потока нейтронов.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021102837A RU2765215C1 (ru) | 2021-02-05 | 2021-02-05 | Устройство защиты прибора от излучения |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021102837A RU2765215C1 (ru) | 2021-02-05 | 2021-02-05 | Устройство защиты прибора от излучения |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2765215C1 true RU2765215C1 (ru) | 2022-01-26 |
Family
ID=80445438
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2021102837A RU2765215C1 (ru) | 2021-02-05 | 2021-02-05 | Устройство защиты прибора от излучения |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2765215C1 (ru) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU889997A1 (ru) * | 1979-10-12 | 1981-12-15 | Предприятие П/Я В-2827 | Быстродействующий клапан |
SU1087750A1 (ru) * | 1983-02-10 | 1984-04-23 | Центральное Проектно-Конструкторское И Технологическое Бюро Научного Приборостроения Ан Узсср | Экранирующее устройство |
WO2018232435A1 (en) * | 2017-06-23 | 2018-12-27 | Chrysos Corporation Limited | ARMORED X-RAY RADIATION APPARATUS |
RU2696980C1 (ru) * | 2018-05-03 | 2019-08-08 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "Эксорб" | Экранирующая система защиты от излучений |
-
2021
- 2021-02-05 RU RU2021102837A patent/RU2765215C1/ru active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU889997A1 (ru) * | 1979-10-12 | 1981-12-15 | Предприятие П/Я В-2827 | Быстродействующий клапан |
SU1087750A1 (ru) * | 1983-02-10 | 1984-04-23 | Центральное Проектно-Конструкторское И Технологическое Бюро Научного Приборостроения Ан Узсср | Экранирующее устройство |
WO2018232435A1 (en) * | 2017-06-23 | 2018-12-27 | Chrysos Corporation Limited | ARMORED X-RAY RADIATION APPARATUS |
RU2696980C1 (ru) * | 2018-05-03 | 2019-08-08 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "Эксорб" | Экранирующая система защиты от излучений |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2009529129A (ja) | 原子力設備並びにその格納容器における閉鎖装置 | |
RU2765215C1 (ru) | Устройство защиты прибора от излучения | |
US20120312546A1 (en) | Water hammer mitigating flow control structure and method | |
RU2666346C2 (ru) | Пассивная система снижения давления для емкостей под давлением в ядерных реакторах | |
EP3306619A1 (en) | Device for passive protection of a nuclear reactor | |
AU2015281295B2 (en) | High Integrity Pressure Protecting System (HIPPS) for a fluid line | |
JP2004515722A (ja) | 弁の操作装置 | |
JP2011117963A (ja) | 苛酷な環境用の緊急時流体供給源 | |
US4266639A (en) | Quick response hydraulic shock suppressor for piping systems | |
EP3011568B1 (en) | Radiation source container | |
Sharma et al. | Blast Valve Design and Related Studies: A Review. | |
EP3128388B1 (en) | Constant flow valve for fire protection installations | |
JPH0336957Y2 (ru) | ||
RU2658343C1 (ru) | Устройство аварийной защиты ядерного реактора | |
RU185972U1 (ru) | Отсекающий клапан | |
US3295545A (en) | Liquid storage tank venting device for zero gravity environment | |
RU2374541C1 (ru) | Клапан отсекающий автоматический | |
RU2374542C2 (ru) | Клапан запорно-регулирующий | |
RU2164634C2 (ru) | Клапан избыточного давления | |
JP2023130836A (ja) | 原子炉格納容器内オイルダンパ、および、制振システム | |
KR20130070513A (ko) | 압력용기로부터 나오는 가스의 음향 감쇠를 위한 장치 및 그 장치를 구비한 잠수함 | |
RU102733U1 (ru) | Импульсно-предохранительное устройство | |
RU2445445C1 (ru) | Устройство запорное автономное | |
Mulligan et al. | Semi-active resetable actuators incorporating a high pressure source | |
JPS5939604B2 (ja) | 液圧直線駆動用減速緩衝装置 |