ЖОҒАРЫ БАЙЫТЫЛҒАН ЖӘНЕ ТӨМЕН БАЙЫТЫЛҒАН ОТЫНДЫ ССР-Қ РЕАКТОРЫНДА НЕЙТРОНДАР СПЕКТРІН САЛЫСТЫРУ

ССР-Қ – бұл жеңіл сулы, бак түріндегі гетерогенді, зерттеу реакторы. 1967 жылы уран-235 изотопы бойынша 36 % байытылған реактор өз жұмысын бастады. 2016 жылы ССР-ҚН типіндегі ЖБЖ пайдалана отырып, реакторды төмен байытылған отынға (уран-235 бойынша 19,7 %) көшіру жүзеге асырылады. Реакторды пайдалану үшін активті аймақтың шағын конфигурациясы таңдалып алынған, онда отынның жануына қарай нейтрондардың бүйірлік сулы шағылдырғышы біртіндеп бериллийлік шағылдырғышқа ауыстырылады. Бұдан басқа, жаңа активті аймақта реактордың басқару және қорғау жүйесінің жұмыс құралдарының саны артты.
Физикалық іске қосу кезінде активті аймақтың орталығында жүргізілген, жылулық нейтрондар ағынының тығыздығын өлшеу нәтижелері, оның 2·10¹⁴ см^-2с^-1 дейін ұлғайғанын көрсетті. Осылайша, эксперименттік мүмкіндіктер тұрғысынан қарағанда, конверсиядан кейін реакторға деген қызығушылық артты.
Уранның бөлінуі кезінде энергиясы Уатта спектріне сай нейтрондар пайда болатыны белгілі, яғни ең жоғарысы нейтрондар 0,7 МэВ энергиялы болады және нейтрондардың орташа энергиясы 2 МэВ құрайды. Төмен байытылған отынды ЖБЖ жаңа конструкциясында уран-238 мөлшерінің арттыруына қарай нейтрондардың спектрі «тым қатты» болады.
Осы жұмыста MCNP компьютерлік кодын қолдана отырып, активті аймақтың сәулелеуші арналарында нейтрондар спектрі есептелген, сондай-ақ жоғары байытылған және төмен байытылған уран отынды ССР-Қ реакторы активті аймағының нейтрондары спектрлеріне салыстыру жүргізілді.

1. Аринкин Ф.М., Шаймерденов А.А., Гизатулин Ш.Х., Дюсамбаев Д.С., Колточник С.Н., Чакров П.В., Чекушина Л.В. Конверсия активной зоны исследовательского реактора ВВР-К. – Атомная энергия, 2017, т. 123, № 1 – с. 15–20.

2. Возобновление эксплуатации реактора ВВР-К. Сборник статей. Алматы, ИАЭ НЯЦ РК, 1998 – 248 с.

3. MCNP – A General Monte Carlo N-Particle Transport Code, Version 5. - Los Alamos National Laboratory, LA-UR-03-1987, 2008.

4. MCNP6 User’s Manual - Los Alamos National Laboratory, LA-CP-13-00634, 2013

5. M.B. Chadwick, M. Herman, P. Obložinský, M.E. Dunn, Y. Danon, A.C. Kahler, D.L. Smith, B. Pritychenko, G. Arbanas, R. Arcilla, R. Brewer, D.A. Brown, R. Capote, A.D. Carlson, Y.S. Cho, H. Derrien, K. Guber, G.M. Hale, S. Hoblit, S. Holloway, T.D. Johnson, T. Kawano, B.C. Kiedrowski, H. Kim, S. Kunieda, N.M. Larson, L. Leal, J.P. Lestone, R.C. Little, E.A. McCutchan, R.E. MacFarlane, M. MacInnes, C.M. Mattoon, R.D. McKnight, S.F. Mughabghab, G.P.A. Nobre, G. Palmiotti, A. Palumbo, M.T. Pigni, V.G. Pronyaev, R.O. Sayer, A.A. Sonzogni, N.C. Summers, P. Talou, I.J. Thompson, A. Trkov, R.L. Vogt, S.C. van der Marck, A. Wallner, M.C. White, D. Wiarda, P.G. Young, "ENDF/B-VII.1: Nuclear Data for Science and Technology: Cross Sections, Covariances, Fission Product Yields and Decay Data", Nucl. Data Sheets 112(2011)2887.