РАЗРАБОТКА И АНАЛИЗ ТЕПЛОФИЗИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ОБЛУЧАТЕЛЬНОЙ КАПСУЛЫ, ПРЕДНАЗНАЧЕННОЙ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА Mo-99 В РЕАКТОРЕ ВВР-К

В настоящей работе представлены результаты теплофизического анализа конструкции облучательной капсулы, предназначенной для повышения удельной активности ⁹⁹Mo в исследовательском реакторе ВВР-К. Численное моделирование было проведено в программном комплексе ANSYS Fluent 2021 R2 для трёх предложенных конфигураций активной зоны. Показано, что разработанная конструкция облучательного устройства обеспечивает надёжный тепловой режим при максимальной температуре порошка триоксида молибдена, равной 152,6 ℃, и температуре теплоносителя, не превышающей 50,1 ℃. Результаты подтверждают безопасность эксплуатации облучательного устройства на реакторе ВВР-К как в бериллиевой ловушке в центре активной зоны, так и в штатной высокопоточной ячейке. 

1. Li J., Xie R., Li B., Chen L., Shen W., Zhao Y., Gui Q., Chen L., Xu B., Chen X., Guan J., Chen L., Yang K., Chai Z., Wang S. Tumor Imaging by a 99mTcO4−-Labeled Cationic Polymeric Network // CCS Chemistry. – 2024. – Vol. 6, No. 8. – P. 1868–1875.

2. Technology for Production of Portable Tc-99m Gel Generators Using Neutron Activated Natural Molybdenum [Электронный ресурс]. – URL: https://www-pub.iaea.org/MTCD/Publications/PDF/SupplementaryMaterials/TRS478CD/Kazakhstan.pdf (дата обращения: 07.04.2025).

3. Non-HEU Production Technologies for Molybdenum-99 and Technetium-99m [Электронный ресурс]. – URL: https://www-pub.iaea.org/MTCD/Publications/PDF/Pub1589_web.pdf (дата обращения: 06.04.2025).

4. Ryabchikov A., Skuridin V., Nesterov E., Chibisov E., Golovkov V. Obtaining molybdenum-99 in the IRT-T research reactor using resonance neutrons // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms. – 2004. – Vol. 213. – P. 364–368.

5. Feasibility Studies of Producing 99Mo by Captura in the IEA-R1 Research Reactor [Электронный ресурс]. – URL: https://www.rertr.anl.gov/Mo99-98/RConcilio.pdf (дата обращения: 11.04.2025).

6. Ашибаев А.Ч. Оптимизация условий облучения на реакторе ВВР-К для повышения удельной активности Mo-99 // Сборник тезисов Международной научной конференции студентов и молодых учёных «ФАРАБИ ӘЛЕМІ», Секция «Теплофизика и теоретическая теплотехника». – 2025. – С. 114–115.

7. ANSYS Fluent Workbench Tutorial Guide 2021 R2 [Электронный ресурс]. -– URL: https://dl.cfdexperts.net/cfd_resources/Ansys_Documentation/Fluent/Ansys_Fluent_Workbench_Tutorial_Guide_2021_R2.pdf (дата обращения: 27.04.2025).

8. Sairanbayev D. S., Shaimerdenov A. A., Akhanov A. M., Silnyagin P. P., Gizatulin Sh. Kh., Shakirov B. B., Udartsev S. B. Thermophysical analysis of the irradiation experiment of titanium beryllide samples in the WWR-K reactor // Recent Contributions to Physics. – 2023. – Vol. 84, No. 1. – P. 65–71.

9. MCNP Version 6.2 Release Notes [Электронный ресурс]. – URL: https://mcnp.lanl.gov/pdf_files/TechReport_2018_LANL_LA-UR-18-20808_WernerBullEtAl.pdf (дата обращения: 21.04.2025).