Preview

Вестник НЯЦ РК

Расширенный поиск
№ 4 (2020)
Скачать выпуск PDF
5-7 70
Аннотация

В ходе исследования был рассмотрен приближенный метод расчета нейтронных спектров. Для этого рассчитывались релаксация нейтронов в замедлителях и различные длины релаксации. Метод предлагает рассчитать температуру нейтронного газа, длину релаксации, длину релаксации и длину диффузии нейтронного потока, найденных экспериментально.

8-12 68
Аннотация

С начала 2020 года и по настоящее время в филиале «Институт атомной энергии» РГП «Национальный ядерный центр Республики Казахстан» проводятся работы по модернизации подсистемы автоматического управления ин- формационно-управляющей системы экспериментального стенда «EAGLE». В рамках этой работы было смонтировано приобретенное оборудование, произведена первичная настройка модулей и корзин расширения с помощью специализированного программного обеспечения Modbus Utility идущего в комплекте поставки. Разработаны алгоритмы для приёма и передачи данных на модули, экран управления и предоставления информации о состоянии агрегатов стендовой автоматики (АСА). В результате данной работы будет усовершенствован процесс контроля, регистрации и отображения экспериментальной информации о состоянии агрегатов экспериментального стенда «EAGLE».

13-17 29
Аннотация

Электронная структура сплава FeGa теоретически исследована методами теории функционала плотности. Работа направлена на объяснение различия в изменении магнитострикционных свойств материала при использовании различных типов легирующих элементов. Интересующий эффект объясняется изменением характера химической связи между атомами железа первой и второй координационных сфер вокруг примесного атома из-за допанта. Усиление связывающей природы электронных орбиталей между этими атомами приводит к уменьшению магнитострикционного эффекта, а его ослабление – к обратному эффекту.

18-23 34
Аннотация

В работе приведены данные по содержанию трития (3Н) в атмосферном воздухе в местах расположения штолен на площадке «Дегелен» Семипалатинского испытательного полигона (СИП). Зафиксировано присутствие тритированной воды (НТО) и газообразных соединений (НТ) в воздушной среде как на территории пл. «Дегелен», так и за ее пределами.

На основе полученных данных определен вклад 3Н в дозовую нагрузку для персонала и населения при поступлении с воздухом на примере площадки «Дегелен». Установлено, что вклад 3Н в дозовую нагрузку для персонала (ингаляционное поступление), при проведении работ в местах максимальной концентрации 3Н в воздухе, составит не более 1%. Вклад 3Н в дозовую нагрузку для населения, в случае ведения хозяйственной деятельности за пределами площадки «Дегелен», в местах расположения водотоков с высокой концентрацией 3Н в воде и воздухе, составит порядка 10%.

24-28 33
Аннотация

Методами компьютерного моделирования с использованием теории функционала плотности изучены два набора сплавов Гейслера вида Mn2Co1−xVxZ (Z = Al, Ga). Исследованы изменения абсолютной величины и направления магнитных моментов ионов решетки в зависимости от химического состава. Для объяснения полученных результатов проведен топологический анализ зарядового распределения на атомах кристаллической решетки. Показано, что изменения магнитных свойств определяются зарядовыми состояниями ионов системы. Фундаментальным отличием между Al- и Ga-содержащими сплавами является способность ионов Ga, в отличие от ионов Al, менять свое зарядовое состояние по мере увеличения концентрации ванадия, что дает дополнительную степень свободы для модификации электронной структуры изученных соединений.

29-34 35
Аннотация

В статье раскрывается понятие биологической дозиметрии, как ведущей области исследований в современном научном пространстве радиоэкологии, ее сущность и основные закономерности. Приводятся сведения о новейших исследованиях биодозиметрии, проводимых в ИРБЭ – апробация прототипа калибровочной кривой «доза-эффект», усовершенствование базовой методики (анализ хромосомных аберраций в лимфоцитах периферической крови человека), накопление статистических данных по фоновой стандартной частоте хромосомных аберраций в разных регионах Казахстана. Также обозначена актуальность и задачи исследования данной тематики. Проведен обзор опыта исследований в области биологической дозиметрии в Казахстане, обозначено ее значение для развития науки страны, а также раскрываются перспективы развития и исследования, ведущиеся в данном направлении.

35-41 30
Аннотация

В статье описан способ изготовления образцов жаропрочного сплава на никелевой основе с последующим нанесением композиционного покрытия на основе (Cr-Al-Co-редкоземельная группа), полученного плазменным методом. Получены модельные жаропрочные сплавы на основе Ni-Cr (20Х23Н18) с заданной структурой. Изготовление опытных отливок 20Х23Н18 включало следующие операции: нагрев мерной шихтовой заготовки готового сплава; нагрев до температуры 1600 °С и расплавление металла в вакууме 10−2–10−4 Па.; заливка образца в форму при температуре металла 1480–1530 °С, температура формы при этом составляла 950-1000°С. Произведены расчеты и математическая модель процесса формирования слитка, отражающая последовательности кристаллизации и непрерывность питания объема по высоте, температурное поле составной оболочки. Разработанная математическая модель показала, что в процессе производства слитков заливка расплава должна производиться при постоянном его уровне в воронке. Поэтому заполнение металлом изложницы рассматривалось как истечение жидкости из одного сосуда в другой с постоянным и переменным уровнем. Время заполнения изложницы определено как величина расхода при течении расплава через керамику литейного припаса. Предложена ионно-плазменная технология двухслойного покрытия с внутренним металлическим и внешним керамическим слоями на подготовленной поверхности матрицы жаропрочного сплава 20Х23Н18: Cr/Al/Co (поочередное нанесение слоев) + ZrO2-Y2O3. Общая толщина двухслойного теплозащитного покрытия составила 180–190 мкм. Общая толщина внутреннего слоя (Cr/Al/Co) – 60–65 мкм с содержанием Al – 30–35% масс., Cr – 40–44% масс., Cо – 30–34% масс. Толщина внешнего керамического покрытия составила (ZrO2-Y2O3)120-130 мкм, концентрация оксида иттрия и оксида циркония в жаростойком слое составила соответственно 40-43% масс., 60-63% масс. Нанесение покрытий осуществляли на ионно-плазменной установке, представляющей собой вакуумную камеру с двумя магнетронными распылительными системами несбалансированного типа и ионный источник с замкнутым дрейфом электронов.

42-46 38
Аннотация

В статье представлены результаты исследования содержания и распределения искусственных радионуклидов в компонентах лесной подстилки и верхнем почвенном слое соснового бора Прииртышья, в отдаленный период после ядерных испытаний на территории Семипалатинского испытательного полигона (СИП). Определены минимальные и максимальные значения удельной активности 137Cs, 90Sr, 241Am, 239+240Pu в исследуемых почвах, а также в минеральной и органической составляющей подстилки. Сформированы ряды  радионуклидов по их способности к накоплению в верхнем почвенном слое и компонентах лесной подстилки. Установлена зависимость между содержанием радионуклидов 137Cs, 90Sr, 241Am, 239+240Pu в компонентах лесной подстилки и ее мощностью.

47-52 45
Аннотация

Одной из особенностей кориума является наличие остаточного энерговыделения. В качестве метода физического моделирования остаточного тепловыделения на установке ЛАВА-Б применяется метод индукционного нагрева. Статья посвящена индукционному нагреву кориума при проведении экспериментальных исследований его взаимодействия с жаростойкими материалами на установке Лава-Б. В статье представлены результаты анализа параметров, влияющих на эффективность системы индукционного нагрева, и определены оптимальные условия для увеличения мощности и эффективности имитации остаточного энерговыделения. В результате проделанной работы сделаны выводы об необходимых условиях повышения энерговыделения в кориуме и эффективности индукционного нагрева как метода физического моделирования остаточного энерговыделения в кориуме.

53-60 24
Аннотация

В связи с отсутствием в Республике Казахстан (РК) организации, осуществляющей испытания транспортно-упаковочных комплектов (ТУК) в процессе выполнения работ, связанных с обращением с радиоактивными отходами (РАО), отработавшим ядерным топливом (ОЯТ) и ядерными материалами (ЯМ), предприятия Казахстана испытывают трудности в отношении получения разрешений на использование ТУК различного назначения. На сегодняшний день данная задача решается одним из следующих способов:

 – сертификаты-разрешения на конструкции ТУК оформляются за рубежом и после их получения на территории страны, выдавшей сертификат, производится распространение действия сертификатов-разрешений на территорию РК;

 – освобождение ТУК от предъявляемых требований нормативно-правовых актов (НПА). Данное решение не всегда применимо, так как ограничивает количество перевозимого материала (например, масса делящегося материала в одном ТУК не более 400 грамм, при условии, если каждая отдельная упаковка в ТУК содержит не более 15 грамм делящегося ЯМ) и применима не ко всем перевозимым материалам.

При наличии собственной базы испытаний ТУК, Казахстан освободится от необходимости в зарубежной помощи по сертификации ТУК. Стендовый комплекс (лаборатория) позволит создать условия по замыканию процесса производства ТУК в Казахстане и создаст конкуренцию на рынке данных услуг в мире.

61-68 34
Аннотация

В работе рассмотрено экспериментальное устройство с конвертером нейтронов [1], обеспечивающее изменение спектра нейтронов реактора ИГР из теплового в быстрый. Успешное проведение испытаний требует проведения ряда теплофизических расчетов, достаточно точно моделирующих тепловое состояние экспериментального устройства и позволяющих обосновать безопасные условия проведения эксперимента. В работе приведены результаты нестационарных расчетов теплового состояния экспериментального устройства с конвертером нейтронов с энерговыделением как в топливе, так и в конструкционных материалах, имитирующих энергию деления ядер в твэлах и воздействие мгновенного и запаздывающего гамма-излучения на конструкционные материалы.

69-76 39
Аннотация

В филиале ИАЭ РГП НЯЦ РК на экспериментальном стенде «ВЧГ-135» в рамках коммерческих проектов и темы научно-технической программы «Изучение свойств прототипа кориума различных составов» проводятся мало-масштабные эксперименты по получению прототипов кориума различных составов. На базе отдела материаловедческих испытаний исследуются физико-механические свойства, фазовый и элементный состав образцов прототипа кориума, получаемого в процессе высокотемпературных экспериментов на экспериментальных стендах. Цель работы состояла в выявлении твердых растворов на основе диоксидов урана и циркония в фазовом составекориума, полученного при различных температурах на экспериментальных стенде «ВЧГ-135». Одна из основных задач – разработка способа описания твердых растворов, как компонентов фазового состава. В статье приводятся методика и результаты определения плотности, исследований структурно-фазовых характеристик образцов кориума с применением методов сканирующей электронной микроскопии (VEGA 3 LMH, TESCAN) и дифрактометрии (Empyrean, PANalytical).

77-81 33
Аннотация

В данной работе рассматривается метод карбидизации поверхности вольфрама с применением пучково-плазмен ного разряда, который был осуществлен на плазменно-пучковой установке для выявления особенностей данного подхода карбидизации. Отличительной особенностью реализованного метода является то, что он наиболее близок к процессам, которые могут вызвать карбидизацию поверхности при эксплуатации термоядерных установок. Данный метод позволяет изменять параметры эксперимента для получения конкретного покрытия с заданными характеристиками. В результате проведенных экспериментальных работ установлено, что при температуре 1500 °С при времени экспозиции 600 с образуется полукарбид W2C, а при увеличении времени до 3600 с образуется монокарбид WC вольфрама.

82-87 25
Аннотация

В статье приведена методика расчета мощности элементов экспериментального устройства, основной целью которого является конвертация потока тепловых нейтронов ИГР. Данная методика является усовершенствованиемтразличных расчетных способов получения данных по энерговыделению в конструктивных элементах испытываемых устройств на стадии планирования экспериментальных исследований.

88-91 28
Аннотация

В статье представлены расчетные исследования по решению многокритериальной задачи оптимизации натриевого теплообменника. Рассматриваемый теплообменник является одним из элементов петлевого натриевого контура (ПНК), разрабатываемого для обеспечения циркуляции натрия при проведении экспериментов на реакторе ИГР с элементами активных зон реакторов на быстрых нейтронах.

В ходе исследований был проведен математический расчет для выбора геометрических параметров теплообменного устройства и определения необходимого расхода теплоносителя. С использованием выбранных геометрических параметров создана трехмерная модель теплообменного устройства в программном комплексе ANSYS FLUENT и проведен стационарный тепловой расчет. В ходе трехмерного расчета получено распределение температурного поля теплообменного устройства с теплоносителями.

В результате расчетных исследований сформирован оптимальный диапазон параметров теплообменного устройства, построена трехмерная расчетная модель и получено распределение температурного поля оптимизированной модели.

92-98 65
Аннотация

В работе приведены результаты механических испытаний по определению изменений прочностных характеристик материала циркониевого сплава Э125 после локального термического воздействия. Определены зависимости прочностных характеристик материала сплава Э125 от твердости. Определены максимальные и минимальные значения прочности в зонах оплавления и термического воздействия. Выполнена оценка изменения геометрических параметров и твердости пятна термического воздействия от режимов дугового воздействия и условий последующего охлаждения.

99-104 26
Аннотация

В статье представлен технологический цикл изготовления наружного кожуха неподвижной ампулы НА-228 импульсного графитового реактора (ИГР) из нержавеющей стали 12Х18Н10Т. Представлены результаты расчета на прочность элементов конструкции и технология изготовления обечайки. Путем сварки контрольных образцов определены оптимальные параметры сварки сегментов обечайки, а также количества прихваток и слоев, порядок и количество проходов, обеспечивающие высокое качество изделия.

105-112 28
Аннотация

Настоящая работа посвящена определению примесей в образцах бетона - конструкционного материала реактора ИТЭР. Представлены результаты реакторных экспериментов и спектрометрических исследований. Облучение образцов для инструментального нейтронно-активационного анализа проводилось на реакторе ИВГ.1М. Пост анализ включал гамма спектрометрические измерения с различной выдержки образцов от одних суток до одного месяца, с расчетом концентрации основных и примесных элементов относительным методом ИНАА. Для сравнения в качестве стандартных образцов использовались горные породы типа СГ-4 и СГД. Был выполнен анализ погрешностей при проведении инструментального нейтронно-активационного анализа на реакторе ИВГ.1М. В результате проведенных исследований определено содержание элементов, которые могут вносить основной вклад в радиационную обстановку в помещениях при эксплуатации и декомиссии ИТЭР.

113-118 26
Аннотация

В работе проведены исследования по синтезу покрытий на основе гафния и углерода, с использованием методики ионно-плазменного напыления покрытий из чередующихся слоев гафния и углерода с толщиной каждого слоя менее 1 нм. При выполнении работ нами была использована четырехканальная магнетронная установка с двумя оппозитно расположенными магнетронами. Один магнетрон заряжен мишенью из гафния, а второй магнетрон заряжен углеродной мишенью. Определена скорость и оптимальные режимы распыления гафния и углерода. Получены зависимости количества распыленного гафния и углерода от приложенной к магнетрону мощности. Определена средняя мощность распыления гафния, которая по выносу вещества соответствует выносу углеродапри его максимально возможной мощности распыления. Проведен синтез покрытий гафний-углерод в диапазоне концентраций от 59,8 до 5,3 ат.% углерода и выполнены рентгенографические исследования покрытий карбидов. Определено, что в покрытиях гафний-углерод, сформированных методом магнетронного осаждения, при концентрациях от 59,8 до 26,1 ат.% углерода происходит формирование кубической фазы карбида гафния, с уменьшением параметра решетки. При концентрации 16,2 ат.% углерода наряду с кубической фазой карбида гафния в покрытии начинает выделяться гафний с гексагональной структурой. При дальнейшем уменьшении концентрации углерода в покрытии гексагональная фаза гафния становится преобладающей.

119-126 25
Аннотация

В статье дается характеристика использованных материалов; излагаются вопросы аппаратурного обеспечения и методики составления карт аномального геомагнитного, гравитационного и тепловых полей и результаты интерпретации по полученным данным, исследуются вопросы увязки наблюденных геомагнитных, гравитационного и тепловых полей по отдельным разрозненным участкам. Также рассматриваются главные закономерности распределения аномального геомагнитного поля (ΔТа) в пределах Центрального Казахстана, затрагиваются вопросы природы аномального магнитного поля отдельных районов, некоторых крупных геологических структур, аномальных полей и аномалий. Анализируются результаты исследований по выявлению корреляционных связей между аномальным геомагнитным, гравитационным и тепловым полем и сейсмичностью на территории Центрального Казахстана.

127-131 29
Аннотация

Статья посвящена повышению безопасности экспериментов, проводимых на КИР ИГР. Представлены результаты расчетов нейтронно-физических параметров экспериментальных устройств с жаропрочным кожухом. Использование кожуха предполагается для дополнительной защиты активной зоны реактора ИГР от возможного воздействия расплава материалов экспериментального устройства. В качестве материала защитного кожуха рассматривались вольфрам, тантал и углепластик. Применение защитного кожуха оценивалось по следующим параметрам: влияние на относительную мощность экспериментального устройства, влияние на распределение мощности в экспериментальном устройстве, температуры плавления и радиационный разогрев материала кожуха.



Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1729-7516 (Print)
ISSN 1729-7885 (Online)