Научная статья на тему 'ТРАНСМУТАЦИЯ НУКЛИДОВ В БЛАНКЕТЕ ТЕРМОЯДЕРНОГО ИСТОЧНИКА НЕЙТРОНОВ'

ТРАНСМУТАЦИЯ НУКЛИДОВ В БЛАНКЕТЕ ТЕРМОЯДЕРНОГО ИСТОЧНИКА НЕЙТРОНОВ Текст научной статьи по специальности «Нанотехнологии»

CC BY
47
10
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ОЦЕНЁННЫЕ ЯДЕРНЫЕ ДАННЫЕ / НЕЙТРОННЫЕ СЕЧЕНИЯ / ТЕРМОЯДЕРНЫЙ РЕАКТОР / БЛАНКЕТ / ЭНЕРГОВЫДЕЛЕНИЕ / АКТИВНОСТЬ

Аннотация научной статьи по нанотехнологиям, автор научной работы — Давиденко В.Д., Дьячков И.И., Иоаннисиан М.В.

Цель. Оценка неопределённостей современных библиотек ядерных данных и сравнительный анализ наведённой активности бланкета термоядерного источника нейтронов, содержащего нуклиды U-238 и Th-232.Процедура и методы. Проведены расчёты и анализ, полученных данных по активности нестабильных нуклидов, образующейся в бланкете термоядерного реактора.Результаты исследований показали, что остаточная активность выгружаемого бланкета с U-238 примерно в 2-3 раза больше активности Th-232, нормированной на один образующийся делящийся нуклид. Для приведения активности выгружаемого уранового бланкета к активности бланкета на основе Th-232 потребуется несколько большее время выдержки.Теоретическая и / или практическая значимость. Полученные результаты могут быть использованы при оптимизации бланкета термоядерного источника нейтронов.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

TRANSMUTATION OF NUCLIDES IN THE BLANKET OF A THERMONUCLEAR NEUTRON SOURCE

Aim. We evaluate the uncertainties of modern nuclear data libraries and perform a comparative analysis of the induced activity of the blanket of a thermonuclear neutron source containing uranium-238 and thorium-232 nuclides.Methodology. The obtained data on the activity of unstable nuclides formed in the blanket of a thermonuclear reactor are analyzed. Results. The results of the studies show that the residual activity of the discharged blanket with U-238 is approximately two-to-three times greater than the activity of Th-232 normalized by one formed fissile nuclide. To make the activity of the unloaded uranium blanket similar to that of the Th-232-based blanket, a slightly longer exposure time is required.Research implications. The obtained results can be used to optimize the blanket of a thermonuclear neutron source.

Текст научной работы на тему «ТРАНСМУТАЦИЯ НУКЛИДОВ В БЛАНКЕТЕ ТЕРМОЯДЕРНОГО ИСТОЧНИКА НЕЙТРОНОВ»

УДК 539.12

DOI: 10.18384/2310-7251-2023-2-38-50

ТРАНСМУТАЦИЯ НУКЛИДОВ

В БЛАНКЕТЕ ТЕРМОЯДЕРНОГО ИСТОЧНИКА НЕЙТРОНОВ

Давиденко В. Д. Дьячков И. И, Иоаннисиан М. В.

Национальный исследовательский центр «Курчатовский институт» 123182, г. Москва, пл. Академика Курчатова, д. 1, Российская Федерация

Аннотация

Цель. Оценка неопределённостей современных библиотек ядерных данных и сравнительный анализ наведённой активности бланкета термоядерного источника нейтронов, содержащего нуклиды U-238 и Th-232.

Процедура и методы. Проведены расчёты и анализ, полученных данных по активности нестабильных нуклидов, образующейся в бланкете термоядерного реактора. Результаты исследований показали, что остаточная активность выгружаемого бланкета с U-238 примерно в 2-3 раза больше активности Th-232, нормированной на один образующийся делящийся нуклид. Для приведения активности выгружаемого уранового бланкета к активности бланкета на основе Th-232 потребуется несколько большее время выдержки.

Теоретическая и / или практическая значимость. Полученные результаты могут быть использованы при оптимизации бланкета термоядерного источника нейтронов. Ключевые слова: оценённые ядерные данные, нейтронные сечения, термоядерный реактор, бланкет, энерговыделение, активность

Благодарности: исследование выполнено в рамках гранта РФФИ № 19-29-02011 «Разработка комплексной математической модели бланкета термоядерного реактора для фундаментальных исследований физических процессов переноса излучения, изотопной эволюции и радиационных нагрузок»

TRANSMUTATION OF NUCLIDES IN THE BLANKET OF A THERMONUCLEAR NEUTRON SOURCE

V. Davidenko, I. Dyachkov, M. loannisian

National Research Center Kurchatov Institute

pl. Akad. Kurchatova 1, Moscow 123182, Russian Federation

Abstract

Aim. We evaluate the uncertainties of modern nuclear data libraries and perform a comparative analysis of the induced activity of the blanket of a thermonuclear neutron source containing uranium-238 and thorium-232 nuclides.

Methodology. The obtained data on the activity of unstable nuclides formed in the blanket of a thermonuclear reactor are analyzed.

© CC BY Давиденко В. Д. Дьячков И. И., Иоаннисиан М. В., 2023.

ViV

Results. The results of the studies show that the residual activity of the discharged blanket with U-238 is approximately two-to-three times greater than the activity of Th-232 normalized by one formed fissile nuclide. To make the activity of the unloaded uranium blanket similar to that of the Th-232-based blanket, a slightly longer exposure time is required. Research implications. The obtained results can be used to optimize the blanket of a thermonuclear neutron source.

Keywords: estimated nuclear data, neutron cross sections, thermonuclear reactor, blanket, energy release, activity

Acknowledgments: This research was supported by an RFBR grant No. 19-29-02011 "Development of a complex mathematical model of a thermonuclear reactor blanket for fundamental research of physical processes of radiation transfer, isotopic evolution and radiation loads".

Введение

В современных прогнозах развития мирового энергообеспечения, несмотря на постоянное развитие ядерных технологий, доля атомной составляющей систематически снижается. Связано это в том числе и с неопределённостями, возникающими при разработке топливных циклов ядерной энергетики, проблемами с переработкой отработавшего ядерного топлива, утилизацией отходов и радиационного воздействия на окружающую среду [1].

Традиционный, и практически единственный, рассматриваемый в настоящее время подход к широкомасштабному развитию ядерной энергетики как самодостаточной системы, связан с различными комбинациями тепловых и быстрых реакторов, в том числе и с последовательным вытеснением тепловых реакторов. Но современные проекты быстрых реакторов ориентируются на низкие коэффициенты воспроизводства топлива, приводящие к существенным увеличениям объёмов переработки, и, следовательно, увеличивающим радиационное воздействие на окружающую среду [2]. Тем не менее это направление развития ядерной энергетики как крупномасштабное и практически неограниченное по сырьевому ресурсу фактически рассматривается на текущий момент в качестве единственно верного и безальтернативного. В конечном итоге быстрые реакторы должны будут заменить собой тепловые практически полностью. Эта замена будет проходить постепенно, начнётся, как показывают результаты исследований [3], не ранее середины XXI в. и продлится не менее двухсот лет.

Концепция развития ядерной энергетики на основе реакторов синтеза-деления подразумевает наработку делящегося нуклида в бланкете термоядерного источника нейтронов с последующим использованием в традиционных и (или) перспективных тепловых реакторах [4].

В работе [5] приведена концепция термоядерной установки ДЕМО-ТИН (Термоядерный Источник Нейтронов) как прототипа термоядерного реактора синтез-деления. Отличительной особенностью установки в сравнении с гибридной установкой токамак [6] является: стационарный режим работы,

наличие на наружном обводе камеры бланкета для воспроизводства трития, наработки делящихся изотопов или трансмутации минорных актинидов.

В качестве сырьевого нуклида рассматриваются как изотоп U-238, так и изотоп Th-232. Последний нуклид на первый взгляд является более предпочтительным, поскольку имеет меньшее сечение деления по сравнению с U-238 в области термоядерных энергий нейтронов (14 МэВ), и, следовательно, активность бланкета, поступающего на переработку, также будет меньше. Но, с другой стороны, за счёт большего деления общее число нарабатываемого делящегося нуклида Pu-239 будет больше при облучении U-238, чем при Th-232, т. е. и эффективность использования термоядерного нейтрона в бланкете с U-238 будет заведомо выше. На сегодняшний день за счёт этой особенности бланкета с U-238 практически не рассматриваются в стратегии развития ядерной энергетики [7], поэтому необходимо провести сравнительный анализ удельной активности, выделяющейся в бланкете как с сырьевым нуклидом U-238, так и Th-232.

Как известно, при взаимодействии с Th-232 термоядерного нейтрона образуется 0.45 ядра Th-230, 0.613 Th-231 и 2.53 ядра Th-233 [8]. Так же при взаимодействии делится 0.189 ядра Th-232. При взаимодействии одного термоядерного нейтрона с ураном-238 образуется 0.295 ядра U-236, 0.393 U-237 и 3.95 U-239. Так же делится 0.856 ядра U-238. В результате взаимодействия термоядерного нейтрона с Th-232 и U-238 за счёт реакций (n,2n), (n,3n) и (n,f) в конечном итоге образуется примерно 2.6 и 3.95 нейтрона, которые поглощаются в сырьевом нуклиде и дают соответственное количество ядер U-233 и P:u-239.

Таким образом, число делений на U-238 примерно в 4.5 раза больше, чем делений Th-232, соответственно, и энерговыделение продуктов деления U-238 также будет в 4.5 больше. Так же за счёт реакции (n,2n), (n,3n) образуются ядра тория и урана, которые тоже дают вклад в остаточное энерговыделение.

1. Неопределённости ядерных данных

Для расчётных исследований по оптимизации конструкции термоядерного источника нейтронов с целью увеличения эффективности наработки делящихся нуклидов в бланкете необходимо учитывать точность представленной в файлах оценённых ядерных данных информации о сечениях взаимодействия термоядерного нейтрона с материалом бланкета.

Следует отметить, что нейтронно-физические свойства Th-232 в области термоядерных энергий нейтрона изучены в существенно меньшей степени, чем свойства U-238. В частности, для такой важной реакции, как (n,3n), существует только одна экспериментальная точка1, на основании которой в библиотеки ядерных данных вводятся соответствующие оценки, что явно недостаточно для получения объективной картины по сечениям данной реакции. Необходимы оценки неопределённостей современных библиотек ядерных данных,

1 См.: Торий [Электронный ресурс]. URL. https://www.ippe.ru/libr/pdf/90th.pdf (дата обращения: 04.04.2023).

V40y

влияющих на точность расчётного моделирования процессов взаимодействия термоядерного нейтрона с материалом бланкета.

Ниже приведён сравнительный анализ нейтронных сечений Th-232, представленных в современных файлах оценённых ядерных данных в области энергии термоядерного нейтрона (14.2 МэВ). Рассматриваются разные версии библиотек2 ENDF-B, JEFF, JENDL и TENDL, отечественные библиотеки BROND и РОСФОНД, а также китайская библиотека CENDL. Общее число рассмотренных систем файлов оценённых ядерных данных равно 21. Предварительный анализ данных показал, что файл Th-232 библиотеки FENDL-3.0 полностью идентичен файлу библиотеки ENDF/B-VII.1, а файлы библиотек TENDL-2019 и TENDL-2017 используют данные ENDF/B-VIII.0 в области рассматриваемых в данной работе сечений. Поэтому из анализа данных они были исключены.

Для обработки файлов оценённых ядерных данных использовалась версия программы NJOY [9] 20163 года, для подготовки библиотек многогрупповых констант модуль, разработанный для программного комплекса UNK4. Сечения основных реакций для энергии нейтрона 14.2 Мэв приведены в табл. 1. Для расчётного анализа использовалась специально подготовленные многогрупповые библиотеки для программного комплекса UNK с более детальным описанием групповых сечений в быстрой области энергий (область реакций (n,2n) и (n,3n)), и был разработан специальный модуль расчёта замедления нейтронов и коэффициента размножения в бесконечной среде для решения задачи с источником по поколениям.

Таблица 1 / Table 1

Сечения основных реакций Th-232, барн / Cross sections of the main reactions of Th-232, barn

Библиотека Nu.eff (n,2n) (n,3n) (n,fiss) (n,g) (n,elas) (n,inel)

JENDLE.4.0 3.943 1.717 5.662E-01 3.667E-01 1.110E-03 2.752 4.646E-01

JENDLE.3.3 4.011 1.136 8.386E-01 3.596E-01 1.891E-03 2.693 7.199E-01

JENDLE.3.2 4.011 1.136 8.386E-01 3.596E-01 1.216E-05 2.695 7.199E-01

JEFF.3.3 3.925 1.487 6.531E-01 3.603E-01 1.167E-03 2.730 5.881E-01

JEFF.3.2 3.925 1.487 6.531E-01 3.603E-01 1.167E-03 2.730 5.881E-01

JEFF.3.1 3.915 1.436 7.549E-01 3.512E-01 9.971E-04 2.772 5.379E-01

JEFF.3.0 4.011 1.136 8.386E-01 3.596E-01 1.132E-06 2.695 7.199E-01

2 См.: Evaluated Nuclear Data File (ENDF) [Электронный ресурс]. URL. https://www-nds.iaea.org/exfor/endf.htm (дата обращения 04.04.2022).

3 См.: The NJOY Nuclear Data Processing System, Version 2016. Los Alamos National Laboratory. LA-UR-17-

20093, November 7, 2019.

4 См.: Davidenko V. D., Tsibulsky V. F. Detailed Calculation of Neutron Spectrum in Cell of a Nuclear Reactor //

International Conference on the Physics of Nuclear Science and Technology (Oct. 5-8, 1997). Long Island, New York: American Nuclear Society, P. 1755-1760.

Библиотека Nu.eff (n,2n) (n,3n) (n,fiss) (n,g) (n,elas) (n,inel)

ENDF/B-VII.0 3.925 1.479 6.544E-01 3.685E-01 1.164E-03 2.721 5.887E-01

ENDF/B-VII.1 3.925 1.487 6.532E-01 3.603E-01 1.169E-03 2.730 5.881E-01

ENDF/B-VIII.0 3.925 1.487 6.532E-01 3.603E-01 1.169E-03 2.730 5.881E-01

РОСФОНД-Ю 3.925 1.463 6.632E-01 3.502E-01 1.039E-03 2.944 3.878E-01

BROND.3.1 3.941 1.665 5.660E-01 3.715E-01 1.130E-03 2.799 4.646E-01

CENDL.3.1 3.925 1.462 6.418E-01 3.536E-01 1.672E-03 2.701 6.022E-01

TENDL-2015 3.925 1.482 5.758E-01 3.591E-01 1.126E-03 2.717 5.917E-01

Максимум 4.053 1.717 8.386E-01 3.715E-01 5.253E-03 2.944 7.199E-01

Минимум 3.915 1.136 5.423E-01 3.502E-01 1.132E-06 2.693 3.604E-01

Delta, % 3.54 51.1 54.7 6.09 4.64E+05 9.32 99.7

Источник: данные авторов

Представленные в табл. 1 сечения позволяют расчётным путём оценить число вторичных нейтронов, образующихся после взаимодействия одного термоядерного нейтрона с ядром Th-232. Эти значения приведены в табл. 2. Здесь под числом вторичных нейтронов понимается полное число нейтронов, образовавшиеся как за счёт деления Th-232, так и после реакций (n,2n) и (n,3n).

Таблица 2 / Table 2

Число вторичных нейтронов после взаимодействия одного термоядерного нейтрона с Th-232 / Number of secondary neutrons after the interaction of one thermonuclear neutron with Th-232

Библиотека N1

JENDLE.4.0 1.669

JENDLE.3.3 1.677

JENDLE.3.2 1.678

JEFF.3.3 1.660

JEFF.3.2 1.660

JEFF.3.1 1.678

JEFF.3.0 1.678

ENDF/B-VII.0 1.665

ENDF/B-VII.1 1.660

ENDF/B-VIII.0 1.660

РОСФОНД-Ю 1.656

BROND.3.1 1.663

CENDLE.3.1 1.655

Библиотека N1

ENDF/B-6 1.666

ENDF/B-6-R7 1.666

ENDF/B-6-R8 1.666

FENDL.3.0 1.660

Максимум 1.678

Минимум 1.655

Delta,% 1.36

Источник: данные авторов

Как следует из табл. 2, несмотря на достаточно существенные различия в парциальных сечениях все рассматриваемые библиотеки достаточно хорошо согласуются по значениям вторичных нейтронов, различия лежат в пределах 1.5%. Данные, полученные с использованием разных библиотек, в целом хорошо согласуются с результатами, приведёнными в [10]. В расчётах по программе MCU [11] и MCNP6 были получены значения 1.62 и 1.53 соответственно.

В результате взаимодействия термоядерного нейтрона с ядром Th-232 за счёт реакций (n,2n), (n,3n) и реакции деления образуется примерно 1.67 нейтронов, из которых только 0.25 нейтрона образуется непосредственно за счёт деления. Часть нейтронов (за счёт реакций упругого и неупругого рассеяния) остаётся в области пороговых реакций (n,2n) и (n,3n), что приводит к дальнейшему увеличению числа нейтронов после второго взаимодействия (второе столкновение или поколение нейтронов), часть захватывается Th-232. В конечном итоге все вторичные нейтроны поглощаются в Th-232 с последующим образованием 2.6 ядер U-233.

2. Активность нестабильных нуклидов в бланкете

С помощью комплекса UNK были проведены расчёты активности нестабильных нуклидов, образующихся в бланкете термоядерного источника нейтронов.

На рис. 1 показана суммарная активность нестабильных нуклидов тория (231, 230 и 233), продуктов их распада, а так же продуктов его деления (время в годах) после взаимодействии с термоядерным нейтроном.

6 Cm.: MCNP - a General Monte Carlo N-Particle Transport Code. Vers. 5. X-5 Monte Carlo Team. LA-UR-03-1987.

1.E-01 1.E-03 1.E-05 * 1.E-07

LH

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

1.E-09 1.E-11 1.E-13 1.E-15

Uil —14 Л—14] 1—HI —[ -Щ -1- |||| —

ХЛ

\

\ v

_I

nl __ 5

1 1 INI г

год

1.E-09 1.E-07 1.E-05 1.E-03 1.E-01 1.E+01 1.E+03

Рис. 1 / Fig. 1. Активность продуктов взаимодействия (Бк) одного термоядерного нейтрона с ториевым бланкетом в зависимости от времени (годы), FP - продукты деления, Th - активность нуклидов тория / Activity of interaction products (Bq) of one thermonuclear neutron with a thorium blanket as s function of time (years): FP, fission products and Th, activity of thorium nuclides. Источник: данные авторов.

На рис. 2 показана активность (Бк) нестабильных изотопов урана (236, 237 и 239) и продуктов их распада + активность продуктов деления урана-238 в зависимости от времени выдержки (год) после взаимодействия одного термоядерного нейтрона в бланкете.

Рис. 2 / Fig. 2. Активность продуктов взаимодействия (Бк) одного термоядерного нейтрона с урановым бланкетом в зависимости от времени (годы), FP - продукты деления, U - активность нуклидов урана / Activity of interaction products (Bq) of one thermonuclear neutron with a uranium blanket as a function of time (years): FP, fission products and U, activity of uranium nuclides Источник: данные авторов.

Отметим, что интерес представляет не абсолютная активность бланкета с сырьевым нуклидом, а относительная, т. е. нормированная на один образующийся делящийся нуклид (U-233 или Pu-239). На рис. 3 приведена удельная активность (на одно образующееся ядро делящегося нуклида U-233 и Pu-239), на рис. 4 - их отношение.

1.E-01 1.E-03 1.E-05 ^ 1.E-07 1.E-09 1.E-11

1.E-13

год

1.E-09 1.E-07 1.E-05 1.E-03 1.E-01 1.E+01 1.E+03

Рис. 3 / Fig. 3. Удельная активность продуктов взаимодействия (Бк) одного термоядерного нейтрона с урановым и ториевым бланкетом на одно ядро образовавшегося делящегося изотопа в зависимости от времени (годы) / Specific activity of interaction products (Bq) of one thermonuclear neutron with uranium and thorium blanket per one nucleus of the formed fissile isotope as a function of time (years) Источник: данные авторов.

1.E+01

год 1.E-02

1.E-09 1.E-07 1.E-05 1.E-03 1.E-01 1.E+01 1.E+03

■ U / Th

Рис. 4 / Fig. 4. Отношение активности при образования одного ядра Pu-239 к активности при образовании одного ядра U-233 в зависимости от времени (годы) / Ratio of activity during the formation of one Pu-239 nucleus to activity during the formation

of one U-233 nucleus as a function of time (years). Источник: данные авторов.

Таким образом, при взаимодействии одного термоядерного нейтрона с бланкетом активность образования одного ядра Ри-239 примерно в 2-3 раза больше активности, выделяющейся при образовании одного ядра и-233. Отметим, что в районе 0.1 года (36.5 суток) эта активность примерно на порядок меньше.

Абсолютное отношение активностей, образовавшееся при взаимодействии одного термоядерного нейтрона, ведёт себя примерно так же в урановом бланкете, как и было указано выше, примерно в 3-4 раза больше (рис. 5).

U / Th (abs)

Рис. 5 / Fig. 5. Отношение активности в урановом бланкете по отношению к активности в ториевом бланкете в зависимости от времени (годы) / Ratio of activity in the uranium blanket to activity in the thorium blanket as a function of time (years) Источник: данные авторов.

Учитывая, что при облучении уранового бланкета не образуется U-232, а также тот факт, что период полураспада Pa-233 равен 27 дней, а Np-239 - 2.4 дня, урановый бланкет может оказаться предпочтительнее ториевого и позволит более эффективно использовать термоядерный нейтрон, из которого можно получить 3.96 ядра Pu-239 против 2.56 ядра U-233.

Заключение

Результаты анализа современных файлов оценённых ядерных данных выявили существенные расхождения в оценках сечений Th-232 в области энергий 14.2 МэВ, что необходимо учитывать в расчётных исследованиях нейтронно-физических свойств термоядерного источника нейтронов. Различия в оценке сечений реакций (n,2n) и (n,3n) составляют порядка 50%, упругого и неупругого рассеяния 9 и 95% соответственно, полного сечения - 5%. Различия в оценке числа вторичных нейтронов, образующихся в результате деления Th-232, составляют 3.5%, а в сечении деления - 6%. Тем не менее выявленные различия слабо сказываются на значении общего числа вторичных нейтронов,

образующихся как за счёт реакций (п,2п), (п,3п), так и деления при взаимодействии термоядерного нейтрона с ядром №-232. Различия в оценке составляют 1.5%. При этом разброс в оценке общего числа нейтронов, родившихся и, следовательно, поглотившихся в №-232, составляют примерно 15%. Если же учитывать только последние версии библиотек (ENDF/B-VШ.0, JENDL.4.0, JEFF.3.3 и т. п.), что в целом не совсем корректно, то различия в оценке общего числа образовавшихся дополнительных нейтронов на один термоядерный сокращаются до 5%.

Сравнительный анализ активации бланкета термоядерного источника нейтронов с сырьевыми нуклидами и-238 и №-232 показывает, что остаточная активность выгружаемого бланкета с и-238 примерно в 2-3 раза больше активности №-232, нормированной на один образующийся делящийся нуклид. Для приведения активности выгружаемого уранового бланкета к активности бланкета на основе №-232 потребуется несколько большее время выдержки. Таким образом, за счёт большего накопления Ри-239 в урановом бланкете он может оказаться более предпочтительным по сравнению с бланкетом из №232. Также следует учитывать, что при облучении и-238 не образуется и-232, на который существуют нормативные ограничения по содержанию в топливных композициях.

Статья поступила в редакцию 03.04.2023 г. ЛИТЕРАТУРА

1. Приемлемость замыкания топливного цикла ядерной энергетики / Велихов Е. П., Гольцев А. О., Давиденко В. Д., Ельшин А. В., Ковалишин А. А., Родионова Е. В., Цибульский В. Ф. // Вопросы Атомной науки и техники. Серия: Термоядерный синтез. 2021. Т. 44. № 1. С. 5-12. DOI: 10.21517/0202-3822-2021-44-1-5-12.

2. Ядерная энергетическая система с реакторами деления и синтеза - стратегический ориентир развития отрасли / Велихов Е. П., Ковальчук М. В., Ильгисонис В. И., Игнатьев В. В., Цибульский В. Ф., Андрианова Е. А., Бландинский В. Ю. // Вопросы Атомной науки и техники. Серия: Термоядерный синтез. 2017. Т. 40. № 4. С. 5-13. DOI: 10.21517/0202-3822-2017-40-4-5-13.

3. Андрианова Е. А., Цибульский В. Ф. Быстрые реакторы с умеренным воспроизводством и структура ядерной энергетики // Атомная энергия. 2018. Т. 125. № 2. С. 71-74.

4. Гибридный термоядерный реактор-токамак для производства делящегося топлива и электроэнергии / Велихов Е. П., Глухих В. А., Гурьев В. В., Кадомцев Б. Б., Колбасов Б. Н., Котов В. В., Моносзон Н. А. и др. // Атомная энергия. 1978. Т. 45. № 1. С. 3-9.

5. Токамак ДЕМО-ТИН: концепция электромагнитной системы и вакуумной камеры / Азизов Э. А., Ананьев С. С., Беляков В. А., Бондарчук Э. Н., Воронова А. А. и др. // Вопросы атомной науки и техники. Серия: Термоядерный синтез. 2015. Т. 38. № 2. С. 5-18. DOI: 10.21517/0202-3822-2015-38-2-5-18.

6. Орлов В. В., Пономарев Л. И. Ядерные проблемы термоядерной энергетики // Атомная энергия. 2018. Т. 124. № 2. С. 105-114.

7. Гибридная «синтез-деление» реакторная установка на ториевом топливе с источником дополнительных термоядерных нейтронов / Шаманин И. В., Аржанников А. В., Приходько В. В., Шмаков В. М., Модестов Д. Г., Луцик И. О., Полозков С. Д., Беденко С. В. // Сибирский физический журнал. 2021. Т. 16. № 1. С. 21-43. DOI: 10.25205/2541-9447-2021-16-1-21-43.

8. Оценка возможности наработки делящихся изотопов для реакторов деления в бланкете термоядерного реактора / Моряков А. В., Зинченко А. С., Цибульский В. Ф., Давиденко В. Д., Чукбар Б. К. // Вопросы атомной науки и техники. Серия: Ядерно-реакторные константы. 2019. № 2. С. 38-48. DOI: 10.55176/2414-1038-2019-2-38-48.

9. MacFarlane R. E., Boicourt R. M. NJOY: A neutron and photon processing system // Transactions of the American Nuclear Society. 1975. Vol. 22. P. 720.

10. Энергетические перспективы термоядерного синтеза / Бландинский В. Ю., Давиденко В. Д., Зинченко А. С., Моряков А. В., Родионова Е. В., Чукбар Б. К., Цибульский В. Ф. // Атомная энергия. 2020. Т. 128. № 1. С. 37-40.

11. Статус MCU-5. / Алексеев Н. И., Большагин С. Н., Гомин Е. А., Городков С. С., Гуревич М. И., Калугин М. А., Кулаков А. С. и др. // Вопросы атомной науки и техники. Серия: Физика ядерных реакторов. 2011. № 4. С. 4-23.

REFERENCES

1. Velikhov E. P., Goltsev A. O., Davidenko V. D., Elshin A. V., Kovalishin A. A., Rodionova E. V., Tsibulskiy V. F. [Admissibility of the closed fuel cycle of nuclear power engineering]. In: Voprosy Atomnoi nauki i tekhniki. Seriya: Termoyadernyi sintez [Problems of atomic science and technology. Series: Thermonuclear fusion], 2021, vol. 44, no. 1, pp. 5-12. DOI: 10.21517/0202-3822-2021-44-1-5-12.

2. Velikhov E. P., Kovalchuk M. V., Ilgisonis V. I., Ignat'ev V. V., Tsibulskiy V. F., Andrianova Ye. A., Blandinskiy V. Yu. [Nuclear energy system based on fission and fusion reactors as a strategic line of nuclear power engineering development]. In: Voprosy Atomnoi nauki i tekhniki. Seriya: Termoyadernyi sintez [Problems of atomic science and technology. Series: Thermonuclear fusion], 2017, vol. 40, no. 4, pp. 5-13. DOI: 10.21517/0202-3822-2017-40-4-5-13.

3. Andrianova E. A., Tsibul'skiy V. F. [Moderate-breeding fast reactors and structure of nuclear power]. In: Atomnaya energiya [Atomic Energy], 2018, vol. 125, no. 2, pp. 71-74.

4. Velikhov E. P., Glukhikh V. A., Gur'yev V. V., Kadomtsev B. B., Kolbasov B. N., Kotov V. V., Monoszon N. A. et al. [Hybrid thermonuclear tokamak reactor for the production of fissile fuel and electricity]. In: Atomnaya energiya [Atomic Energy], 1978, vol. 45, no. 1, pp. 3-9.

5. Azizov E. A., Anan'ev S. S., Belyakov V. A., Bondarchuk E. N., Voronova A. A. et al. [Tokamak DEMO-FNS: concepts of magnet system and vacuum chamber]. In: Voprosy atomnoi nauki i tekhniki. Seriya: Termoyadernyi sintez [Problems of atomic science and technology. Series: Thermonuclear fusion], 2015, vol. 38, no. 2, pp. 5-18. DOI: 10.21517/0202-3822-2015-38-2-5-18.

6. Orlov V. V., Ponomarev L. I. [Nuclear problems of thermonuclear power generation]. In: Atomnaya energiya [Atomic Energy], 2018, vol. 124, no. 2, pp. 105-114.

7. Shamanin I. V., Arzhannikov A. V., Prikhod'ko V. V., Shmakov V. M., Modestov D. G., Lutsik I. O., Polozkov S. D., Bedenko S. V. [Hybrid "fusion-fission" reactor facility on

thorium fuel with a source of additional thermonuclear neutrons]. In: Sibirskii fizicheskii zhurnal [Siberian journal of physics], 2021, vol. 16, no. 1, pp. 21-43. DOI: 10.25205/25419447-2021-16-1-21-43.

8. Moryakov A. V., Zinchenko A. S., Tsibul'skiy V. F., Davidenko V. D., Chukbar B. K. [Estimation of reproduction fission isotopes for a nuclear reactor in a blanket thermonuclear reactor]. In; Voprosy atomnoi nauki i tekhniki. Seriya: Yaderno-reaktornyye konstanty [Problems of atomic science and technology. Series: Nuclear and reactor constants], 2019, no. 2, pp. 38-48. DOI: 10.55176/2414-1038-2019-2-38-48.

9. MacFarlane R. E., Boicourt R. M. NJOY: A neutron and photon processing system. In: Transactions of the American Nuclear Society, 1975, vol. 22, P. 720.

10. Blandinskiy V. Yu., Davidenko V. D., Zinchenko A. S., Moryakov A. V., Rodionova Ye. V., Chukbar B. K., Tsibulskiy V. F. [Energy outlook for thermonuclear fusion]. In: Atomnaya energiya [Atomic Energy], 2020, vol. 128, no. 1, pp. 37-40.

11. Alekseev N. I., Bolshagin S. N., Gomin E. A., Gorodkov S. S., Gurevich M. I., Kalugin M. A., Kulakov A. S. et al. [The status of the MCU-5]. In: Voprosy atomnoi nauki i tekhniki. Seriya: Fizika yadernykh reaktorov [Problems of Atomic Science and Engineering. Series: Physics of Nuclear Reactors], 2011, no. 4, pp. 4-23.

ИНФОРМАЦИЯ ОБ АВТОРАХ

Давиденко Владимир Дмитриевич - доктор технических наук, руководитель отделения физики и моделирования энергетики Национального исследовательского центра «Курчатовский институт»; e-mail: Davidenko_VD@nrcki.ru

Дьячков Иван Игоревич - младший научный сотрудник лаборатории моделирования развития энергетики Национального исследовательского центра «Курчатовский институт»;

e-mail: Djachkov_ii@nrcki.ru;

Иоаннисиан Михаил Викторович - кандидат физико-математических наук, начальник лаборатории моделирования развития энергетики Национального исследовательского центра «Курчатовский институт»; e-mail: Ioannisian_MVI@nrcki.ru

INFORMATION ABOUT THE AUTHORS

Vladimir D. Davidenko - Dr. Sci. (Engineering), Departmental Head, Department of Physics and Energy Modeling, National Research Center "Kurchatov Institute"; e-mail: Davidenko_VD@nrcki.ru

Ivan I. Dyachkov - Research Assistant, Laboratory for Modeling Energy Development, National Research Center "Kurchatov Institute"; e-mail: Djachkov_ii@nrcki.ru;

Mihail V. Ioannisian - Cand. Sci. (Phys.-Math.), Laboratory Head, Laboratory for Modeling Energy Development, National Research Center "Kurchatov Institute"; e-mail: Ioannisian_MVI@nrcki.ru

ПРАВИЛЬНАЯ ССЫЛКА НА СТАТЬЮ

Давиденко В. Д., Дьячков И. И., Иоаннисиан М. В. Трансмутация нуклидов в бланкете термоядерного источника нейтронов // Вестник Московского государственного областного университета. Серия: Физика-математика. 2023. № 2. С. 38-50. DOI: 10.18384/2310-7251-2023-2-38-50.

FOR CITATION

Davidenko V. D., Dyachkov I. I., Ioannisian M. V. Transmutation of nuclides in the blanket of a thermonuclear neutron source. In; Bulletin of the Moscow Region State University. Series: Physics and Mathematics, 2023, no. 2, pp. 38-50. DOI: 10.18384/2310-7251-2023-2-38-50.

V50y

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.