Автономна нейтронна установка для виявлення ядерних матеріалів, що діляться

  • Eduard L. Kuplennikov Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут», м. Харків, Україна https://orcid.org/0000-0001-9102-3459
  • Mykola I. Ayzatsky Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут», м. Харків, Україна https://orcid.org/0000-0003-4706-9614
  • Аlexander N. Vodin Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут», м. Харків, Україна https://orcid.org/0000-0002-3774-1051
  • Olexii S. Deiev Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут», м. Харків, Україна https://orcid.org/0000-0003-4565-9039
  • Stanislav N. Olejnik Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут», м. Харків, Україна https://orcid.org/0000-0003-0300-0658
  • Iryna S. Timchenko Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут», м. Харків, Україна https://orcid.org/0000-0003-2917-5026
  • Sergii S. Kandybei Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут», м. Харків, Україна https://orcid.org/0000-0003-3598-0427
  • Аlexander S. Kachan Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут», м. Харків, Україна
  • Larisa P. Korda Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут», м. Харків, Україна
  • Yurii N. Solodovnikov Национальный научный центр «Харьковский физико-технический институт», Харьков, Украина
DOI: https://doi.org/10.26565/2312-4334-2020-4-17
Ключові слова: ядерні матеріали, неруйнівний аналіз, джерело нейтронів, сповільнювач, теплові нейтрони, осколки ділення, миттєві нейтрони

Анотація

Обговорюється перспектива створення автономної нейтронної установки для виявлення ядерних матеріалів, що діляться, в зразках, у тому числі і в тих, що знаходяться у замкнутих об’ємах. Пропонується на основі поліетиленового шара-сповільнювача і портативного джерела швидких нейтронів, розробленого в НДК «Прискорювач» ННЦ ХФТІ на базі електростатичного прискорювача дейтронів безперервної дії, отримати опорне поле теплових нейтронів. Отримане джерело теплових нейтронів планується використовувати для активації невеликих виробів і вантажів з метою виявлення в їхньому складі заборонених для переміщення речовин, що містять 233U, 235U і 239Pu. Оперативне знаходження елементів, що діляться, буде свідчити про спробу їх нелегального транспортування. Більш ретельна інспекція може бути проведена із застосуванням спеціального обладнання після затримання підозрілих вантажів, громадян або транспорту. Розглянута можливість реєстрації миттєвих нейтронів не тільки традиційним способом за допомогою поліетиленового сповільнювача і пропорційного 3Не детектора, але і без використання будь-якого сповільнювача, використовуючи оксидні або напівпровідникові сцинтилятори. Для виявлення матеріалів, що діляться, обґрунтовано метод використання високоенергетичної частини γ-спектру осколків ділення (більше 4900 кеВ), а також підхід, що застосовується у пасивному неруйнівному аналізі 235U за γ-лінією з Eg = 185,7 кеВ. Доведено, що запропонована установка для виявлення ядерних матеріалів, що діляться, здатна за допомогою методу неруйнівного контролю визначити присутність ізотопів 233U, 235U і 239Pu у досліджуваних виробах і вантажах.

Завантаження

Посилання

M. Gaisinsky, and J. Adlov, Радиохимический словарь элементов [Radiochemical Dictionary of Elements], (Atomizdat, Moscow, 1968), pp. 255. (in Russian)

I.N. Beckman, Ядерное оружие [Nuclear Weapons], (MGU, Moscow, 2010), pp. 21. (in Russian), www.profbeckman.narod.ru/Uran.files/Glava15.pdf. (in Russian)

S.G. Plachkova, in: Физические основы работы ядерных реакторов, [Physical bases of operation of nuclear reactors], (Energetika, Kyiv, 2013). (in Russian)

I.N. Beckman, Ядерная Физика. Курс лекций [Nuclear physics. Lecture course], (MGU, Moscow, 2010), pp. 511. (in Russian)

V. Krasilnikov, and E. Kuplennikov, Danish Scientific Journal. http://www.danish-science.org/wp-content/uploads/2020/02/DSJ_32_1.pdf.

E.A. Belogorlov, G.I. Britvich, G.I. Krupny, V.N. Lebedev, V.S. Lukanin, A.V. Makagonov, V.N. Peleshko, and Ya.N. Blooming, Методические вопросы применения многошарового спектрометра Боннера в радиационных исследованиях [Methodological issues of using the Bonner multi-ball spectrometer in radiation research], (PREPRINT IFVE 85-3, Serpukhov, 1985), pp. 22. (in Russian)

Yu.V. Mokrov, and S.V Morozova, Pisma v ECHAYA, 11(2), 219-232 (2014), (in Russian), http://www1.jinr.ru/Pepan_letters/panl_2014_2/10_mok.pdf

A.N. Dovbnya, V.A. Tsymbal, A.F. Stoyanov, D.Y. Shahov, and I.N. Zaytsev, Problems of atomic science and technology. Series: “Nucl. Phys. Invest.”, 3(103), 84-86 (2016), https://vant.kipt.kharkov.ua/ARTICLE/VANT_2016_3/article_2016_3_84.pdf.

A.F. Stoyanov, A.N. Dovbnya, and V.A. Tsymbal, Problems of atomic science and technology. Series: “Nucl. Phys. Invest.”, 6(112), 172-174 (2017), https://vant.kipt.kharkov.ua/ARTICLE/VANT_2017_6/article_2017_6_172.pdf.

V.L. Romodanov, V.V. Afanasyev, A.G. Belevitin, V.K. Sakharov, and A.A. Ignatov, Atomnaya Energiya, 101(2), 125-130 (2006), (in Russian), http://elib.biblioatom.ru/text/atomnaya-energiya_t101-2_2006/go,0/.

V.V. Kirichenko, L.A. Makarenko, and V.I. Noga, Problems of atomic science and technology. Series “Nucl. Phys. Invest.”, 2(41), 111-115 (2003), https://vant.kipt.kharkov.ua/ARTICLE/VANT_2003_2/article_2003_2_111.pdf.

V.I. Boyko, and M.E. Silaev, Методы и приборы для измерения ядерных и других радиоактивных материалов [Methods and instruments for measuring nuclear and other radioactive materials], (MNTTs, Moscow, 2011), pp. 356. (in Russian)

A.Yu. Buki, and S.A. Kalenik, Journal of Kharkov National University. Series: “Nuclei, Particle, Fields”, 2(54), 110-113 (2012), (in Russian), https://periodicals.karazin.ua/eejp/article/view/13828/13019.

V.D. Ryzhikov, Международная конференция ИСМА НАН Украины «Разработка сцинтилляционных детекторов и создание устройств на их основе» [International Conference ISMA NAS of Ukraine "Development of scintillation detectors and creation of devices based on them"], (KHISM, Kherkov, 2012) pp. 1-35. (in Russian), www.2012.ismart.kharkov.ua/presentations/23/23_11-00_Ryzhikov.pdf.

R.L. Blamblett, R.J. Ewing, and T.W. Bonner, Nuclear instrument and methods, 9, 1-12 (1960), https://doi.org/10.1016/0029-554X(60)90043-4.

M.L. Baranochnikov, Приемники и детекторы излучений. Справочник [Radiation receivers and detectors. Reference Book], (DMK Press, Moscow, 2012), pp. 640. (in Russian)

A. Zakharova, Как правильно перевозить ручную кладь в самолете. Размер и вес ручной клади [How to properly transport hand luggage on the plane. Size and weight of carry-on baggage], (Skyscanner, Moscow, 2019), рp. 2-3. (in Russian), https://www.skyscanner/ru/news/pravila-provoza-ruchnoi-kladi.

V.D. Ryzhikov, B.V. Grynyov, G.M. Onishchenko, L.A. Piven, O.K. Lysetska, L.L. Nagornata, I.M. Zenya, and A.Y. Berezhnoy, Telecommunications and Radio Engineering, 71(18), 1665-1686 (2012), https://doi.org/10.1615/TelecomRadEng.v71.i18.50.

M. Anelli, G. Battistoni, S. Bertolucci, C. Bini, P. Branchini, C. Curceanu, G. De Zorzi, A. Di Domenico, B. Di Micco, A. Ferrarie, P. Gauzz, S. Giovannella, F. Happacher, M. Iliescu, M. Martini, S. Miscetti, F. Nguyen, A. Passeri, A. Prokofiev, P. Sala, B. Siascia, and F. Sirghi, Nuclear instrument and methods, A580, 368-372 (2007), https://doi.org/10.1016/j.nima.2007.08.005.

A.M. Demidov, L.I. Govor and I.V. Mikhailov, Atomnaya Energiya, 98(5), 365-370 (2005), (in Russian), http://elib.biblioatom.ru/text/atomnaya-energiya_t98-5_2005/go,0/.

Опубліковано
2020-11-20
Цитовано
Як цитувати
Kuplennikov, E. L., Ayzatsky, M. I., VodinА. N., Deiev, O. S., Olejnik, S. N., Timchenko, I. S., Kandybei, S. S., KachanА. S., Korda, L. P., & Solodovnikov, Y. N. (2020). Автономна нейтронна установка для виявлення ядерних матеріалів, що діляться. Східно-європейський фізичний журнал, (4), 136-143. https://doi.org/10.26565/2312-4334-2020-4-17
Номер
№ 4 (2020): Східно-європейський фізичний журнал
Розділ
Статті

Авторське право (c) 2020 Е.Л. Купленніков, М.І. Айзацкий, О.М. Водін, О.С. Деєв, С.М. Олійник, І.С. Тімченко, С.С. Кандибей, О.С. Качан, Л.П. Корда, Ю.М. Солодовніков

Ліцезія Creative Commons

Цю роботу ліцензовано за Міжнародня ліцензія Creative Commons Attribution 4.0.

Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:

    • Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
    • Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
    • Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).