Трансмутация нуклидов в бланкете термоядерного источника нейтронов

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.

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.