МИШЕННОЕ УСТРОЙСТВО

МИШЕННОЕ УСТРОЙСТВО.
Предлагаемое техническое решение относится к области атомной энергетики, точнее к электроядерным установкам, используемым для трансмутации долгоживущих изотопов.
При проектировании установок большой мощности требуется создать поток ускоренных частиц в соответствии с выбранной мощностью. Кроме того, следуео учитывать тот фактор, что вся энергия, при любой мощности установки, вьщелится практически на одной и той же длине ( до 600 мм).Учитывая низкие параметры теплоты парообразования жидко - металлического теплоносителя ( ЖМТ ) возможно локальное вскипание жидкого металла в мигаени. Данный эффект недопустим в реальной эксплуатации, так как может привести к увеличению гидравлического сопротивления мишени, гидроударам, кавитационной эрозии конструкционных материалов и так далее. Кроме того, существует возможность заа-екания теплоносителя в трубопровод ускорителя, что недопустимо при эксплуатации.
Наиболее близким к заявленному по технической сущности.и. ддостигаемому результату, выбранному в качестве прототипа, является мишенное устройство ( Безносов А.В., Вешняков К.В., Серов В.Е., Орлов Ю.И. Основные концепции контура жидкометаллической мишени реакторов, управляемых ускорителями // Атомная энергия.-1996.-Т.81,Вып.3.-С.202-206.), содержащее герметичный корпус, рабочую камеру, патрубок подвода заряженных
частиц с перегородкой, патрубок ввода и вывода теплоносителя, компенсатор объема. Недостатком данной конструкции является возможное затекание ЖМТ в ускоритель и невозможность интенсификции теплообмена жидкого металла.
Задача, решаемая полезной моделью - совершенствование конструкции мишенного устройства для возможности использования его в составе установок большой мощности с высокими плотностями потока частиц больших энергий.
Технический результат - исключение затекания ЖМТ в полость ускорителя и улучшение теплообмена в полости мишени, исключающее локальное вскипание ЖМТ.
Этот результат достигается тем, что в мишенном устройстве, содержащем герметичный корпус, рабочую камеру, naTpvfioK подвода заряженных частиц с перегородкой, патрубки ввода и вывода теплоносителя, компенсатор объема, к патрубку подвода заряженных частиц, между перегородкой и рабочей камерой, подключен трубопровод, который сообщен с объёмом защитного газа над свободным уровнем жидкого металла в компенсаторе объема.
Предлагаемое мишенное устройство, представленное на чертеже фиг.1, содержит герметичный корпус 1, в котором размещена рабочая камера 2, корпус 1 снабжён патрубком 3 ввода м патрубком 4 вывода теплоносителя, а также патрубком 5 подвода заряженных частиц. В патрубке 5 подвода заряженных частиц усТановлена перегородка 6, выполненная из материала, обладающего малым сечением взаимодействия с заряженными частицами. К патрубку Ь подвода заряженных частиц, между рабочей камерой 2 и
перегородкой б, подключён трубопровод 7 защитного газа ( аргона ) , соединённый с газовой полостью компенсатора объёма 8 контура охлаждения жидкого металла, которьй сообщен с патрубком 4 рабочей камеры 2. В результате подачи защитного газа, между перегородкой и рабочей камерой, исключается затекание ЖМТ в полость ускорителя, а сам защитный газ, за счёт создания Ч азового коридора, увеличивает среднюю длин.у пробега частиц в рабочей камере и, перемешиваясь в дальне йшем с жидким металлом, улучшает теплообмен и исключает локальное вскипание теплоносителя.
Ввод установки в действие.
Установку разогревают до температуры, превьлпающей температуру плавления ЖМТ ( свинца, свинца-висмута ) , включают систему подачи защитного газа ( аргон ) и направляют его в трубопровод 7, и затем уже вводят в действие контур циркуляции ЖМТ через мишень: теплоноситель поступает в патрубок 3 ввода, проходит через рабочую камеру 2 и затем выходит через :1атрубок 4 вывода из корпуса 1, и сливается в компенсатор объема 8. Поток заряженных частиц по патрубку 5, пролетая через перегородку б, попадает в рабочую камеру 2, где взаимодействует с ЖМТ. В результате реакции ( р ,20п) на свинце выделяется больщое количество нейтронов.
Вывод установки из действия.
Прекращают подачу заряженных частиц в мищень, затем прекращают прокачку теплоносителя через мищень. Остатки теплоносителя сливают через патрубок 4 вывода теплоносителя . После
этого прекращают подачу защитного газа в полость ускорителя
патрубка 5 подвода заряженных частиц .
Мишенное устройство предлагаемой конструкции позволит исключить затекание ЖМТ в полость ускорителя и улучшить теплообмен в полости мишени, исключая локальное вскипание ЖМТ.