УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАКОПЛЕНИЯ РАДИОНУКЛИДА КОБАЛЬТА-60

Заявляемое техническое решение относится к классу устройств для получения радионуклидов в ядерных реакторах и предназначено для использования, в частости, для накопления радионуклида кобальта-60.
Известно устройство для облучения образцов, содержащее блок для накопления радионуклидов, в котором размещены мишени со стартовым материалом, и механизм вращения блока вокруг продольной оси за счет действия струи сжатого воздуха (патент Великобритании №1263679, G 21 Д 1/02, 1972 г.). Основной недостаток устройства - сложная конструкция.
Известен блок дня накопления радионуклидов, в котором размещены мишени из стартового материала, и содержащий герметичную камеру, стенки которой выполнены из материала, поглощающего тепловые и пропускакядего надтегшовые нейтроны (патент Великобритании, №1034539,G 21 С, 1964 г.). Применение блока ограничено получением:
радионуклидов, авизирующихся под действием надтегоювых нейтронов.
Известен блок для накопления радионуклидов, состоящий из герметичной камеры, выполненной из двух соосных, соединенных на торцах цилиндров, в зазоре между которыми располагаются мишени в виде дисков, плоскости которых перпендикулярны основаниям камеры (ас. СССР №711915, БИПМ №12-2002 г.)
Применение устройства ограничено рядом недостатков, в частности:
- однозначная ориентация стартового материала в нейтронном поле;
- конструкция устройства сложна в изготовлении;
- невозможно управлять процессом накопления радионуклидов путем извлечения части облученных мишеней;
- повторное использование блока после извлечения облученных мишеней невозможно вследствие его перазборности.
Наиболее близким, по своей суш, к предлагаемое устройству, является устройство для накопления радиоактивных нуклидов (патент РФ №29609, БИПМ №14-2003 г.). Модульная ампульная конструкция облучательного устройства позволяет устанавливать ампулы под любым углом к нейтронному потоку, что повышает эффективность его использования, производить частичную выгружу ампул и замену их свежими.
Основные недостатки следующие:
- поскольку ампула оо стартовым материалом представляет собой герметичную плоскую конструкцию, то ее стальная стенка снижает эффеасгивность использования нейтронного потока из-за поглощения части нейтронов материалом ампулы - облучаемые образцы из-за плохого тешкютвода через воздушный зазор между кобальтом и стенкой ампулы разогреваются до температуры ~300°С.
Поэтому целью заявляемого решения являются:
- увеличение скорости накопления радионуклида кобальта-60 и его количества;
- снижение температуры исходного материала в процессе облучения.
Поставленная цель достигается тем, что ампула для размещения исходного материала выполнена в виде открытой с боковых сторон рамки для набора облучаемых заготовок, покрытых материалом, стойким к выщелачиванию и имеющим хорошую адгезию, например, никелем или хромом.
Отсутствие боковых стенок ампулы обеспечивает прямой контакт теплоносителя с облученным материалом, что позволит увеличить на 8-10% нейтронный поток через облучаемый материал и снизить температурузаготовок до температуры, близкой к температуре теплоносителя (55-60°С).
В этом случае вымывания (вьлделачивания) облучаемого кобальта теплоносителем (водой) не происходит, так как кобальт и материал покрытия устойчивы в воде такой температуры и даже в сильных щелочах, что гарантирует отсутствие загрязнения теплоносителя кобальтом-60.
На фиг.1 изображено устройство для накопления радионуклидов, включающее в себя:
1. - держатель ампул;
2. - ампула;
3. - мишень;
4. - нижняя концевая деталь;
5. - верхняя концевая деталь.
Устройство собирается и работает следующим образом. В ампулу (2) с пазами, открытыми боковыми сторонами и приваренной нижней концевой деталью (4) устанавливают облучаемые заготовки (3) и приваривают к рамке верхнюю концевую деталь (5). Собранные ампулы устанавливают в держатель ампул (1), который затем помещают в облучательное устройство. При необходимости такая конструкция позволяет производить перестановку, извлечение отдельных ампул и замену их ампулами со свежим стартовым материалом.
Использование заявляемого устройства для накопления радионуклидов кобальта-60 позволит сократить время облучения в реакторе, упростить эксплуатацию его, а также увеличить выход качественного кобальта.