МИШЕНЬ ДЛЯ НАКОПЛЕНИЯ Мо-99

Полезная модель относится к атомной промышленности и может быть использована при изготовлении изделий различной конструкции для наработки радиоизотопов в облучательных устройствах, преимущественно трубчатых, ядерных реакторов..
99
3
Известна мишень, содержащая оболочку из алюминиевого сплава трубчатого сечения с размещенным внутри нее сердечником, загерметизированным с помощью сварки. Сердечник представляет собой порошок, помещаемый внутрь оболочки путем засыпки через ее свободный торец. Таким образом, обеспечивается плотный контакт между оболочкой и нагревающимся в процессе облучения сердечником. Такой плотный контакт позволяет обеспечить необходимый отвод тепла теплоносителем от изделия. ("Converting Targets and Processes for Fission-Produckt Mo From High - to Low - Enriched Uranium". G.F. Vandegrift, J.L. Snelgrove, S. Aase. RERTR Buenos Axis, Argentina, September 28-October 2, 1987, 470-486 (1994)). Однако, при таком методе формирования и загрузки сердечника плотность урана в сердечнике ограничена насыпной плотностью порошка (ρ≈2 г/см).
Известна конструкция мишени, содержащая оболочку и сердечник, изготовленного методом литья и последующего выдавливания и загерметизированной с помощью сварки ("Status Update on Conversion to LEU Based Mo-99 Production in South Africa" (Gavin Ball, Международная конференция RERTR 2011, Сантьяго, Чили, октябрь 23-27).
99
При изготовлении сердечника методом литья и последующего выдавливания, плотность урана значительно повышается. Это в свою очередь влияет на эффективность использования мишеней для наработки Мо.
В случае использование сердечника, изготовленного методом литья и последующего выдавливания, невозможна его сборка с оболочкой без зазора, наличие которого может привести к перегреву изделия в процессе облучения, вплоть до разгерметизации.
Задачей данного технического решения является повышение работоспособности и надежности мишени при ее облучении в активной зоне ядерного реактора.
Для этого мишень для накопления Мо-99, содержащая оболочку, цельнолитой сердечник и торцевые заглушки, торцовые заглушки содержат цилиндрические полости, а оболочка плотно посажена сердечник до контакта с ним.
Наличие цилиндрических полостей повышает надежность мишени т.к. позволяет создать необходимый свободный объем внутри мишени, который на стадии ее изготовления, последовательно вакуумируется и заполняется гелием. Наличие гелия позволяет проводить контроль герметичности изделия масс-спектрометрическим методом в полном объеме.
Обеспечение условий отвода тепла, от разогревающегося при облучении в активной зоне ядерного реактора сердечника, путем плотной посадки оболочки на сердечник, повышает работоспособность мишени путем улучшения теплофизических характеристик.
На поверхности посадочного места заглушек в оболочку имеется кольцевая проточка, выполняемая перед сваркой
Наличие предлагаемой канавки позволяет в процессе сварки вытеснять в нее часть расплавленного металла корня шва вместе с оксидными пленками. Такой эффект позволяет повысить сплошность соединения, его качество и уменьшить количество брака до 2-3%.
На прилагаемом рисунке показана мишень, где:
1 - оболочка мишени
2 - заглушки
3 - сердечник,
4 - свободный объем мишени,
5 - проточка.
Мишень изготавливают следующим образом.
Изготавливают цельнометаллический сердечник, оболочку и заглушки для мишени. Помещают сердечник в оболочку и обжимают на активной части сердечника до образования зазора между ними не более 10 мкм. Газовый зазор между сердечником и оболочкой ликвидируют посредством осадки оболочки на сердечник с помощью фильеры. Выполняют цилиндрические полости в торцовых заглушках мишени, вакуумируют мишень и заполняют гелием. Выполняют кольцевую проточку на поверхности посадочного места заглушек в оболочку. Герметизируют мишень, приваривая заглушки Проводят контроль герметичности изделия масс-спектрометрическим методом и помещают в реактор для накопления Мо-99.