Научный журнал
Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований

ISSN 1996-3955
ИФ РИНЦ = 0,570

ИСТОЧНИК ГАММА-ИЗЛУЧЕНИЯ НА ОСНОВЕ РАДИОНУКЛИДОВ ЕВРОПИЯ

Клочков Е.П. Рисованый В.Д.
 Аннотация Представлены варианты конструкции но­вого вида источников гамма-излучения с сер­дечниками из радионуклидов европия. Приве­дены ядерно-физические характеристики таких источников.

Введение

Мировое сообщество к настоящему вре­мени имеет многолетний (более 40 лет) опыт эксплуатации всевозможных установок для пи-коволновой (радиационной) обработки матери­алов и изделий. Почти в 60 странах мира действуют несколько сотен таких установок, боль­шинство из которых используется для обработ­ки пищевой, медицинской и сельскохозяйствен­ной продукции, полимеров, парфюмерии и т. д. Основным гамма-излучателем этих установок является радионуклид кобальта - Со-60, ха­рактеризующийся высоким значением гамма-постоянной Ку = 13,2, периодом полураспада 5,27 года и стоимостью 1,0.. .1,5 долларов США за 1 кюри активности. Снижение дефицита и су­щественное, в 2-5 раз, снижение стоимости соо­ружения и эксплуатации таких установок может быть достигнуто путем замены Со-60 на более дешевый радионуклид. Таковыми являются ра­дионуклиды европия: Eu-152 и Eu-154, характе­ризующиеся большими периодами полураспада 13,54 и 8,59 лет и хорошими значениями гамма-постоянной 6,35 и 6,7, соответственно.

Конструкции и характеристики источников

В НИИАР были разработаны несколько вариантов конструкции источников на основе радионуклидов европия.

В вариантах № 1, 2 источники представ­ляют собой протяженную герметичную кон­струкцию (рис. 1, 2).


 

В герметичную капсулу из коррозионно-стойкой стали помещаются поглощающие эле­менты (ПЭЛы) стержней регулирования ядер­ных реакторов, отработавших заданный ресурс. В ПЭЛах содержатся образовавшиеся в процессе облучения природных изотопов европия ра­дионуклиды 152Eu, 154Eu, 155Eu, в форме ок­сидов [1].

Характеристики источников вариантов 1, 2 представлены в таблице 1.



Разработана конструкция источника, в котором сердечник выполнен из мехсмеси Со-60+Еи2О3 (вариант 3, рис. 3).

Проведено испытание макетов источни­ков всех вариантов конструкции в специализи­рованном испытательном Центре. Испытания подтвердили соответствие источников следую­щим классам прочности и надежности:

температура - 5 (от -60 до +250°С);

влажность - 4 (относительная влажность до 98 % при температуре до 60 °С);

давление - 3 (от 25 до 500 кПа);

удар - 2 (максимальное ускорение до 150 м/с2, длительность импульса до 30 мс);

вибрация - 2 (частота от 5 до 500 Гц, ам­плитуда ускорения от 5 до 150 м/с2).

Испытания подтвердили соответствие источников радиоактивному веществу особого вида и получены соответствующие сертифика­ты разрешения.

Были проведены расчеты оптимизации гамма-источника с учетом следующих крите­риев: количество стержней, мощность экспози­ционной дозы, самопоглощение, наружный ди­аметр трубы. В табл. 2 представлены результаты оптимизационных расчетов. В трубе 0 90,0 мм размещается несколько трубок Ø 12,0 мм, вну­три которых находятся или один поглощающий элемент реактора БН-600 09,0 мм или три по­глощающих элемента реактора СМ-2 0 4,1 мм. Из табл. 2 следует, что оптимальное значение числа трубок Ø 12,0 мм находится в диапазоне 15-18 шт. [2]


В защитных камерах горячей лаборато­рии НИИАР отработана технология дистанци­онной загрузки облученных пэлов реакторов СМ-2 и БН-600 в оболочку 012,0x1,0 мм, в том числе в 1 оболочку - по 4 пэла реактора СМ-2, или в 1 оболочку по 1 пэлу реактора БН-600.

Заключение

Разработана конструкция и технология изготовления нового вида источника гамма-излучения на основе радионуклидов европия. Сердечником источника могут быть как отрабо­тавшие стержни регулирования реакторов, так и направленно облученные в исследовательских или в энергетических быстрых реакторах.

Списко литературы

  1. Рисованый В.Д., Клочков Е.П., Поно-маренко В.Б., Захаров А.В. Европий в ядерной технике. Димитровград, НИИАР, 1998
  2. Рисованый В.Д., Клочков Е.П., Поно-маренко В.Б., Захаров А.В. Европий в ядерной технике. Димитровград-2004, НИИАР. 2-ое из­дание переработанное

Библиографическая ссылка

Клочков Е.П., Рисованый В.Д. ИСТОЧНИК ГАММА-ИЗЛУЧЕНИЯ НА ОСНОВЕ РАДИОНУКЛИДОВ ЕВРОПИЯ // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. – 2010. – № 9. – С. 128-131;
URL: http://www.applied-research.ru/ru/article/view?id=949 (дата обращения: 12.08.2020).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074