1 МЕТОД РАСЧЕТА ТОКА КОНТРИБУТОНОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ «ЧЕРНОГО ТЕЛА» В ЗАДАЧАХ РАДИАЦИОННОЙ ЗАЩИТЫ КЯЭУ Государственная корпорация «Росатом» Государственный научный центр РФ – Физико-энергетический институт имени А.И. Лейпунского Ехлаков И.А., Пышко А.П., (АО «ГНЦ РФ-ФЭИ им. А.И. Лейпунского», г. Обнинск, Россия) эл. почта: 10-й Юбилейная Российская научная конференция «Радиационная защита и радиационная безопасность в ядерных технологиях» сентября 2015 г.

2 Области использования ЯЭУ, где необходима минимизация массогабаритных характеристик радиационной защиты Космическая ядерная энергетика Морская ядерная энергетика Обеспечение электрической и тепловой энергией объектов, расположенных в северных труднодоступных и удалённых районах РФ, в условиях отсутствия централизованного электроснабжения и путей сообщения

3 В задачах оптимального профилирования радиационной защиты ЯЭУ космического назначения используется распределение токов контрибутонов Функционал (доза, флюенс, и т.п.), который определяется сопряженным источником Q+ вычисляется по соотношению: (2) (1) S - произвольная замкнутая поверхность, окружающая источник или детектор (область, в которой рассчитывается интересующий функционал)

4 Решение прямого и сопряженного уравнений переноса нейтронов и фотонов, а также расчет токов контрибутонов реализован в программном комплексе РАПИД в двумерной (цилиндрической) геометрии и использовался в ФЭИ начиная с 1995 года

5 Способ расчета распределения тока контрибутонов с использованием понятия «черного тела» «Черное тело»: В МК-кодах – геометрические зоны (ячейки) нулевой «ценностью» В кодах, использующих методы дискретных ординат – физические зоны с аномально большим полным сечением и нулевым сечением рассеяния

6 Профилирование слоя легкого компонента радиационной защиты ЯЭДУ мегаваттного класса 1 – труба с теплоносителем 2 – теплоизолирующий материал 3 – защитный материал 4 – приводы ОР

7 Выполнение условий по допустимым радиационным нагрузкам на защищаемых объектах защищаемого объекта F/Fd, F – флюенс нейтронов, Fd – допустимый флюенс нейтронов Непрофилированный слой Профилированный слой По сравнению с равномерным профилем, выигрыш в массе составил ~1%

8 Профиль защиты объема, находящегося в неравномерном поле гамма-излучения Искался максимум гамильтониана: По сравнению с равномерным профилем, выигрыш в массе составил 53%

9 Предложенный способ вычисления токов контрибутонов может быть использован при оптимизации радиационной защиты ядерных энергетических установок практически любого назначения Заключение Заключение Заключение

10 Спасибо за внимание!