|
Научная визуализация
| Год выпуска: | 2015 |
| Квартал: | 3 |
| Том: | 7 |
| Номер: | 3 |
| Страницы: | 30 - 43 |
|
| Название публикации: |
ВИЗУАЛИЗАЦИЯ КАК ИНСТРУМЕНТ ОЦЕНКИ ЗАЩИЩЕННОСТИ УРАНА |
| Авторы: |
А.Н. Шмелев (Россия), Е.Г. Куликов (Россия), Н.И. Гераскин (Россия) |
| Адреса авторов: |
А.Н. Шмелев
shmelan@mail.ru
Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ», Москва, Россия
Е.Г. Куликов
EGKulikov@mephi.ru
Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ», Москва, Россия
Н.И. Гераскин
NIGeraskin@mephi.ru
Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ», Москва, Россия |
| Краткое описание: |
В настоящей работе разработана и визуализирована расчетно-теоретическая модель, направленная на количественную оценку защищенности урана с точки зрения возможности создания на его основе гипотетического ядерного взрывного устройства (ГЯВУ) ствольного типа. Для этого моделируются основные ядерно-физические, кинематические и тепловые процессы, которые протекают в ГЯВУ ствольного типа. Модель позволяет оценить энергетический выход ГЯВУ ствольного типа, собранного на основе урана заданного изотопного состава, а также выработать требования, выполнение которых способно снизить энергетический выход устройства до определенного уровня.
Принципиально новым аспектом является подход, который позволяет оценить достижимое время создания надкритического состояния в ГЯВУ ствольного типа, созданном на основе урана заданного изотопного состава. В разработке данного подхода используются элементы теории внутренней баллистики, теории сопротивления материалов, а также принимаются во внимание нейтронно-физические свойства урана заданного изотопного состава.
Стохастический характер цепного процесса деления учитывается в соответствии с методикой G.E. Hansen [1], определяющей вероятность возникновения непрекращающейся цепной реакции деления. Это позволяет увязать необходимое снижение энергетического выхода ГЯВУ ствольного типа с требуемым для этого источником нейтронов.
В настоящей работе в качестве делящегося материала в ГЯВУ ствольного типа рассматривается уран, а именно, смесь (235U + 238U) с различным обогащением по делящемуся изотопу. Защищенность высокообогащенного урана предполагается достичь путем введения в него небольшого количества 232U, поскольку [2, 3]:
- 232U является мощным источником α-частиц, способных инициировать (α,n)-реакции на легких элементах, присутствующих в уране в виде примесей. Таким образом, введение в уран изотопа 232U приводит к созданию значительного источника нейтронов, а значит, к предетонации ГЯВУ;
- продукты распада 232U – изотопы 208Tl и 212Bi – являются источником жесткого α-излучения, которое, помимо прочего, значительно улучшает возможность детектирования урана (уже при 1 ppb 232U).
Поскольку вопросы защищенности урана касаются не только инженеров-физиков, но и представителей некоторых гуманитарных специальностей, наглядная визуализация соответствующих вопросов имеет существенное значение. Кроме того, представленный в таком виде материал значительно проще усваивается студентами. |
| Язык: |
Английский |
|
|
|
