Основы комплексного анализа проблем динамики связанных реакторных систем

• Автор: Кухарчук, Олег Филаретович
• Шифр специальности: 05.13.18
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Обнинск
• Количество страниц: 312 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Введение.

Глава 1. Теоретические основы математического моделирования

динамики связанных реакторных систем

1.1 Обзор состояния проблемы

1.2 Особенности анализа процессов нестационарног о переноса

нейтронов в системах связанных реакторов методом МонтеКарло

1.3 Основные принципы построения моделей динамики.

Выводы к главе 1 .

Глава 2. Моделирование нейтроннофизических характеристик многозонных реакторных систем импульсного действия

2.1 Кинетика нейтронов в многозонных реакторных установках

импульсною действия.
2.2 Аналитические методы анализа интегральных характеристик
систем связанных реакторов
2.3 Особенности численного моделирования нейтроннофизических
характеристик импульсных реакторных систем.
Выводы к главе 2.
Глава 3. Разработка методов расчетноэкспериментального
исследования характеристик связанных систем.
3.1 Методы идентификации кинетических параметров связанных
систем на основе интегральной модели переноса нейтронов
3.2 Методики расчетноэкспериментального анализа параметров систем связанных реакторов на основе модифицированной интегральной
модели нейтронной кинетики.
3.3 Методы восстановления реактивности в импульсных связанных системах
Выводы к главе 3
Глава 4. Анализ нестационарных процессов в реакторнолазерной
системе импульсного действия
4.1 Описание конструкции реакторнолазерной установки стенда Б
4.2 Математическая модель динамики системы
4.3 Нейтроннофизические характеристики установки.
4.4 Динамика системы реактор лазерный блок
4.5 Результаты расчетноэкспериментального исследования распределения
плотности делений в лазерном блоке
Выводы к главе 4
Глава 5. Оптимизация нейтроннофизических и динамических характеристик демонстрационного образца ОКУЯН.
5.1 Постановка оптимизационной задачи
5.2 Параметры системы с внутренним коробчатым отражателем нейтронов
5.3 Исследования по оптимизации конструкции внешнего
нейтронного отражателя
5.4 Модернизация конструкции лазерного блока
Выводы к главе 5
Глава 6. Кинетика нейтронов в многозонной реакторной системе импульснопериодического действия.
6.1 Конструкция и основные принципы функционирования системы
6.2 Кинетика нейтронов в системе
Выводы к главе 6
Заключение
Список использованных источников


Как уже отмечалось выше, интерес к установкам такого типа вызван в связи с задачами разработки и создания подкритических мишенно-бланкетных комплексов для ускорительно-управляемых систем [-,,,,,8,9,3-5,6]. Кроме того, одной из важнейших проблем, которые стоят в настоящее время перед современной наукой, является разработка и создание мощных энергетических лазеров. Такие лазеры могли бы найти широкое применение в народнохозяйственных, технологических и научных целях. Несмотря на то, что современные наиболее мощные лазерные системы (типа NOVA [1] или Искра [2]) представляют собой сложнейшие и дорогостоящие инженерно-технические сооружения, их «энергетика» не превышает сотни килоджоулей в импульсе. Один из перспективных методов получения достаточно дешевой лазерной энергии в индустриальных масштабах основан на прямом преобразовании энергии деления ядер в энергию лазерного излучения в реакторно-лазерных системах. Эффективность таких систем обусловлена уникальными свойствами ядериого реактора как источника накачки, а именно, огромной энергоемкостью, компактностью, автономностью, возможностью накачки практически неофаниченных объемов лазерноактивных сред, благодаря высокой проникающей способности нейтронов в размножающих системах, и т. Исследования в области лазеров с ядерной накачкой начались практически одновременно в нашей стране (РФЯЦ - ВНИИЭФ) и в США (Национальные лаборатории САНДИА) около лег назад. Здесь были проведены первые успешные эксперименты по ядерной накачке газовых лазеров: в РФЯЦ - ВНИИЭФ в году [] (опубликованы в году [3]); в лабораториях САНДИА в г. За прошедшее время был выполнен большой объем фундаментальных расчетнотеоретических и экспериментальных исследований. Продемонстрирована лазерная генерация более чем на тридцати активных смесях. Проведен большой комплекс технологических исследований элементной базы реакторно-лазерных установок и начаты проектные разработки мощных лазерных систем с реакторной накачкой для различных применений. Сегодня имеется большое количество публикаций на эту тему. Первая достаточно полная и открытая информация о состоянии работ по ЛЯП появилась в обзорах [-,7,8]. Были проведены несколько международных научно-технических конференций [7-], на которых обсуждался широкий круг вопросов, связанных с фундаментальными, поисковыми и прикладными исследованиями в области ЛЯН. Имеются обзорные работы [-,0,4], в которых изложено состояние работ в области физических проблем создания реактора-лазера, и книги по физике лазеров (см. За рубежом исследования в области ядерной накачки лазеров были сконцентрированы в США в национальных лабораториях САНДИА, Айдахо, Jloc Аламосе, исследовательском центре НАСА, а также в университетах штатов Иллинойс, Миссури и Флорида. Наиболее известны работы в этой области Д. А.Мак-Артура, Дж. Х. Майли, Р. Т. Шнайдера, Р. Де Янга, М. А. Преласа, Х. Х. Хелмика и др. При этом следует отметить, что в США работы по созданию прототипов лазерных установок с прямой ядерной накачкой проводились, по крайней мере, по двум научным программам - КЕНТАВР (CENTAURUS) и ФОЛКОН (FALCON). В этих исследованиях использовались импульсные реакторы TREAT [,,7,8], ACRR [9,0] и SPR [,,9,1-3]. В России работы в области ЛЯН главным образом проводятся в РФЯЦ -ВНИИЭФ, РФЯЦ - ВИИИТФ и в ГНЦ РФ - ФЭИ. В РФЯЦ - ВНИИЭФ работы под руководством А. М.Воинова и А. А.Синянского были начаты в конце -годов на импульсных ядерных реакторах ВИР-1, БР-1, БИР-2, ТИБР-1М [,,,,4]. На этих реакторах проведены обширные эксперименты по получению лазерной генерации в разных средах. Выполнены исследования с целью получения максимальной мощности и качества лазерных пучков, определению КПД и т. Созданы серьезные теоретические наработки но определению энерговклада осколков деления в лазерную среду, изучению газодинамики лазерных сред, динамике образования оптических неоднородностей в лазерно-активной среде и др. Проведены работы по определению облика ядерно-лазерного преобразователя энергии импульсного и непрерывного действия. Создается демонстрационный макет реактора-лазера непрерывного действия с поперечной прокачкой лазерной среды [] и разрабатываются различные лабораторные модели ЛЯН (см.