подпор”, представляющий собой сборки, содержащие “холостые”
твэлы — стальные стержни, омываемые теплоносителем, использует-
ся в энергетических быстрых реакторах. В ряде проектов энергети-
ческих быстрых реакторов нового поколения, работающих в режиме
самообеспечения топливом (КВ = КВА
≈
1, где КВ — коэффициент
воспроизводства, КВА — коэффициент воспроизводства в активной
зоне), такой стальной отражатель предлагается использовать вместо
боковой зоны воспроизводства. В энергетических реакторах избыточ-
ные по отношению к реализации цепной реакции деления нейтроны
обычно предлагается использовать для обеспечения безопасности
(КВА
≈
1 ил и КВ
→
1) и/или для воспроизводства вторичного горючего
(КВ
→
max
). Специфика исследовательских реакторов состоит в том,
что нейтроны — основной продукт такого реактора — используются
для проведения физических экспериментов (включая материаловедче-
ские исследования, исследования на пучках нейтронов, выведенных
за пределы реактора, облучение ампульных устройств в каналах реак-
тора, расположенных в активной зоне и отражателе, и др.).
Стальной отражатель МБИР можно полностью или частично заме-
нить сборками, содержащими радиоактивные отходы, с целью транс-
мутации последних. Это могут быть трубки с технецием-99, карбидом
99
Тс
14
С
n
или смесью порошков
99
Тс и
14
С.
Первые ряды сборок отражателя, окружающие активную зону, мо-
гут содержать металлический технеций-99, что практически не при-
ведет к смягчению спектра нейтронов в активной зоне, остальные
ряды — карбид
99
Тс
14
С
n
или смесь порошков
99
Тс и
14
С в трубках
(оболочках) из коррозионно-стойкой стали. Отношение концентраций
технеция и углерода (параметр
n
) может быть оптимизировано из со-
ображений максимальной скорости их трансмутации. (Углерод необхо-
дим для смягчения спектра в отражателе с целью увеличения сечения
радиационного захвата нейтронов ядрами
99
Тс и
14
С, т.е. увеличения
сечения трансмутации этих нуклидов, а следовательно, повышения
эффективности трансмутации.)
Выбор реакций трансмутации
99
Тс и
14
С невелик. Наиболее проста
в реализации трансмутация в реакциях радиационного захвата с по-
следующим быстрым
β
−
-распадом продуктов реакции в стабильные
нуклиды:
99
43
Tc(
n, γ
)
100
43
Tc(
T
1
/
2
= 15
,
8
с
)
→
100
44
Ru;
14
6
C(
n, γ
)
15
6
C(
T
1
/
2
= 2
,
45
с
)
→
15
7
N
.
В первом приближении можно считать, что сечение реакции (
n, γ
)
увеличивается с уменьшением кинетической энергии нейтронов, но
при этом уменьшается среднее число нейтронов, рождающихся при
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2012. № 3
39
