 |
||
|
Ускорители ФЭИ AtomInfo.Ru, ОПУБЛИКОВАНО 18.10.2015 Отделение перспективных исследований (ОПИ) было создано в ГНЦ РФ - ФЭИ на базе подразделений, занимавшихся на протяжении 60 лет фундаментальными исследованиями, ориентированными на обоснование энергетики на быстрых нейтронах. Основной рабочий инструмент ОПИ - ускорители, на которых проводится широкий круг исследовательских работ. Сегодня перед отделением поставлен блок задач практической направленности, касающийся исследования свойств материалов, создания специализированных библиотек ядерных данных, а также моделей и комплексов программ для расчётов первичной радиационной повреждаемости материалов. Корреспонденты электронного издания AtomInfo.Ru побывали в отделении и осмотрели некоторые из ускорительных установок ОПИ. Пояснения по ускорителям дал исполняющий обязанности начальника лаборатории Константин МИТРОФАНОВ. Константин Митрофанов с корреспондентами AtomInfo.Ru.  Ускоритель ЭГП-15 Ускоритель ЭГП-15 (электростатический генератор перезарядный) - ускоритель ионов, позволяющий разгонять до энергии 15 МэВ заряженные частицы с атомной массой до 100. На этой установке в ФЭИ проводятся материаловедческие испытания. Ускоритель ЭГП-15  "ЭГП-15 разработан в ФЭИ. Сделан он был давно, в советские времена. Честно говоря, меня тогда ещё не было на свете. На сегодняшний день ЭГП-15 - самый мощный по энергиям ускоритель из числа имеющихся в нашем институте", - рассказывает Митрофанов. "Сейчас мы находимся в верхней части ускорителя, рядом с инжекторной частью установки, где рождаются ионы, после чего они уходят вниз на ускорение. Бак установки как таковой выступает в качестве ускоряющей системы, а в самом низу расположен поворотный магнит для развода на пучки", - поясняет Митрофанов. Инжекторная система ускорителя ЭГП-15  ЭГП-15 занимает в здании несколько этажей. Не доходя два этажа до мишенного зала, можно сделать промежуточную остановку. "При обычной работе на этом этаже не делается ровным счётом ничего. Доступ сюда нужен на стадии наладки машины. При подготовке к запуску отсюда можно посмотреть состояние ускорителя, нет ли пробоев, всё ли в порядке с вакуумом, и так далее", - уточняет собеседник AtomInfo.Ru. Доступ к баку на промежуточном этаже организован через люк. При необходимости работники могут воспользоваться подъёмным краном, установленным на верхнем этаже - там же, где и инжекторная часть. На промежуточном этаже ЭГП-15  Люк для доступа к баку ЭГП-15  Сроки следующих испытаний ЭГП-15  Мишенный зал ЭГП-15 - самая нижняя часть установки. Отсюда через камеру видеонаблюдения можно наблюдать сам пучок во время работы. Назначение камеры - определять, есть пучок или нет. "Пожалуйста, на другом нашем ускорителе можете посмотреть - на чёрном фоне белая точка. Значит, пучок есть, и он попадает в мишень. А какого он цвета? При съёмке чёрно-белой камерой он будет белым", - улыбается Митрофанов. В мишенном зале ЭГП-15  Ускорители ЭГ-1 и ЭГ-2,5 Ускоритель ЭГ-1, электростатический ускоритель с возможностью модуляции пучка для времяпролётных исследований. Несмотря на свой почтенный возраст (ускоритель был пущен в 1958 году), ветеран всё ещё остаётся в строю. На ЭГ-1 можно получать пучки однозарядных ионов - протонов или дейтонов - с энергией до 4,5 МэВ. Установка может работать как в импульсном, так и в непрерывном режиме.
Отключение ионного пучка осуществляется с помощью периодического импульсного напряжения прямоугольной формы, прикладываемого к отклоняющим пластинам, расположенным перед диафрагмой. Для укорочения импульсов ионного тока и увеличения его пикового значения применена клистронная группировка высокочастотным синусоидальным напряжением, сфазированным с отклоняющим напряжением. Перечисленные устройства обеспечивают работу ускорителя в двух режимах: наносекундном (без группировки - длительность импульсов 15-25 нс, частота повторения 0,15-1 кГц, ток протонов в импульсе до 0,5 мА, с группировкой - 2-2,5 нс, ток в импульсе до 2,5 мА) и микросекундном (длительность импульсов 0,1-1 мкс, частота повторения 30-1,5 кГц и ток протонов в импульсе до 0,5 мА)". Цитируется по: М.В.Боховко, А.А.Воеводский, П.П.Дьяченко и др. "Система формирования временной структуры пучка ионов ускорителя ЭГ-1", препринт ФЭИ-2012, Обнинск, 1989. Макет ЭГ-1  Посещение корреспондентов AtomInfo.Ru пришлось на период, когда на ЭГ-1 проводились работы по подготовке его к очередному пуску. Благодаря этому, удалось увидеть редкую картину - снятые с ускорителя два колокола. Малый колокол в конструкции ЭГ-1 предназначен для закрытия источника, больший по размерам колокол закрывает всю установку. Разбирают и собирают установку с помощью мощного крана: "Кран мощный, советский". Колокол ЭГ-1  Болты на ЭГ-1  В одном зале вместе с ЭГ-1 находится и ускоритель ЭГ-2,5. Если в названии ЭГ-1 единичка означает "первый", то в названии ЭГ-2,5 число 2,5 соответствует максимальной энергии однозарядных ионов 2,5 МэВ. ЭГ-2,5 работает в непрерывном режиме и умеет разгонять, кроме протонов и дейтонов, ещё и ионы гелия, азота, кислорода и аргона. Ускорители ЭГ-1 и ЭГ-2,5  Ускоритель ЭГ-2,5  В мишенном зале "Мишенная часть ускорителей организована просто", - рассказывает Константин Митрофанов. "Вы можете видеть главный поворотный магнит, на который через трубу зелёного цвета приходит поток ускоренных частиц. После магнита ставятся блоки, с помощью которых пучок может быть размазан или собран, в зависимости от задачи. За ними - мишень и детекторная система. Вот, собственно и вся схема". Мишень по размерам невелика - сравнима с монетой. Детекторы ставятся к мишени максимально близко под тем углом, под которым требуется в эксперименте. "Находиться в мишенном зале при работе ускорителей нельзя. Более того, войти в зал станет возможно только спустя некоторое время после того, как ускоритель будет выключен. Всё, как и положено - определяются дозы по нормам безопасности. У нас у всех, кто связан с ускорительными экспериментами, "карандаши", - поясняет Митрофанов. "Работать с мишенью можно только на следующий день после выключения ускорителя, когда в ней спадёт активность. Но обычно требуются более простые операции - поменять систему детекторов, поставить защиту, чтобы приглушить внешние фоны". В мишенном зале хранится запас свинцовых кирпичей, но они нужны не для биологической защиты. С помощью кирпичей решается тривиальная задача по физической устойчивости системы. А для биологической защиты мишени имеются кожухи, хотя, по словам Константина Митрофанова, необходимости в их использовании давно не возникало. Свинцовый кирпич  Кожухи для мишеней  К новым перспективам В отличие от реакторов, у ускорителей нет блокирующих факторов, которые не позволяли бы продолжать работу сверх проектного срока. Это, в частности, позволяет оставаться в строю даже ветерану ЭГ-1, которому идёт шестой десяток. Конечно, контроль за техническим состоянием ускорителей существует и проводится со всей строгостью. "Вы видели таблички на ЭГП-15 с результатами периодического осмотра, по итогам которого машине выдаётся разрешение на продолжение работы", - говорит Константин Митрофанов. "На наших ускорителях мы сейчас работаем сразу над несколькими прикладными задачами, и только поэтому ускорители не находятся на мощности круглые сутки - приходится ведь заходить в мишенный зал, что-то менять. Но когда нам требовалось длительное непрерывное облучение - например, трое суток - машины справлялись без каких-либо проблем, их техническое состояние вполне удовлетворительное". Если будут задачи, то ускоритель может оставаться в строю сотню лет, и более - конечно, если морально не устареет. "С другой стороны, а что означает "моральное устаревание" по отношению к ускорителям? Могу придумать единственный вариант - больше никогда не потребуются именно такие пучки, которые способен производить данный ускоритель. Сами решайте, насколько такой вариант реален", - комментирует Митрофанов. В то же время, успокаиваться на достигнутом нельзя. Новые ускорители способны решать новые задачи, которые ставит отрасль, и поэтому парк ускорительных машин в исследовательских институтах должен расширяться. Ожидают пополнения и ускорительщики ФЭИ, причём оно произойдёт уже в ближайшее время. Константин Митрофанов с корреспондентами AtomInfo.Ru  Ключевые слова: Ускорители, ФЭИ, Статьи Другие новости: В ФЭИ прошла "Нейтроника-2015" Фоторепортаж о работе конференции. "Westinghouse" хочет разрабатывать быстрый свинцовый реактор Реактор будет V поколения. Росатом: изменений в проекте турецкой АЭС нет Работа идёт по графику. |
Герой дня 
Денис Флори: я сделал всё, что хотел Секретариат МАГАТЭ будет работать по каждому из направлений, затронутых в докладе. В его тексте множество рекомендаций, уроков, которые должны быть извлечены из аварии. Агентство в первую очередь будет смотреть, что оно должно сделать со своей стороны, чтобы следовать рекомендациям и извлечь уроки. ИНТЕРВЬЮ
Александр Бычков МНЕНИЕ
Валентин Махин 
|