Проекты XXI века

В газете “Дубна” от 8 декабря сообщалось о сеансе работы нуклотрона, состоявшемся в ноябре-декабре 2000 года, в ходе которого участниками международной коллаборации “Энергия плюс трансмутация” выполнено два эксперимента.

Во время этого сеанса ученые из Германии (Юлих, Мелльн, Марбург и Хоерсверда), Греции, Белоруссии, Франции, России (Москва, Обнинск и Санкт-Петербург), Индии, Китая и Австралии, а также ЛВЭ, ЛЯП, ЛИТ, ОРРИ и ЛЯР ОИЯИ продолжили систематическое изучение генерации нейтронов в свинцовых и урановых мишенях на протонных пучках при энергии 1,5 ГэВ и трансмутации радиоактивных отходов атомной энергетики (йод-129, нептуний-237 и плутоний-239) в поле электроядерных нейтронов (экологический аспект).

Группой, организованной около трех лет назад в ЛВЭ для изучения прикладных вопросов использования релятивистских ядер, ведется работа по получению информации, которая необходима для создания в Лаборатории высоких энергий полномасштабной физической установки “Энергия плюс трансмутация”. Логическим продолжением циклов работ, которые выполнялись в разные годы на пучках синхроциклотрона (Р.Г.Васильков) и синхрофазотрона (К.Д.Толстов), посвященных изучению размножения нейтронов в протяженных мишенях, явился переход к исследованию ядерно-физических процессов в системе “мишень плюс бланкет из делящегося вещества”. При этом основная роль бланкета состоит в усилении (увеличении) мощности, вносимой в массивную мишень бомбардирующим пучком. Отметим, что эксперименты с использованием делящегося вещества в виде уранового бланкета качественно отличаются от облучений свинцовых мишеней, которые были в основном нацелены на изучение размножения нейтронов.

В прошедшем сеансе работы нуклотрона было проведено облучение модели “свинцовая мишень плюс бланкет из естественного урана” протонами с энергией 1,5 ГэВ. В этом эксперименте, подготовленном и выполненном в ЛВЭ при активном участии специалистов из Университета Улан-Батора (Монголия), АНТК “Сосны” (Минск, Белоруссия), Радиевого института (Санкт-Петербург), ИЯФ (Ржеж, Чехия) и ИАЭ (Сверк, Польша), использовался комплекс диагностических систем (активационная и трековая томография и термометрические методики), образующих калориметр деления урана. Модель уран-свинцовой сборки по конструкции и принципу действия во многом похожа на адронные калориметры. Однако ее размеры значительно меньше, чем в калориметрах, сооружаемых для экспериментов по физике частиц при высоких и сверхвысоких энергиях.

В настоящее время на комплексе ЯСНАПП ЛЯП и на детекторах ОРРИ продолжаются гамма-спектроскопические измерения трансмутационных образцов и активационных детекторов, которые экспонировались в ходе этих облучений. В ряде зарубежных университетов и институтов, участвующих в работе коллаборации “Энергия плюс трансмутация”, а также в ЛЯР и ЛВЭ ведется обработка твердотельных ядерных трековых детекторов. Начиная с осени текущего года просмотр большого числа трековых детекторов из экспериментов с урановым бланкетом проводится в ФИ РАН (Москва) с помощью высокопроизводительной автоматизированной системы съема информации.

Эксперименты, выполненные в июне 2000 года на пучках синхрофазотрона по облучению свинцовых мишеней при энергиях 1,3 и 2,5 ГэВ и уранового бланкета при энергии 1,5 ГэВ, а также те, о которых говорится выше, на пучках нуклотрона, являются составной частью программы, которая была выработана в октябре 1999 года в ходе работы Международного семинара, посвященного моделированию электроядерного способа производства энергии и изучению трансмутации радиоактивных отходов атомной энергетики на пучках синхрофазотрона и нуклотрона ОИЯИ.

Участники серии совместных экспериментов, завершившейся 2 декабря, благодарят персонал инженерно-технических служб лаборатории под руководством заместителя директора ЛВЭ А.Д.Коваленко, обеспечивших достаточно эффективную работу нуклотрона и тем самым позволивших получить большой объем информации по исключительно актуальному направлению исследований. Большой вклад в изготовление и подготовку оборудования к экспериментам с урановым бланкетом внесли высококвалифицированные специалисты ЦОЭП, руководимые Ю.И.Тятюшкиным и В.Ф.Кокшаровым.

Эксперименты выполнялись в рамках проблемно-тематического плана нашего Института и протоколов о сотрудничестве при финансовой поддержке институтов Германии (Юлих и Марбург) и целевых грантов полномочных представителей Чехии и Монголии, выделенных на исследования по электроядерной тематике и трансмутации. Состоявшийся сеанс работы нуклотрона был поддержан специальным грантом дирекции ОИЯИ.

Во время пребывания в Дубне участники коллаборации наметили планы очередных экспериментов в 2001 году, а также закончили подготовку совместных публикаций для журналов “Kerntechnik” и “Radiоanalitical Acta”. Один из старейших участников коллаборации – профессор Р.Брандт (Институт ядерной химии, Марбург, Германия) выступил с докладом “Об исследовании трансмутации плутония-239 и других радиоактивных отходов на пучках синхрофазотрона и нуклотрона ОИЯИ” на специализированном научном семинаре по релятивистской ядерной физике (руководитель семинара – академик А.М.Балдин).

Участники коллаборации благодарят Министерство по атомной энергии России за предоставление материала, из которого создан урановый бланкет, – именно благодаря этому появилась возможность реализации программы электроядерных исследований на пучках синхрофазотрона и нуклотрона специалистами стран-участниц ОИЯИ и других стран.

М. Кривопустов, руководитель проекта “Энергия плюс трансмутация”