Исследования неупругого рассеяния и переноса нейтронов в материалах термоядерных реакторов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.01, доктор физико-математических наук Симаков, Станислав Петрович

• Симаков, Станислав Петрович
• доктор физико-математических наук
• 1999

Оглавление диссертации доктор физико-математических наук Симаков, Станислав Петрович

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. МИКРОСКОПИЧЕСКИЕ И ИНТЕГРАЛЬНЫЕ НЕЙТРОННЫЕ

ДАННЫЕ ПРИ ЭНЕРГИИ 14 МэВ

1.1. Материалы и нейтронные данные для термоядерных реакторов

1.2. Дифференциальные сечения эмиссии нейтронов

1.3. Спектры нейтронов из реакции (п,п'у)

1.4. Тестировка оцененных ядерных данных в интегральных экспериментах

1.5. Краткие выводы к главе

Глава 2. ЭКСПЕРИМЕТАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ И УСТАНОВКИ

2.1. Метод времени пролета

2.2. Импульсный генератор нейтронов КГ-0.

2.3. Экспериментальная установка для измерения дважды дифференциальных сечений нейтронов из реакции (п,хп)

2.4. Экспериментальная установка для измерений спектров нейтронов из реакции (п,п'у)

2.5. Экспериментальная установка для измерения спектров нейтронов утечки из сфер с источником Т(с1,п)

2.6. Экспериментальная установка для измерения спектров нейтронов утечки из сфер с источником 252а

2.7. Нейтронные детекторы для спектрометрии нейтронов

2.7.1. Нейтронный детектор на основе ЭДЕ-218 и ХР

2.7.2. Нейтронный детектор на основе паратерфенила и ФЭУ

2.1.Ъ. Эффективность нейтронных детекторов

2.8. Электроника

2.9. Процедура измерений, воспроизводимость экспериментальных результатов

2.10. Краткие выводы к главе

Глава 3. МЕТОДЫ ОБРАБОТКИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ДАННЫХ

И ВЫЧИСЛЕНИЯ ПОПРАВОК

3.1. Методика обработки экспериментальных данных по дифференциальным сечениям

3.1.1. Суммирование и абсолютная нормировка данных

3.1.2. Вычисление поправок на ослабление и многократные взаимодействия нейтронов в образце

3.1.3. Отделение упруго рассеянных нейтронов

3.2. Методика обработки экспериментальных данных по спектрам нейтронов утечки

3.2.1. Суммирование и абсолютная нормировка данных

3.2.2. Характеристики источника нейтронов с энергией 14 МэВ

3.2.3. Поправки для эффективности детектора

3.2.4. Поправки на неточность метода времени пролета в бенчмарк-эксперименте

3.2.5. Поправка на несферичность исследуемых сборок

3.3. Погрешности экспериментальных данных

3.4. Краткие выводы к главе

Глава 4. ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЕ СЕЧЕНИЯ РЕАКЦИЙ п,хп) И (n,n'Y) ПРИ ЭНЕРГИИ 14 МэВ

4.1. Экспериментальные результаты и оцененные данные

4.1.1. Дифференциальные сечения реакции (п,хп)

4.1.2. Дифференциальные сечения реакции (п.,n'y)

4.1.3. Интегральные сечения реакций (п,хп) и (п,п'у)

4.2. Теоретический анализ сечений реакций (п,хп) и (п,п'у)

4.2.1. Теоретические модели и их параметры

4.2.2. Анализ спектров нейтронов из реакции (п,хп)

4.2.3. Анализ спектров нейтронов из реакции (п,п'у)

4.3. Краткие выводы к главе

Глава 5. ТЕСТИРОВКА ОЦЕНЕННЫХ ЯДЕРНЫХ ДАННЫХ

В СФЕРИЧЕСКИХ БЕНЧМАРКАХ

5.1. Методика транспортных расчетов

5.2. Нейтронно-размножающие материалы

5.3. Конструкционные материалы

5.4. Делящиеся материалы

5.5. Краткие выводы к главе

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Исследования неупругого рассеяния и переноса нейтронов в материалах термоядерных реакторов»

Ядерная физика и, в частности, ее раздел нейтронная физика низких и средних энергий с момента их возникновения открыли человечеству область новых знаний о фундаментальных свойствах материи. Нейтронная физика также оказала существенное влияние на многие аспекты практической жизни: производство электрической и тепловой энергии в промышленных масштабах, обеспечение военно-политического паритета государств, разнообразные приложения в медицине, геологии и многих других областях науки и техники. Однако, достигнув уже несомненных успехов, нейтронная физика продолжает развиваться, отвечая насущным требованиям современности. По всей видимости, следующим практически значимым для всего человечества шагом будет освоение энергии термоядерного синтеза с целью удовлетворения растущих потребностей в энергии и решения экологических проблем.

В последние десятилетия ведутся концептуальное проектирование, разработка или физические исследования в рамках международных или национальных проектов, нацеленных на использование энергии управляемого термоядерного синтеза (УТС) и создание прототипов термоядерных реакторов (ТЯР). В свое время наша страна была на передовых рубежах в этом направлении благодаря пионерским исследованиям по магнитному удержанию плазмы [1] и ряду действовавших или проектируемых крупных установок, таким как токамак Т-3, опытный термоядерный реактор (OTP) [2, 3, 4]. В настоящее время наиболее масштабными установками или интенсивно разрабатываемыми проектами являются: International Thermonuclear Experimental Reactor (ITER) [5], Joint European Toms (JET) [6], Japanese Tokormk (JT-60) [7].

Физической основой термоядерной энергетики является реакция слияния дейтерия и трития, в результате которой выделяется энергия равная 17.6 МэВ. Основная доля этой энергии уносится нейтроном 14.1 МэВ), оставшаяся - альфа частицей (=3.5 МэВ). Понятно, что развитие исследований в направлении управляемого термоядерного синтеза будет требовать понимания и предсказания (расчетов) с необходимой точностью физических явлений, связанных с распространением 14МэВ-нейтронов и вызванного ими вторичного излучения в сложных системах.

Это инициирует необходимость исследования нейтронных свойств материалов, являющихся компонентами соответствующих установок и их частей: первой стенки реактора, бланкета, магнита, биологической защиты и др. Требования к перечню материалов, типам сечений и их точности регулярно обсуждаются научной общественностью и находят свое концентрированное выражение, например, в периодически обновляемом списке потребностей Word Request List for Nuclear Data (WRENDA) [8], в обзорах [9, 10, 11] и материалах специализированных совещаний [12]. Так с точки зрения этих потребностей для предсказания наиболее важных параметров термоядерных реакторов с точностью 1-3% необходимо знание с погрешностью не хуже 10-20% энерго-угловых распределений вторичных нейтронов, рождаемых при взаимодействии нейтронов с энергией 14 МэВ с ядрами конструкционных и делящихся материалов. Такие потребности стимулировали как микроскопические (или дифференциальные) исследования, в которых измеряются и анализируются сечения взаимодействия нейтронов с ядром, так и макроскопические (интегральные) [13, 14], в которых исследуются явления и эффекты, вызванные многократными взаимодействием ядерного излучения с объектами.

Дифференциальные исследования, то есть измерение сечений реакций и энерго-угловых распределений их продуктов, дает нам непосредственно информацию о параметрах взаимодействия нейтронов с ядрами [15, 16,17].

Сами экспериментальные данные и результаты их теоретического анализа являются базой для создания библиотек оцененных ядерных данных, которые находят дальнейшее применение в практических расчетах. Помимо практической важности исследования дифференциальных сечений вторичных нейтронов из нейтронно-производящих реакций представляют несомненный интерес с фундаментальной точки зрения, а именно, для изучения процессов взаимодействия нейтронов с ядрами и характеристик возбуждаемых состояний остаточных ядер [18, 19, 20, 21].

При энергии падающих нейтронов 14 МэВ для большинства стабильных ядер реакции (п,2п) и (п,п'у) вносят доминирующий вклад в полное сечение неупругих взаимодействий. В свою очередь, конкуренция между этими двумя каналами определяется гамма-радиационными и нейтронными ширинами при энергии возбуждения первого остаточного ядра, несколько превышающей энергию связи нейтрона в нем. Поэтому исследование энерго-угловых распределений вторичных нейтронов одновременно из всех нейтронно-производящих реакций, а также из какого-то определенного канала может дать информацию о фундаментальных свойствах нейтронных реакций и характеристиках ядер в несвязанном состоянии.

Интегральные же эксперименты, моделирующие отдельные узлы или процессы в ядерных установках, позволяют в более простых, чем в реальных системах, условиях тестировать методы расчетов и библиотеки оцененных ядерно-физических данных. Среди большого разнообразия интегральных экспериментов можно выделить класс простейших по геометрии экспериментов с исследуемыми материалами в виде сфер и точечными источниками в центре (так называемые эксперименты типа сферических бен-чмарков). Благодаря сферической симметрии (или, другими словами, одномерности геометрии), такие эксперименты призваны решать главным образом задачу проверки и корректировки файлов оцененных ядерных данданных.

Микроскопические и интегральные экспериментальные и теоретические исследования, дополняя друг друга, являются основой для создания библиотек оцененных ядерных данных, которые и используются в практических расчетах. В настоящее время наиболее широко распространенными и часто используемыми являются следующие библиотеки: общего назначения - Evaluated Neutron Data Files (ENDF-B6) [22], Библиотека Рекомендованных Оцененных Ядерных Данных (БРОНД-2) [23], Japanese Evaluated Data Library (JENDL-3) [24]; ориентированные на термоядерные приложения - European Fussion File EFF-2 [25], Fusion Evaluated Neutron Data Files (FENDL-1) [26], JENDL Fussion Files (JENDL-FF) [27].

Учитывая тенденции и потребности, изложенные выше, цель настоящей работы заключалась в следующем:

- в измерении дважды дифференциальных сечений реакций эмиссии и неупругого рассеяния нейтронов и в их сравнении с оцененными данными из широко используемых библиотек с целью выявления расхождений и рекомендаций по их совершенствованию;

- в теоретическом анализе дифференциальных сечений с точки зрения углубления представлений о физике процессов взаимодействия нейтронов с ядрами и структуре возбуждаемых состояний;

- в измерении и анализе спектров нейтронов, утекающих с поверхности шаровых сборок, с источниками нейтронов T(d,n) и 252Cf в центре;

- в верификации на основе полученных экспериментальных результатов методов транспортных расчетов и библиотек оцененных ядерных данных, используемых для обоснования параметров ядерных установок.

Можно также отметить, что настоящая диссертация является логическим продолжением работ по измерению и теоретическому анализу дважды дифференциальных сечений неупругого рассеяния нейтронов в энергетическом диапазоне начальных энергий от 5 до 8.5 МэВ на ряде конструкционных ядер. Результаты этих исследований нашли отражение в диссертации на соискание ученой степени кандидата физ.-мат. наук [28], защищенной автором в 1984 году.

Научная новизна работы определяется следующими результатами:

- создан новый детектор на основе паратерфенила и малошумящего фотоэлектронного умножителя для спектрометрии нейтронов по времени пролета, подробно исследованы его физические характеристики;

- с высокой точностью получены экспериментальные данные по дифференциальным сечениям эмиссии и неупругого рассеяния нейтронов на ряде ядер, при этом впервые измерены сечения реакций (п,хп) на обогащенных изотопах 52Сг и 208РЬ и реакции (п,п'у) - на 208РЬ;

- на основании полученных экспериментальных данных сделан количественный вывод о вкладе равновесного, прямого и предравновес ного механизмов в широком диапазоне массовых чисел ядер-мишеней (А = 52 209) и энергий падающих нейтронов (Е = 5 н- 25 МэВ);

- впервые показано, что радиационная ширина несвязанных состояний ядер, извлекаемая из анализа спектров нейтронов реакции (п,п'у), соответствует систематике радиационных ширин, основанной на анализе реакции (п,у);

- впервые предложен, обоснован и реализован метод спектрометрии нейтронов утечки из сферических сборок с источником нейтронов 252С£ по времени пролета;

- получены новые экспериментальные результаты по спектрам нейтронов утечки из сферических сборок с двумя источниками нейтронов: Т(с1,п) и 252С£ впервые проведен интегральный эксперимент по тестированию нейтронных данных для ванадия, спектрометрические интегральные эксперименты для висмута и свинцово-литиевой эвтектики;

- одновременно по результатам микроскопических и интегральных измерений с двумя источниками нейтронов выполнен анализ точности оцененных данных из широко используемых библиотек ЕМЖ В6, НЕМЭЫ, ЕРР-2(3), ЛЕМЭЫТ и БРОНД-2(3).

Практическая ценность работы определяется тем, что ее результатом является широкий набор новых экспериментальных данных: дифференциальные сечения реакций (п,хп) (для 6 элементов) и (п,п'у) (для 3 элементов), спектры нейтронов утечки с источником 14МэВ-нейтронов (для 11 материалов, 25 сфер) и калифорниевым источником нейтронов для 7 материалов (12 сфер). Результаты измерений в численной форме переданы в международные компьютеризированные библиотеки экспериментальных микроскопических ЕХРСЖ [29] и интегральных [30] данных, предназначенных для обмена информацией.

На основе анализа измеренных микроскопических и интегральных данных сделаны выводы о точности и необходимости корректировки в конкретно указанных случаях (прежде всего это касается энерго-угловых распределений вторичных нейтронов при энергии 14 МэВ) оцененных ядерных данных в библиотеках РЕШЬ-1, ЕШБ-Вб, ЕЕР-2, гаМЭЫТ, БРОНДи

2, используемых в практических расчетах.

Личный вклад автора. Автор работает в группе, проводившей перечисленные выше исследования на импульсном нейтронном генераторе ФЭИ, с 1984 года и возглавляет её с 1987 года. За это время им или под его руководством проведены следующие работы:

- измерения дифференциальных сечений реакции (п,хп) на ядрах 9Ве, 52Cr, W, 208Pb, 209Bi, U и реакции (п,п'у) на 52Сг и 208РЬ;

- разработка методик отделения упруго рассеянных нейтронов и введения поправок в спектры нейтронов из реакций (п,хп) и (п,п'у);

- теоретический анализ (совместно с сотрудниками теоретического отдела ФЭИ) дифференциальных сечений реакции (п,хп) на ядрах 52Сг, 56Fe, W, 208Pb, 209Bi и реакции (n,n'y) на ядрах 52Cr, 56Fe, 208РЬ;

- разработка нового детектора на основе паратерфенила и ФЭУ-143 для спектрометрии нейтронов по времени пролета и детектора у-квантов на основе кристалла Nal и ФЭУ-143;

- разработка метода спектрометрии нейтронов утечки по времени пролета с использованием быстрой камеры деления со слоем 252Cf;

- измерения спектров нейтронов утечки из сферических сборок с источниками нейтронов T(d,n) (Ве, Al, Ti, V, Fe, Ni, РЪ, Lii7Pb83, Bi, U, Th) и 252Cf (Ве, V, Fe, Li17Pb83, Bi, U, Th);

- разработка методики моделирования сферического бенчмарка методом Монте-Карло (источник, поправки на несферичность, неточность метода времени пролета, учет функции отклика спектрометра), проведение транспортных расчетов по программе MCNP (версии 4а и 4Ь) и анализ причин расхождений между экспериментальными и расчетными данными.

На защиту выносятся следующие положения и результаты:

- создание нового детектора на основе кристалла паратерфенила и фотоэлектронного умножителя ФЭУ-143;

- результаты измерений дважды дифференциальных сечений нейтронов из реакции (п,хп) на ядрах 9Ве, 52Сг, 208РЬ, 209В1 и 238и при энергии 14 МэВ;

- результаты измерений дважды дифференциальных сечений нейтронов из реакции (п,п'у) на ядрах 52Сг, 5(Те и 208РЬ при энергии 14 МэВ;

- результаты теоретического анализа спектров нейтронов из реакций (п,хп) и (п,п'у), полученные выводы о механизме этих реакций и величинах радиационных ширин при энергии связи нейтрона;

- результаты измерений спектров нейтронов утечки с источником 14МэВ нейтронов в центре из сферических оболочек из Ве (8 сфер), А1, ТС (3 сферы), V (2 сферы), Бе (5 сфер), №, РЬ, 1л17РЬ83, В1, и, ТЬ;

- результаты измерений спектров нейтронов утечки с источником нейтронов 252С{ в центре из сферических оболочек из Ве, V (2 сферы), Бе (5 сфер), Ы17РЬ83, В1, И, ТЬ;

- методика численного моделирования нейтронных источников на основе реакции Т(с1,п) и изотопа 252С£ сферических образцов, функции отклика спектрометра и метода времени пролета в транспортных расчетах;

- результаты расчетов методом Монте-Карло по программе МСКР спектров нейтронов утечки с различными библиотеками оцененных ядерных данных;

- анализ величин и причин расхождений между экспериментальными и оцененными данными, основанном на одновременном рассмотрении дифференциальных сечений нейтронов эмиссии и спектров нейтронов утечки с Т(ё,п)- и 252С^источниками нейтронов.

Апробация работы. Результаты исследований, изложенные в настоящей диссертации, представлялись на международных и всесоюзных (российских) конференциях и совещаниях:

- Международная конференция «Взаимодействие быстрых нейтронов с ядрами», 1986, Дубровник, Югославия

- XVII Международный симпозиум по ядерной физике, 1987, Гауссиг, ГДР

- Всесоюзная конференция по нейтронной физике, 1988, СССР

- Международная конференция «Реакции, вызванные нуклонами», 1988, Смоленице, Словакия

- 17-ый Симпозиум «Термоядерные технологии», 1992, Рим, Италия

- 18-ый Симпозиум «Термоядерные технологии», 1994, Карлсруэ, Германия

- 19-ый Симпозиум «Термоядерные технологии», 1996, Лиссабон, Португалия

- Международная конференция «Ядерные данные для науки и технологии», 1994, Гатлинбург, США

- Международная конференция «Ядерные данные для науки и технологии», 1994, Триест, Италия

- XII Международная конференция по электростатическим ускорителям, 1977, Обнинск, Россия

- 48-ое Международное совещание по физике атомного ядра, 1998, Москва

- VII Российская конференция «Защита от ионизирующих излучений ядерно-технических установок», 1998, Обнинск, Россия

А также на международных семинарах специалистов в конкретной области исследований:

- Международные семинары специалистов, участвующих в координационной программе исследований МАГАТЭ «Дважды дифференциальные сечения эмиссии нейтронов для ядерных и термоядерных технологий»,

1990, Вена, Австрия; 1992, Ченг Май, Тайланд

- Международный семинар «Термоядерные нейтронные эксперименты», 1992, Фраскати, Италия

- Семинар консультантов МАГАТЭ «Подготовка термоядерных бенчмар-ков в электронном формате», 1993, Вена, Австрия

- Семинар международной научной группы «Экспериментальные и расчетные бенчмарки для тестировки библиотеки FENDL», 1996, Карлсруэ, Германия;

- Международный семинар «Потенциал российских ядерных центров и МНТЦ в тритиевых технологиях», 1999, Саров, Россия.

Публикации. Содержание диссертации отражено в виде статей в журналах «Ядерная физика», «Известия РАН. Серия физическая», «Kernenergie», «Fusion Technology», «Fusion Engineering and Design», «Acta Universutatisa Debreceniensis»; в сборнике «Вопросы атомной науки и техники. Серия Ядерные константы»; в трудах конференций, симпозиумов, семинаров; в препринтах и отчетах международных научных организаций (МАГАТЭ в Вене; Исследовательский центр в Карлсруэ). Всего по теме диссертации опубликованы 42 научные работы: [31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54 ,55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66 ,67, 68, 69, 70, 71, 72].

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения и списка литературы из 211 наименований. Общий объем диссертации - 240 страниц, включая 26 таблиц и 100 рисунков.

Заключение диссертации по теме «Приборы и методы экспериментальной физики», Симаков, Станислав Петрович

и выводы о физике данной реакции;

- впервые предложен и реализован метод спектрометрии нейтронов утечки из сферических сборок с источником нейтронов 252Cf;

- экспериментально исследованы и теоретически проанализированы свойства нейтронных источников на основе реакции T(d,n) и радиоактивного изотопа Cf: энерго-угловое и энергетические распределения нейтронов, физические причины и величина искажений, вносимых в спектр источника конструкционными элементами источников, окружающим воздухом, коллиматором в защите детектора и другими узлами установки;

- детально проанализировано влияние на спектр нейтронов утечки трехмерной геометрии реального эксперимента, а именно: угловой анизотропии источника, канала в сферических сборках и метода измерения по времени пролета, влияние разрешения спектрометра и канала в защите детектора;

- впервые было показано, что измерение нейтронных спектров из интегральных сборок методом времени пролета приводит к двум эффектам: изменению абсолютной величины спектра и смещению экспериментально наблюдаемых пиков в область меньших энергий по сравнению с их истинным положением.

3. Используя перечисленные выше установки и методы, на современном уровне получены новые экспериментальные данные:

- дважды дифференциальные сечения реакции (п,хп) на ядрах 9Ве, 52Cr, W, 208Pb, 209Bi и 238U, при этом для ядер 52Сг и 208РЬ измерения проведены впервые;

- дифференциальные сечения нейтронов из реакции (п,п'у) на ядрах 52Cr, 56Fe и 208РЬ, при этом для 208РЬ измерения проведены впервые;

- спектры нейтронов утечки из сферических сборок с источником нейтронов Т(с1,п) на 11 материалах: Ве, А1, П, V, Бе, №, РЬ, 1л17РЬ83, В1, и, 1Ъ;

- спектры нейтронов утечки из сферических сборок с источником нейтронов 252СГ на 7 материалах: Ве, V, Бе, 1л17РЬ83, В1, и, ТИ (измерения методом времени пролета проведены впервые);

- для ряда материалов впервые получены систематические данные в зависимости от размеров сферических оболочек: Ве - 8 сфер (изменение толщина стенки от 0.6 до 3.6 длин свободного пробега нейтронов), Бе - 5 (0.5 - 6.1) ,У - 2 (0.6 - 1.8), И - 3 (0.16 - 0.42);

- впервые осуществлен интегральный эксперимент для ванадия и впервые измерены спектры нейтронов утечки из висмутовой сферы;

- на примере сфер из железа разной толщины с источниками нейтронов Т(ё,п) и 252а экспериментально показано, что при увеличении сферического слоя до 5-6 длин свободного пробега нейтронное поле определяется преимущественно произошедшими взаимодействиями нейтронов со средой, а не начальными условиями, то есть спектром нейтронов источника;

- сравнение экспериментальных данных с результатами, измеренными другими авторами или методами, показало удовлетворительное согласие, прежде всего, с последними данными, получаемыми на современных установках у нас в стране и за рубежом.

4. Проведен теоретический анализ дифференциальных сечений реакций эмиссии и неупругого рассеяния нейтронов. Теоретические расчеты выполнены по современным теоретическим моделям: статистическая теория Хаузера и Фешбаха, метод сильной связи каналов, борновское приближение искаженных волн, обобщенная модель коллективных возбуждений в ядрах, современные подходы и систематики по плотности ядерных уровней. В расчетах использованы модельные параметры (параметры оптических потенциалов, схемы дискретных и параметры плотности уровней, характеристики фононов и другие), базирующиеся на всей совокупности известных экспериментальных данных. Таким образом, число свободных параметров было сведено к минимуму. На основе такого подхода показано, что:

- для количественного описания дважды дифференциальных сечений неупругого рассеяния нейтронов и воспроизведения их характерных особенностей необходимо учитывать равновесный, прямой и пред-равновесный механизмы взаимодействия нейтронов с ядрами;

- величина вклада различных механизмов зависит как от массового числа, так и от энергии падающих нейтронов: с возрастанием энергии (от 5 до 25 МэВ) доля равновесного уменьшается с 90 до 50%, доля предравновесного увеличивается до 30 - 35%, а доля прямого остается примерно на одном уровне 10-15%;

- из анализа спектров нейтронов из реакции (п,п'у) найдены средние радиационные ширины несвязанных состояний ядер при энергии возбуждения, превышающей энергию связи нейтрона; они согласуются с ширинами, извлекаемыми из анализа сечений радиационного захвата нейтронов; таким образом, выводы, сделанные ранее в других работах, о значительном расхождении значений радиационных ширин и необходимости введения механизма (п,уп') являются ошибочными;

- впервые экспериментально и теоретически показано, что зависимость приведенной радиационной ширины <Г7/Г> несвязанных состояний ядер от энергии возбуждения и соответственно конкуренция между эмиссией у-кванта и нейтрона определяется значением спинов уровней, заселяемых в реакции (п,2п).

5. На основе анализа полученных микроскопических и интегральных данных выявлены расхождения и даны рекомендации по корректировке файлов оцененных данных. Следует отметить, что такой систематический анализ с привлечением одновременно дифференциальных сечений нейтронов из реакций (п,хп), (п,п'у) и спектров нейтронов утечки с двумя источниками нейтронов Т(с1,п) и 252а проведен впервые. В процессе этих исследований получены следующие результаты и выводы:

- проведено сравнение экспериментальных дифференциальных сечений эмиссии и неупругого рассеяния нейтронов с оцененными данными из последних версий библиотек ЕМ)Р, ШЖ>Ь и БРОНД, которое показало, что для энерго-угловых распределений вторичных нейтронов, и, особенно, в высокоэнергетической части, наблюдаются расхождения порядка десятки - сотни процентов;

- разработана методика численного моделирования эксперимента по измерению спектров нейтронов утечки с источниками нейтронов Т(с1,п) и 252а, а именно, впервые настолько детально и точно в расчетах учтены: энерго-угловые распределения нейтронного источника, конфигурация сферических сборок, методика измерений и функция отклика спектрометра;

- рассчитаны спектры нейтронов утечки методом Монте-Карло по программе МСКР, с оцененными данными из последних версий широко используемых библиотек: БЕЖ)Ь-1, ЕЫОЕ-Вб, ЕРЕ-2.4(3), ШМЭЫТ и БРОНД-2(3);

- показано, что расхождения между оцененными и экспериментальными данными по спектрам нейтронов утечки для исследованных материалов значительно меньше с источником нейтронов 252а (максимальные отклонения составляют 5-20%), чем с источником Т(ё,п) (30-150%). Это свидетельствует о том, что степень неадекватности нейтронных сечений в современных файлах оцененных данных возрастает при переходе от энергий, характерных для спектра нейтронов деления (~ 2 МэВ), к энергии, характерной для термоядерного синтеза (=14 МэВ); совместный анализ интегральных и микроскопических данных, показал, что причиной таких расхождения является, прежде всего, неудовлетворительное представление в библиотеках оцененных данных спектров нейтронов эмиссии при энергии 14 МэВ; сравнительно низкий порог нового детектора позволили измерить частичное размножение (нейтроны с энергией Е > 0.1 МэВ) и оценить полное размножение нейтронов в сферических образцах, используя расчетные величины для доли нейтронов с меньшими энергиями; оказалось, что предсказания различных библиотек по полному размножению близки друг к другу, в то время как они сильно расходятся в энергетических распределениях утекающих нейтронов; таким образом, именно спектральные данные являются наиболее информативными с точки зрения верификации библиотек ядерных данных; проведенный анализ позволяет сформулировать, каким библиотекам отдать предпочтение и какие при этом следует ожидать неопределенности в транспортных расчетах (для дальнейшего улучшения согласия необходима корректировка файлов оцененных данных, прежде всего, спектров нейтронов из реакций (п,2п) и (п,п') при энергии падающих нейтронов в области 14 МэВ.):

- (а) нейтронно-размножающие материалы: Ве - ЕКБЕ-Вб (отклонения расчета от эксперимента в отдельных энергетических группах не превышает - 70%), РЬ - ЕШБ-Вб, Е1Т-2.4 гаШЬ-БР (20 %), ЫпРЬвз - ЕГШР-Вб, ШШЬ-РР (25 %), В1 - ЕРР-2.4 (30%), V -ЕРЕ-3 (20%),

- (б) конструкционные материалы: Бе - ЕЫБР-Вб, ЕРЕ-З.О, 1ЕЖ>Ь-РР, ВШЖБ-З (все - 20-40%), И - ЕРР-2.4 (10%), № - ЕЫББ-Вб (30%), А1- ЕРР-2.4 (20%),

- (в) делящиеся материалы: и - ЕШР-В6 (15%), ТЬ - ЕШЬ-85 (30%);

- первый интегральный эксперимент с ванадием позволил установить, что данные из библиотеки ЕБР-З удовлетворительно описывают перенос нейтронов в этом материале, следовательно, эта библиотека может быть использована для оценки параметров проектируемых ТЯР с компонентами из ванадия;

- первый интегральный эксперимент с висмутом обнаружил крайне неудовлетворительное состояние современных оцененных данных для него (в то время как для соседнего и близкого по нейтронным свойствам ядра РЬ состояние оцененных данных - существеннее лучше);

- сделан обзор известных экспериментальных работ и компиляция доступных численных данных по спектрам нейтронов утечки из сферических сборок с источниками Т(с1,п) и 252Cf в центре, результаты которой способствовали проведению более широкого сравнения экспериментальных данных между собой, а также с транспортными расчетами с целью верификации методов расчета и точности оцененных ядерных данных.

В заключении автор, прежде всего, хотел бы выразить свою искреннюю благодарность безвременно ушедшему из жизни проф. Сальникову Олегу Аркадьевичу, заложившему основы спектрометрии быстрых нейтронов в ФЭИ. Всем коллегам по лаборатории нейтронной спектрометрии, плодотворное сотрудничество с которыми бесспорно способствовала повышению уровня проведенных исследований.

Также хочу выразить свою благодарность сотрудникам группы Девкину Б.В., Кобозеву М.Г., к.ф.-м.н. Лычагину A.A., Талалаеву В.А., Тихонову В.Е., в результате многолетней совместной работе с которыми были проведены изложенные в настоящей диссертации экспериментальные исследования. Сотрудникам отдела ускорителей д-ру тех. н. Романову В.А., к.ф.-м.н. Глотову А.И., Матвееву В.М., Куприянову Б.В., Осеневу Н.С., Чалому Ю.Р., обеспечившим необходимые параметры работы ускорителя КГ-0.3.

Благодарю руководителей отделения фундаментальных исследований по ядерной физике средних и низких энергий к.ф.-м.н. Фурсова Б.И., проф. Кузьминова Б.Д., Рудникова В.Е. и отдела ядерной и нейтронной физики д.ф.-м.н. Говердовского A.A., Митрофанова В.Ф., создававших в течение многих лет необходимые условия для выполнения настоящей работы.

Признателен руководителям и сотрудникам теоретического отдела проф. Игнатюку A.B., д.ф.-м.н. Манохину В.Н., кандидатам ф.-м.н. Блохи-ну А.И., Луневу В.П., Пащенко А.Б., Проняеву В.Г., Титаренко H.H., математического отдела к.ф.-м.н. Андросенко A.A., д.ф.-м.н. Андросенко П.А., отделения № 2 к.ф.-м.н. Синице В.В., а также сотрудникам Обнинского Института Атомной Энергетики проф. Грудзевичу О.Т., к.ф.-м.н. Зеленец-кому А.Б. за плодотворные обсуждения и проведение теоретических и транспортных расчетов.

Благодарю д.ф.-м.н. Трыкова Л.А. и сотрудников РНЦ «Курчатовский институт» д.ф.-м.н. Чувилина Д.Ю., к.ф.-м.н. Загрядского В.А. за полезные

219 обсуждения и любезное предоставление сферических сборок для наших экспериментов, а также к.ф.-м.н. Марковского Д.В. и к.ф.-м.н. Борисова A.A. за расчеты по программе BLANK.

Благодарю сотрудников зарубежных лабораторий Drs. G. Peto, Т. Sztaricskai, L. Vashvari (Институт экспериментальной физики Университета им. Л. Кошута, Дебрецен, Венгрия), S. Sandin (Институт ядерной науки и технологии, Куба), U. von Moellendorff, U. Fischer (Исследовательский центр в Карлсруэ, Германия) за тесное и плодотворное сотрудничество.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертации исследовались дифференциальные сечения взаимодействия нейтронов с энергией 14 МэВ с ядрами и спектры нейтронов утечки из сферических сборок с источниками нейтронов T(d,n) и 252Cf. Цель исследований состояла в верификации оцененных ядерных данных и выяснении фундаментальных вопросов физики нейтронных реакций для большой группы ядер, являющихся конструкционными материалами термоядерных реакторов. Таким образом, была решена актуальная научная проблема по обеспечению потребностей термоядерной энергетики в ядерно-физических данных и углублению представлений о физике процессов неупругих взаимодействий быстрых нейтронов с ядрами. Подводя итог проведенным работам, следует отметить следующие полученные результаты и сделанные выводы.

1. На базе спектрометра быстрых нейтронов и импульсного нейтронного генератора КГ-0.3 были созданы установки, позволившие на современном уровне измерять спектры нейтронов из реакций неупругого рассеяния и нейтронов утечки из интегральных сборок, а именно:

- усовершенствована защита нейтронных детекторов, оптимизирована форма коллиматоров и применены новые электронные модули для спектрометрии нейтронов методом времени пролета;

- разработаны геометрия эксперимента, детектор на основе кристалла Nal и фотоэлектронного умножителя ФЭУ-143, система защиты детекторов для измерения спектров нейтронов из реакции (п,п'у) корреляционным методом;

- разработана методика и создана экспериментальная установка для измерения спектров нейтронов утечки из сферических сборок с источниками нейтронов Т(с1,п) и 252С£

- разработан мишенедержатель твердых тритиевых мишеней с полупроводниковым кремниевым детектором сопутствующих ос-частиц, используемый для получения нейтронов с энергией 14 МэВ и низким уровнем 2%) рассеяния на конструкционных элементах; подробно исследованы его физические свойства как нейтронного источника;

- впервые создан детектор на основе сцинтиллятора паратерфенила и малошумящего фотоэлектронного умножителя ФЭУ-143, позволивший снизить порог регистрации нейтронов до 50 кэВ, исследованы его физические характеристики;

- применены различные методы для измерения основных параметров эксперимента (эффективность детекторов, абсолютная нормировка и др.), что способствовало повышению точности и обоснованности получения данных.

2. Предложены новые или существенно развиты известные методы измерения и обработки экспериментальных данных:

- впервые предложен и использован метод отделения упруго рассеянных нейтронов в спектрах нейтронов эмиссии с использованием образца из обогащенного изотопа 208РЬ; впервые показано, что для легких элементов (А = 10) многократное упругое рассеяние заметно искажает форму упругого пика;

- вычислены поправки на ослабление и многократное рассеяние нейтронов в образцах, используемых для измерения спектров нейтронов эмиссии из реакции (п,хп); впервые, для корреляционного эксперимента, в котором спектр нейтронов из реакции (п,п'у) измеряется на совпадение с у-квантами; было показано, что учет таких поправок оказывает существенное влияние на экспериментальные результаты

Список литературы диссертационного исследования доктор физико-математических наук Симаков, Станислав Петрович, 1999 год

1. JI.A. Арцимович. Избранные труды. Атомная физика и физика плазмы. М.: Наука, 1978

2. Е.П. Велихов. Советская программа по управляемому термоядерному синтезу. Вестник АН СССР, 1982, № 10, с. 4

3. И.Н. Головин, Б.Б. Кадомцев. Состояние и перспективы управляемого термоядерного синтеза. Атомная энергия, 1996, вып. 5, с. 364

4. Б.Б. Кадомцев. Опытный термоядерный реактор. В сб.: Вопросы атомной науки и техники (ВАНТ), Сер. Термоядерный синтез, 1981, вып. 1(7), с. 7

5. ITER Conceptual Design Report. HER Document Series, No 18, IAEA Vienna, 1991

6. JET Team Nucl. Fusion, 1992, v.32, p. 182

7. JT-60 Team. Report JAERI-M89-033, Japan Atomic Energy Research Institute, Tokai-mura, 1989

8. World Request List for Nuclear Data. Report INDC(SEC)-88/URSF, IAEA, Vienna, 1988; Report INDC(SEC)-104, Vienna, 1993

9. O.B. Бочкарев, E.A. Кузьмин, JI.B. Чулков, Г.Б. Яньков. Ядерные данные для термоядерных реакторов. В кн.: Нейтронная физика, Обнинск, 1974,ч. 1, с. 30

10. D. Seeliger. Nuclear Data for Fusion Reactor Technology. Kernenergi, 1988, v. 13, p. 415

11. E.T. Cheng. Review of the Nuclear Data Status and Requirements for Fusion Reactors. Proc. Int. Conf. on Nuclear Data for Science and Technol., (Mito 1988). Saikon, Tokyo 1988, p. 187

12. Д.В. Марковский. 2-ое совещание консультативной группы МАГАТЭ по ядерным данным для технологии термоядерных реакторов. АЭ, 1987, т. 62, вып. 5, с. 363

13. И.Г. Горячев, Ю.И. Колеватов, Л.А. Трыков. Интегральные эксперименты в проблеме переноса ионизирующих излучений. М., Энергоатомиз-дат, 1985

14. A.B. Pashchenko and D.W. Muir (Ed.). FENDL-2 and associated benchmark calculations, Report INDC(NDS)-260, Vienna, 1992

15. Дж. Марион, Дж. Фаулер (ред.). Физика быстрых нейтронов. Т. 1, М.: Госатомиздат, 1963, т. 2, М.: Атомиздат, 1965

16. М. Престон. Физика ядра. М.: Мир, 1964

17. H.A. Власов. Нейтроны. Изд. 2-ое, М.: Наука, 1971

18. Дж. Блатт, В. Вайскопф. Теоретическая ядерная физика. М.: ИЛ, 1954

19. О. Бор и Б. Моттельсон. Структура атомного ядра. Т. 1, М.: Мир, 1971, т. 2, М.: Мир, 1977

20. N. Austern. Direct Nuclear Reaction Theories. N.Y.: Willey-Intersience, 1969

21. A.B. Игнатюк. Статистические свойства возбужденных ядер. М.: Энер-гоатомиздат, 1983

22. P.F. Rose (Editor). "ENDF-6 Summary Documentation", 4th Edition of BNL-NCS-17541, Brookhaven National Laboratory, Upton, New York, 1991

23. А.И. Блохин, A.B. Игнатюк, B.H. Манохин, М.Н. Николаев, В.Г. Проня-ев (ред.). БРОНД-2. В сб.: ВАНТ, Сер. Ядерн. конст., 1991, вып. 2 и 3

24. К. Shibata et al. Japanese Evaluated Nuclear Data Library. Version 3. Report JAERI-1319, 1990

25. J. Kopecky et al. European fusion file EFF-2.4. Report ECN-C-94-16, Petten, 1994

26. S. Chiba, T. Fukahori et al. Status and Evaluation Methods of JENDL Fusion

27. File and JENDL PKA/KERMA File. Fusion Eng. and Des., 1977, v. 37, p. 175

28. С.П. Симаков. Неупругое рассеяние нейтронов в области энергий 5-8 МэВ на ряде стабильных ядер. Диссертация на соискание ученой степени кандидата физ.-мат. наук. Обнинск, 1983

29. Internet Address: http://www-nds.iaea.or.at

30. S. Ganesan. Preparation of Fusion Benchmarks in Electronic Format for Nuclear Data Validation Studies. Report INDC(NDS)-298, IAEA, Vienna, 1994. Internet/ftp: iaeand.iaea.or.at

31. Г.В. Котельникова, Г.Н. Ловчикова, O.A. Сальников, С.П. Симаков. Экспериментальные и оцененные данные о сечениях реакций (п,п'), (п,2п) и (п,3п) на цирконии и молибдене. В сб.: ВАНТ, Сер. Ядерн. конст., 1985, вып. 1, с. 18

32. С.П. Симаков. Экспериментальные и оцененные данные по спектрам нейтронов на ядрах железа, хрома и никеля. В сб.: ВАНТ, Сер. Ядерн. конст., 1986, вып. 3, с. 8

33. Б.В. Девкин, Б.В. Журавлев, В.П. Лунев, A.A. Лычагин, С.П. Симаков, В.А. Талалаев, H.H. Титаренко. Спектры нейтронов из реакции n + 209Bi при энергии 14 МэВ. В сб.: ВАНТ, Сер. Ядерн. конст., 1989, вып. 2, с. 19; Report INDC(CCP)-342, Vienna, 1991

34. A.A. Лычагин, С.П. Симаков, Б.В. Девкин, О. А. Сальников, A.A. Анд-росенко, П.А. Андросенко, А.Б. Пащенко, О.Т. Грудзевич, Peto G., Sztaricskai T, Vashvary L. Исследование реакции 56Fe(n,n'y) при энергии 14.1 МэВ. Ядерная физика, 1987, т. 45, с. 1226

35. В.П. Лунев, В.Г. Проняев, С.П. Симаков. Эффекты структуры ядра и вклад различных механизмов в сечения и спектры нейтронов средних энергий. Препринт ФЭИ-2218, Обнинск, 1991

36. S.P.Simakov, B.V. Devkin, M.G. Kobozev, A.A. Lychagin, V.A. Talalaev, C. Sandin. Differential Neutron Emisssion Cross Section for Beryllium and Tungsten at 14 MeV Incident Neutron Energy. Report INDC(CCP)-272, Vienna, 1993, p. 131

37. S.P. Simakov, B.V. Devkin, M.G. Kobozev, B.D. Kuzminov, V.P. Lunev, A.A. Lychagin, V.V. Sinitsa, V.A. Talalaev. Neutron spectra from (n,xn) and (n,n'y) reactions at 14 MeV. В сб.: ВАНТ. Сер.: Ядерн. константы, 1994,вып. 1, с. 7

38. В.П. Лунев, В.Г. Проняев, С.П. Симаков. Анализ механизма реакций Nb(n,xn) и Bi(n,xn) в диапазоне энергий падающих нейтронов 5 27 МэВ. В сб.: ВАНТ, Сер. Ядерн. константы., 1996, вып. 1, с. 164

39. В.П. Лунев, В.Г. Проняев, С.П. Симаков. О возможном вкладе процессов выбивания и неупругого рассеяния нейтронов с возбуждением состояний аномальной четности в спектры эмиссии нейтронов. В сб.: ВАНТ. Сер.: Ядерн. константы, 1996, вып. 2, с. 85

40. V.G. Pronyaev, V.P. Lunev, S.P. Simakov. Absolute Level Density from Analyses of Complete Set of Partial Cross Sections. Conference Proceedings (Triest, 1997). SIF, Bologna, 1997, v. 59, p. 802; В сб.: ВАНТ, Сер. Ядерн. константы, 1997, вып. 1-2, с. 45

41. В.П. Лунев, В.Г. Проняев, С.П. Симаков, Ю.Н. Шубин. Анализ сечений и механизма реакций (п,хп) и (п,ху) на ядрах РЬ и Bi. Изв. АН. Серия физическая, 2000, т. 64, № 1, с. 95

42. Б.В. Девкин, М.Г. Кобозев, A.A. Лычагин, С.П. Симаков, В.А. Талалаев. Дифференциальные сечения реакции U(n,xn) при энергии нейтронов 14.3 МэВ. В сб.: ВАНТ, Сер. Ядерные константы, 1999, вып. 2, с.

43. V.A. Talalaev, S.P. Simakov, S.V. Budakovskij, T. Sztaricskai. Comparative study of fast neutron detectors based on FEU-143 photomultiplier. Acta Universitatis Debreceniensis, Debrecen, 1991, p. 13

44. С.П. Симаков. Обзор измерений спектров нейтронов утечки из сферических сборок с T(d,n) и 252Cf источниками нейтронов. В сб.: ВАНТ. Серия: Ядерн. константы, 1993 вып.1, с. 43; Report INDC(NDS)-338, Vienna, 1994, p. 123

45. B.V. Devkin, M.G. Kobozev, S.P. Simakov, V.V. Sinitsa, U. Fischer, U. von Mollendorff, E. Wiegner. Neutron Leakage Spectra from Iron Spheres. "Fusion Technology 1994", Elsevier Science Publishers, 1995, v. 2, p. 1357

46. S.P. Simakov, В. V. Devkin, M.G. Kobozev, V.A. Talalaev. FENDL Neuronics Benchmark: Neutron leakage spectra from Be, Fe, Pb, PbLi shells with 14MeV Neutron Source. Report INDC(NDS)-313, Vienna, 1994

47. B.V. Devkin, М. G. Kobozev, B.D. Kuzminov, S.P. Simakov, V.V. Sinitsa, D.Yu. Chuvilin, V.A. Zagryadskij. Neutron leakage spectra from beryllium spheres. В сб.: ВАНТ. Серия: Ядерн. констан., 1994, вып. 1, с. 3

48. B.V. Devkin, H. Giese, M.G. Kobozev, S.P. Simakov, V.A. Talalaev, U. von Mollendorff. Neutron Leakage Spectra from Spherical Iron Shells. Report FZK31-06-30/01 A, Karlsruhe, 1995

49. U. Fischer (Editor). Integral Data Test of the FENDL-1 Nuclear Data Library for Fusion Applications. Report FZKA 5785/INDC(GER)-41, Karlsruhe, 1996

50. С.П. Симаков, Б.В. Девкин, М.Г. Кобозев, В.А. Талалаев, А.И. Глотов. Фундаментальные и прикладные исследования на нейтронном генераторе КГ-0.3 ФЭИ. Труды 12-ой Межд. конф. по электростатическим ускорителям (Обнинск, 1997), ФЭИ, Обнинск, 1999, с. 9

51. S.P. Simakov, B.V. Devkin, M.G. Kobozev, U. von Moellendorff, D. Yu. Chuvilin. Benchmarking of the evaluated data for nickel by a 14 MeV spherical shell transmission experiment. Fusion Technology, 1999, v. 36, no 2, p. 173

52. U. von Moellendorff, S.P. Simakov. Integral experiments for validating fusion relevant nuclear data of vanadium. Доклад на Межд. семинар «Потенциал российских ядерных центров и МНТЦ в тритиевых технологиях» (Са-ров, май 1999)

53. Г.Е. Шаталов. Достижимые нейтронные параметры быстрых урановых бланкетов гибридных термоядерных реакторов. АЭ, 1980, т.57, № 1, с.36

54. К. Sumita. Integral studies by 14 MeV neutron sources. Report IAEA-TECDOC-410, IAEA, Vienna, p. 313

55. Д.В. Марковский, Г.Е. Шаталов. Чувствительность характеристик гибридного реактора к спектрам вторичных нейтронов. АЭ, 1980, т. 49, № 2, с. 79

56. А.А. Ваньков, А.И. Воропаев, JI.H. Юрова. Анализ реакторно-физического эксперимента. М.: Атомиздат, 1977

57. JI.H. Усачев, Ю.Г. Бобков. Теория возмущений и планирование эксперимента в проблеме ядерных данных для реакторов. М.: Атомиздат, 1980

58. Л.П. Абагян, И.О. Базазянц, М.Н. Николаев, A.M. Цибуля. Групповые константы для расчета реакторов и защиты. М.: Энергоиздат, 1981

59. В.И. Кухтевич, О.А. Трыков, Л.А. Трыков. Однокристальный сцинтил-ляционный спектрометр. М.: Атомиздат, 1971

60. А.И. Абрамов, Ю.А. Казанский, Е.С. Матусевич. Основы экспермен-тальных методов ядерной физики. Изд. 3-е, М.: Энергоатомиздат, 1985

61. Б.В. Рыбаков, В.А. Сидоров. Спектрометрия быстрых нейтронов. М.: Атомиздат, 1958

62. R.M. Schectman and J.D. Anderson. Inelastic scattering of 14 MeV neutrons. Nucl. Phys., 1966, v.77, p. 241

63. S.C. Mathur, P.S. Buchman, I.L. Morgan. (n,n') and (n,2n) reactions in several elements at 14.8-MeV. Phys. Rev., 1969, v. 186, p. 1038

64. В.Б. Ануфриенко, Б.В. Девкин и др. Неупругое рассеяние 14 МэВ нейтронов и плотность ядерных уровней. ЯФ, 1966, т. 2, с. 826

65. O.A. Сальников, Г.Н. Ловчикова и др. Дифференциальные сечения неупругого рассеяния нейтронов на ядрах Cr, Mn, Fe, Со, Ni, Y, Zr, Nb, W, Bi. В сб.: Ядерные константы, 1971, вып. 7, с. 134

66. D. Hermsdorf, А. Meister et al. Absolute differential cross sections for neutron emission for 34 elements at 14.6 MeV. Report ZFK-277, Dresden, 1974

67. H. Vonach, A. Chalupka et al. Measurement of the angle-integrated secondary neutron spectra from interaction of 14 MeV neutrons with medium and heavy nuclei. Report ZFK-382, Dresden, 1979, p. 159

68. J.L. Kammerdiener. Neutron spectra emitted by 239Pu, 238U, 235U, Pb, Nb, Ni, Al, and С irradiated by 14 MeV neutrons. Report UCRL-4500, Livermore 1972

69. A.A. Лычагин, Б.В. Девкин и др. Измерение спектров неупругорассеян-ных нейтронов на спектрометре по времени пролета с пролетной базой 7 м. Препринт ФЭИ-1406, Обнинск, 1983

70. A. Takahashi, J. Yamamoto et al. Double Differential Neutron Emission Cross Sections, Numerical Tables and Figures. OKTAVIAN Report A-83-01, Osaka University, 1983

71. M. Baba, M. Ishikawa et al. Double Differential Neutron Emission Cross Sec-trions for AI, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Ni, Cu and Zr. Proc. Int. Conf. on Nucl. Data for Science and Technology (Mito, 1988), p. 291

72. O.A. Сальников, Г.Н. Ловчикова и др. Неупругое рассеяние быстрых нейтронов на ядрах Cr, Ni, Y, Zr, W. Nuclear Data for Reactors. Vienna, IAEA, 1970, v. 2, c. 359

73. W. Hauser and H. Feshbach. The inelastic scattering of neutrons. Phys. Rev.,1952, v. 87, p. 366

74. A.A. Lychagin, V.P. Lunev et al. Inelastic scattering of 14 MeV neutrons by iron nuclei. Proc. Int. Conf. on Nucl. Data for Science and Technology (Mito, 1988), p. 307

75. А.А. Лычагин, В.А. Виноградов и др. Спектр вторых нейтронов и сечение реакции (п,2п) на ниобии. Атомная энергия, 1984, т. 57, с. 266

76. G. Stengl, М. Uhl, Н. Vonach. Gamma competition in the decay of unbound states in 56Fe produced by the 56Fe(n,n') reaction with 14 MeV neutrons. Nuclear Physics, 1977, v. A290, p. 109

77. T.C. Беяанова, A.B. Игнатюк, А.Б. Пащенко, В.И. Пляскин. Радиационный захват нейтронов. М.: Энергоатомиздат, 1986

78. Ю.Е. Козырь, Г.А. Прокопец. Радиационные переходы из несвязанных состояний ядер Fe и Со. Ядерная физика, 1978, т. 27, с. 616

79. Ю.Е. Козырь, Г.А. Прокопец. Радиационные распады несвязанных состояний ниобия в реакциях с быстрыми нейтронами. Ядерная физика, 1977, т. 26, с. 927

80. В.В. Афанасьев, А.Г. Белевитин, Ю.М. Верзилов, В.Л. Ромоданов и др. Бенчмарк эксперимент на модели бланкета термоядерного реактора с урановым размножителем нейтронов. АЭ, 1991, т. 71, вып. 5, с. 417

81. L.F. Hansen, С. Wong et al. Measurements of neutron spectra from materials used in fusion reactors and calculations using ENDF/B-Ш and -IV neutron libraries. Nucl. Sci. Eng., 1976, v. 60, p. 27

82. L.F. Hansen, H.M. Blann et al. The transport of 14-MeV neutrons through heavy materials 150 <A<208. Nucl. Sci. Eng., 1986, v. 92, p. 382

83. C.E. Ragan, G. F. Auchampaugh et al. Neutron spectrum from a Uranium-235 sphere bombarded by 14-MeV Neutrons. NSE, 1976, v. 6, p. 33

84. R.H. Johnson, J.J. Doming et al. Integral test of cross sections using neutron leakage spectra from spheres of iron, niobium, beryllium and polethelene.

85. NBS Special publication 425, v. 1, p. 169

86. U. von Mollendorf, U. Fischer et al. Measurement and analysis of neutron leakage spectra from beryllium spherical shells. "Fusion Technology 1992", Elsevier Sci. Publishers, 1993, v. 2, p. 1537

87. T. Elfruth, D. Seeliger et al. The neutron multiplication of lead at 14 MeV neutron incident energy. Kerntechnik, 1987, v. 49, p. 121

88. T. Elfruth, D. Seeliger et al. The neutron leakage spectrum from uranium sphere fed with 14 MeV neutrons. Kerntechnik, 1990, v. 55, p. 156

89. O.B. Баранов, B.B. Коробейников, B.M. Литяев, W. Hansen, W. Fogel. Расчетно-экспериментальные исследования прохождения нейтронов спектра деления через сферические образцы из Сг и Ni. В сб.: ВАНТ. Сер: Ядерные константы, 1990, вып. 1, с. 28

90. А.И. Сауков, Б.И. Суханов, A.M. Рябинин. Спектры вторичных нейтронов из сферических и полусферических образцов конструкционных элементов под действием 14 МэВ-нейтронов. В сб.: ВАНТ. Сер.: Ядерные константы, 1991, вып. 4, с. 3

91. А.И. Сауков, Б.И. Суханов, A.M. Рябинин и др. Выход нейтронов и фотонов из сферических и полусферических образцов с источником 14 МэВ нейтронов в центре. В сб.: ВАНТ. Сер.: Ядерные константы, 1998, вып. 2, с. 3

92. Д.Л. Бродер, Д.И. Готлиб и др. Генерация нейтронов в уране и алюминии нейтронами с начальной энергией 15 МэВ. Нейтронная физика. М., 1984,ч. 4, с. 223

93. В.Е. Leshchenko, Yu.N. Onishchuk et al. The neutron leakage spectra from aluminium and nickel spherical shells for 14 MeV neutron source in the energy region 3-15 MeV. Proc. Int. Conf. on Nucl. Data (Triest, 1997), v. 59, p. 1212

94. Л.А. Трыков, Ю.И. Колеватов и др. Экспериментальные исследованияспектров утечки нейтронного и гамма-излучения для шаров из железа. Препринт ФЭИ-943, Обнинск, 1979

95. М. Кралик, Я. Пулпан и др. Измерение спектра нейтронов утечки из свинцовой сферы с центральным источником 14 МэВ нейтронов. Jaderna Energie, 1989, v. 35, p. 230

96. J. Pulpan, V. Kralik et al. Measurement of 14 MeV neutron transmission through beryllium Fusion Eng. and Design, 1993, v. 23, p. 57

97. K. Kasahara, H. Hashikara et al. Measurement of neutron leakage spectra from 16 cm radius nickel sphere. OKTAVIAN Report A-84-04, Osaka, 1984

98. С. Ichihara, S.A. Hayashi et al. Measurement of leakage neutron spectra from various sphere piles for fusion reactor related materials with 14 MeV neutrons. Report JAERI-M91-062, 1991, p. 255

99. S. Iwasaki, N. Odano et al. Proc. Int. Conf. on Nucl. Data for Sci. and Techn. (Mito, 1988), p. 229

100. С. Марин, Д. В. Марковский и Г. Е. Шаталов. Программа BLANK для расчета транспорта нейтронов в одномерном приближении. Препринт ИАЭ-3044, Москва, 1978

101. J. Pulpan, М. Kralik and М. Tichy. NE-213 neutron spectrometer for experiments with 14 MeV neutrons. Jaderna Energie, 1991, v. 37, p. 147

102. C.C. Герштейн, Ю.В. Петров, Л.И. Пономарев. Мюонный катализ и ядерный бридинг. УФН, 1990, т. 160, вып. 8, с. 3

103. Л.А. Трыков, В.П. Семенов, Ю.И. Колеватов и др. Реперные макроскопические эксперименты. Проблемы и перспективы развития. В сб.: ВАНТ. Сер.: Ядерные констаты, 1990, вып. 1, с. 166

104. Т.К. Basu, V.R. Nargundkar et al. Neutron multiplication studies in beryllium for fusion reactor blankets. Nucl. Sci. and Eng., 1979, v. 70, p. 309

105. С. Wong, E.F. Plechaty et al. Measurement and calculations of the leakage multiplication from hollow beryllium spheres. Fusion Technology, 1985, v. 8,p.1165

106. J.R. Smith, J.J. King et al. Multiplication of 14-MeV neutrons in bulk beryllium. Fusion Technology, 1993, v. 23, p. 51

107. Benchmark Validation of FENDL-1. Report IAEA(NDS)-351, Vienna, 1996

108. А.Б. Ануфриенко, Б.В. Девкин и др. Универсальный спектрометр быстрых нейтронов по времени пролета. В сб.: ВАНТ. Серия: Реакторо-строение, 1977, вып. 5(19), с. 11

109. Е.А. Андреещев и С.Ф. Килин. Пластиковый сцинтиллятор с малой длительностью импульса. ПТЭ, 1983, №3, с. 52

110. С.М. Lederer, V. Shirtley. Tables of Isotopes. 7th Edition, New York, 1978

111. J. Jamamoto, T Kanaoka et al. Gamma-ray spectra emitted from the spheres with 14 MeV neutron source. Report INDC(NDS)-338, IAEA, 1994, p. 205

112. M.M. Potapenko, V.A. Drobishev et al. Manufacture of semifinished items of alloys BTX-8 and BTX-15 for use as a constructional material in fusion applications. 7 Межд. симп. по материал, для термояда. Обнинск, 1995

113. D.Yu. Chuvilin, D.V. Markovskij et al. Total neutron leakage multiplication experiments and analysis on a combained beryllium sphere with a 14-MeV source. Report INDC(CCP)-401, Vienna, 1996

114. R.S. Hartley, N.E. Hertel, J.D. Davidson. Neutron leakage multiplication from beryllium spheres. Fus. Eng. andDes., 1989, v. 10, p. 133

115. Liu Lianyan, Zhang Yuquan. Analyses of neutron multiplication integral experiments on beryllium. Report INDC(CRP)-035, Vienna, 1994

116. В.Я. Барыба, H.B. Корнилов, H.H. Семенова. Источник нейтронов на основе 252Cf с регистрацией момента вылета нейтронов. В сб.: ВАНТ. Серия: Реакторостроение, 1977, вып. 5(19), с. 45

117. J.W. Boldeman. Nu-bar of 252Cf. Report NEANDC-311 "U", NEA, Paris, 1992, p. 108

118. П.Р. Ветохин, A.H. Гулаков и др. Одноэлектронные фотоприемники.1. М.: Энергоатомиздат, 1986

119. Монокристаллы и особо чистые вещества (обзорная информация). НИИТЭХИМ, Москва, 1987

120. А.А. Курашов. Идентификация ионизирующих излучений средних и низких излучений. М.: Атомиздат, 1979

121. Н.Н. Щадин. Устройство идентификации частиц по форме сигнала с детекторов излучений. В сб.: ВАНТ. Серия: Реакторостроение, 1977, вып. 5(19), с. 22

122. F.D. Brooks. Organic scintillators. Progress in Nuclear Physics, 1956, v. 5, p. 252

123. W. Mannhart. Evaluation of the Cf-252 fission neutron spectrum between 0 MeV and 20 MeV. Report IAEA-TECDOC-410, Vienna, 1987, p. 158

124. G.M. Hale and P.G. Young. The H(n,n)H Cross Section below 20 MeV. Report NEANDC-311 "U", Paris, 1992, p. 10

125. N.V. Kornilov, A.B. Kagalenko et al. Measurement of 27Al(n,a) reaction cross section in the energy region 7.13 to 9.01 MeV. Phys. Rev. C, 1989, v. 39, p. 789

126. H. Vonach. The 27Al(n,a) Cross Section. Report NEANDC-311 "U", Paris, 1992, p. 78

127. R.A. Cecil, B.D. Anderson et al. Impoved prediction of neutron efficiency for hydrocarbon scintillators from 1 MeV to about 300 MeV. NIM, 1979, v. 161, p. 439

128. Б.В. Девкин, A.A. Лычагин, A.H. Миронов, B.C. Нестеренко. Логика организации амплитудных и временных окон в экспериментах по исследованию n-у совпадений. Препринт ФЭИ-1557, Обнинск, 1984

129. В.Г. Деменков, Ю.С. Кулабухов и др. Преобразователь время-амплитуда-время с большим коэффициентом преобразования. ПТЭ,1978, № 3, с. 109

130. А.А. Андросенко, П.А. Андросенко. Комплекс программ BRAND для расчетов характеристик переноса излучения методом Монте-Карло. В сб.: ВАНТ. Сер: Физика и техника ядерн. реакторов, 1985, вып. 7, с. 33

131. J.F. Briesmeister (ed.). MCNP- A General Monte Carlo N-Particle Transport Code. Version 4A, Report LA-12625-M, Los Alomos, 1993; Version 4B, Los Alomos, 1997

132. А.А. Андросенко, П. А. Андросенко. Константный модуль для моделирования методом Монте-Карло переноса нейтронного, первичного и вторичного гамма-излучения. В сб.: ВАНТ. Сер: Физика и техника ядерных реакторов, 1985, вып. 7, с. 45

133. A. Takahashi, J. Yamamoto et al. Double Differential Neutron Emission Cross Sections around 14 MeV. OKTAVIAN Report A-87-01, Osaka, 1987

134. A.Takahashi, M.Gotoh et al. Double and Single Differential Neutron Emission Cross Sections at 14.1 MeV. Report OKT AVIAN A-92-01, Osaka, 1992

135. M. Baba, M. Ishikawa. Double Differential Neutron Emission Cross Sections of Be-9, 0-16, Al-27, V-51, Mn-55. Report NETU-50, Tohoku, 1988

136. S. Matsuyama, T. Ito, M. Baba. Double Differential Neutron Emission Cross Sectrions for 14 MeV. Report JAERI92-027, Tokyo, 1992, p. 309

137. С.П. Симаков, Г.Н. Ловчикова и др. Упругое и неупругое рассеяние нейтронов с энергиями от 5 до 8 МэВ на кобальте. В сб.: ВАНТ. Сер.: Ядерн. константы, 1981, вып. 5(44), с. 23

138. I. Ruby and R.B. Crawford. Anisotropy factors for determination of total neutron yield fromD(d,n) and T(d,n) reactions. NIM, 1963, v. 24, p. 413

139. J. Csikai, Zs. Lantosh et al. Investigations on the properties of D+D and D+T neutron sources. Report IAEA-TECDOC-410, Vienna, 1987, p. 296

140. V.G. Pronyaev, S. Tagesen, H. Vonach. Reaction mechanisms in the 9Be+nsystem leading to the decay into two neutrons and two alpha particles. Conference Proceedings (Triest, 1997). SIF, Bologna, 1997, v. 59, p. 268

141. H.H. Hoque, P.L. von Behren et al. Differential elastic and inelastic scattering of 7- to 15-MeV neutrons from beryllium. NSE, 1978, v. 68, p. 38

142. В.Я. Барыба, Б.В. Журавлев, H.B. Корнилов, О.А. Сальников. Спектр вторичных нейтронов при бомбардировке ядер U-238 нейтронами с энергией 14.3 МэВ. Препринт ФЭИ-671, Обнинск, 1976

143. М. Baba, Н. Wakabayshi et al. Measurements of prompt fission neutron spectra and double-differential neutron inelastic scattering cross sections for 238-U and 232-Th. Report INDC(JPN)-129, IAEA, Vienna, 1989

144. А.П. Дегтярев, Б.Е. Лещенко и др. Угловые распределения нейтронов из реакций (п,хп) на ядрах 56Fe, 59Со, 56Fe, 93Nb, 115In, 56Fe, 209Bi, 238U при начальной энергии 14.6 МэВ. ЯФ, 1981, т. 34, вып. 2, с. 299

145. S. Hlavach, Р. Oblozinsky et al. The 52Cr(n,n'y) reaction at 14.6 MeV studied by coincident in-beam techniques. "Nucleón Induced Reactions", D.Reidel Publishing Company, Bratislava, 1986, p. 298

146. M. Uhl, B. Strohmaier. STAPRE code. Report IRK-76/01, Vienna, 1976, p. 27

147. H.H. Титаренко. Программа CMT-80: расчет сечений бинарных реакций в рамках статистической модели. Препринт ФЭИ-1260, Обнинск, 1982

148. В.М. Бычков, В.В. Бычкова, А.В. Зеленецкий. Прима-2 программа расчета сечений ядерных реакций в рамках статистической и предрав-новесной моделей. В сб.: ВАНТ. Сер.: Ядерн. конст., 1988, вып. 3, с. 25

149. C.Y. Fu. A Consistent Nuclear Model for Compound and Precompound Reactions with Conservation of Angular Momentum. Report ORNL/TM-7042, Oak Ridge, 1980

150. M. Blann and J. Bisplinghoff. The ALICE code. Report UCID-20169, Liv-ermore, 1985

151. H.A. Bethe. An attempt to calculate the number of energy levels of heavy nucleus. Phys. Rev., 1936, v. 50, p. 332

152. B.M. Бычков, B.H. Манохин и др. Анализ нейтронных сечений изотопов никеля и хрома в быстрой области энергий. В кн.: Нейтронная физика., М.: 1976,ч. 1, с. 160

153. F.D. Bechetti and G.V. Greenless. Nucleon-nucleus optical model parameters. Phys. Rev., 1969, v. 182, p. 1190

154. E.D. Arthur, P.G. Young. Report BNL-NCS-51245, Brookhaven, 1980, p. 731

155. J.R. Huizenga and G. Igo. Theoretical reaction cross sections for alpha part-ticle with an optical model. Nucl. Phys., 1962, v. 29, p. 462

156. E.D. Arthur, P.G. Young. Report BNL-NCS-51245, Brookhaven, 1980, p. 751

157. P.G. Young, E.D. Arthur et al. Report LA-11753-MS, Los Alomos, 1990

158. R.W. Finlay, J.R.M. Annand et al. Energy dependence of neutron scatterring from 208Pb in the energy range 7-50 MeV. Phys. Rev. C., 1984, v. 30, p. 796

159. O. Bersillon. Report NEANDC-222U, Paris, 1990

160. W. Dilg, W. Schantl and H.Vonach. Level density parameters for the back-shifted fermi gas model in the mass range 40 < A<250. Nucl.Phys., 1983, v. A217, p. 269

161. A. Gilbert and A.G.W. Cameron. A composite nuclear-level density formula with shell corrections. Can. Journ. of Physics, 1965, v. 43, p. 1446

162. I.K. Huizenga, H. Vonach et al. Level density from excitation functions of isolated levels. Phys. Rev., 1969, v. 182, p. 1149

163. D.M. Brink. Ph.D. thesis. Oxford University, 1955

164. P. Axel. Electric dipole ground-state transition width strength function and 7

165. MeV photon interactions. Phys. Rev., 1962, v. 126, p. 671

166. B.M. Бычков, О.Т. Грудзевич, В.И. Пляскин. Систематика радиационных ширин и параметров плотности уровней в диапазоне массовых чисел 40 <А <250. В сб.: ВАНТ. Сер.: Ядерн. конст., 1987, вып. 3, с. 14

167. Т. Tamura. Analyses of the scattering of nuclear particles by collective nuclei in terms of the coupled-channel calculation. Review of Modern Phys., 1965, v.37, p. 679

168. B.M. Preedom, C.R. Gruhn et al. 40-MeV proton inelastic scattering on 50Ti, 51V and 52Cr and its microscopic description. Phys. Rev. C, 1970, v.2, p. 166

169. R. De Leo, H. Akimune et al. Low-lying states of 56Fe. Phys. Rev. C, 1998, v. 57, p. 1604

170. W.T. Wagner, G.M. Crowley et al. High-resolution study of 208Pb with 35-MeV protons. Phys. Rev. C, 1975, v. 12, p. 757

171. W.T. Wagner, G.M. Crowley et al. High resolution (p,p') on 207Pb and 209Bi. Phys. Rev. C, 1975, v. 11, p. 486

172. P.H. Stelson. Nuclear transition probability, B(E2), for 0+-2+ transitions and deformation parameter (32- Nuclear Data, 1965, v. 1A, p. 21

173. A.B. Игнатюк, В.П. Лунев, B.C. Шорин. расчеты сечений рассеяния нейтронов коллективными состояниями ядер методом сильной связи каналов. В сб.: ВАНТ. Сер.: Ядерн. константы, 1974 вып. 13, с. 59

174. X. Kunz. The code DWUCK4, private communication

175. В,Г. Соловьев. В кн: Избранные вопросы структуры атомных ядер. ОИЯИ, 1976, с. 146

176. А.И. Блохин, А.В. Игнатюк. В кн: Проблемы ядер и космических лучей. Харьков, Высшая школа, 1977, т. 7, с. 100

177. J.J. Griffin. Statistical model of intermediate structure. Phys. Rev. Lett., 1966, v. 17, p. 478

178. M. Blann and H.K. Vonach. Global test of modified precompound decay models. Phys. Rev., 1975, v. 28, p. 1475

179. С.П. Симаков, Г.Н. Ловчикова и др. Неупругое рассеяние нейтронов в области энергий от 5 до 8 МэВ на Nb. ЯФ, 1983, т. 37, с. 801

180. Г.А. Прокопец. Дифференциальные сечения реакции (п,хп) при взаимодействии нейтронов с начальной энергией 20.6 МэВ с ядрами некоторых средних и тяжелых элементов. В кн.: Нейтронная физика, М.: ЦНИАИ, 1980, т. 2, с. 54

181. Г.Н. Ловчикова, А.В. Поляков, О.А. Сальников, С.П. Симаков, A.M. Труфанов и др. Дважды дифференциальные сечения эмиссии нейтронов из реакции 93Nb(n,xn) при энергии 21 МэВ. Препринт ФЭИ-1603, Обнинск, 1984

182. A.Marcinkowski, R.W. Finlay et al. Neutron Emission Cross Sections at 25.7MeV: 51V, 56Fe, 65Cu, 93Nb and 209Bi. Nuclear Science and Eng., 1983, v. 83, p. 13

183. C.P. Lagrange et al. Phenomenological and microscopic optical analyses of the interaction of low-energy nucleons with 93Nb. Phys. Rev. C, 1982, v. 25, p. 2278

184. J.K. Dickens, E. Eichler, G.R. Satchler. 90'92'94Zr(p,p') reactions at 12.7 MeV. Phys. Rev., 1968, v. 168, p. 1355

185. R.F. Rose, C.L. Dunford (Edit.). Data formats and procedures for the evaluated nuclear data file, ENDF. Report ENDF-102, NNDC, Brookhaven, 1990

186. R.E. MacFarlane and D.W. Muir. The NJOY Nuclear Data Processing System. Report LA-12740-M, Los Alomos, 1994

187. Л.Н. Захаров, Д.В. Марковский, Ф.Д. Франк-Каменецкий, Г.Е. Шаталов. Программа формирования нейтронных микроконстант для расчетов методом Монте-Карло на основе файлов оцененных данных. Препринт ИАЭ-2994, Москва, 1978240

188. Д. Белл и С. Глесстон. Теория ядерных реакторов. М:, Атомиздат, 1974

189. V.V. Sinitsa, A. A. Rineiskij. GROUCON a package of applied computer programs: system inputs and operating procedures of functional modules. Report INDC(CCP), Vienna, 1993

190. D.Yu. Chuvilin, D.V. Markovskij, V.A. Zagryadskij. Integral 14MeV neutron experiments with the samples of multiplying materials. Report INDC (CCP)-400, IAEA, Vienna, 1996

191. B.A. Загрядский, М.И. Крайнев, Д.В. Марковский и др. Измерение утечек нейтронов из сферических сборок из 238U, 232Th, Be, Pb с центральным источником 14МэВ. АЭ, 1987, т. 63, вып. 1, с. 48

192. J. Raeder et al. "Safety and Environmental Assessment of Fusion Power (SEAFP)". European Commisssion, June 1995. Report EURFUBRU ХП-217/95

193. A. Takahashi, E. Ichimira et al. Double and single differential neutron emission cross sections at 14.1 MeV. Report OKTAVIAN A-87-03, Osaka University, 1987