Ядерные реакторы
РБМК 1000
Математика
Курсовые
Альтернативная энергетика
ВВЭР
Информатика
Черчение

Теплоэнергетика

Реактор БН
Сопромат
Электротехника
Ядерная физика
Ядерное оружие
Графика
Карта

Источники ионизируещего излучения

Интенсивность излучения может быть уменьшена с помощью поглощения его материалами защитных экранов.

Современные ускорители - это комплексы, состоящие из нескольких ускорителей. На Рис.9 показан ускорительный комплекс CERN, он носит название LHC (Large Hadron Collider), в котором планируется сталкивать протоны с суммарной энергией 14 ТэВ в системе центра масс. Предполагается также ускорять ядра свинца с суммарной энергией столкновения 1150 ТэВ. Кинетическая энергия летящего москита приблизительно 1 ТэВ.

Рис. 9. Ускорительный комплекс

ЦЕРНа

Протоны и ионы через накопительные кольца поступают в протонный синхротрон PS (26 ГэВ), который инжектирует протоны в протонный синхротрон SPS (450 ГэВ). Протоны из SPS будут поступать в LHC, где до недавнего вреени ускорялись встречные пучки электронов и позитронов на установке LEP. В ускорителе LHC будут ускоряться протоны 7*7 ТэВ. Инжектором протонов является линейный ускоритель Proton ion linacs.

Одной из важных характеристик ускорителя является отношение длительности импульса излучения tизл к длительности интервала времени Т между последовательными импульсами излучения. Ускорители, в которых tизл~Т называются ускорителями с непрерывными пучками. На ускорителях с непрерывными пучками наиболее удобно проводить эксперименты, в которых необходимо регистрировать большое число частиц образующихся в одном цикле ускорения.

Основным элементом ускорителя электронов непрерывного действия CEBAF являются сверхпроводящие ускоряющие структуры (Рис.10). Электроны, испущенные инжектором с энергией 40 МэВ, ускоряются в двух линейных ускорителях, соединенных с обоих концов пятью поворотными арками. Ускорение в каждом из линейных ускорителей обеспечивается 40 ниобиевыми ускоряющими структурами разделенными на 8 криомодулей, охлаждаемых жидким гелием. Ускоряющие структуры имеют минимальный градиент ускорения 5 МэВ на метр и частоту 1.5 ГГц. На каждом круге электроны получают ускорение около 800 МэВ, что позволяет достичь максимальной энергии пучка 6 ГэВ после пяти оборотов.

Рис.10 Схема ускорителя электронов непрерывного действия CEBAF

Пучок электронов одновременно доставляется в три экспериментальных зала А, В и С. Пучок состоит из микросгустков разделенных на 0.67 нс, которые могут быть ускоренны до различных энергий проходя различное количество оборотов в ускорителе. Таким образом, экспериментальные залы могут получать пучок с различными величинами энергии, кратными энергии получаемой  за один оборот. Кроме того, сгустки могут иметь различную плотность электронов, что дает возможность доставлять в экспериментальные залы пучок с различными значениями  тока.

Ускоритель позволяет получать любые величины тока пучка в пределах от 100 нА до 100 мкА.

Рис.11 Лабораторный реактор АРГУС

Экспозиционная доза X определяется как отношение суммарного заряда всех ионов одного знака, созданных гамма излучением в элементарном объеме воздуха, к массе dm воздуха в этом объеме: . (1) Само определение экспозиционной дозы допускает простой и удобный способ ее измерения: для этого достаточно измерить заряд ионов одного знака, образовавшихся в облучаемой воздушной ионизационной камере. Единицей измерения экспозиционной дозы в системе СИ должен быть кулон на килограмм [C/kg; Кл/кг]. Однако исторически сложилось так, что экспозиционную дозу обычно выражают во внесистемных единицах - рентгенах [R; Р]. Рентген - это единица экспозиционной дозы фотонного излучения, при прохождении которого через 0,001293 г воздуха (это 1см3 воздуха при нормальных условиях) в результате всех ионизационных процессов в воздухе создаются ионы, несущие одну электростатическую единицу количества электричества каждого знака. То, что экспозиционная доза определена только для воздуха и только для фотонного излучения, существенно ограничивает область ее применения. Переход на единицы СИ предполагает изъятие из употребления понятия экспозиционная доза. Воздействие ионизирующего излучения на вещество зависит как от состава вещества, так и от энергии, переданной излучением этому веществу. Результат воздействия излучения характеризуется поглощенной дозой, определяемой следующим образом.

Необходимая толщина экрана для излучения находится в зависимости от энергии излучения, удельной активности источника, расстояния источника от рабочего места, длительности работы и материала экрана. Толщину экрана, которая ослабит дозу излучения от источника до предельно допустимой величины при данных условиях, можно рассчитывать: 1) по таблицам, 2) по слоям половинного ослабления

Инженерная графика

 

Сопромат