Известия вузов. Ядерная энергетика

Рецензируемый научно-технический журнал. ISSN: 0204-3327

Увеличение наработки изотопа Мо99 путем модернизации конструкции мишеней, облучаемых в экспериментальных каналах реактора ВВР-ц

23.09.2021 2021 - №03 Физика и техника ядерных реакторов

Д.А. Пахолик О.Ю. Кочнов В.В. Колесов В.В. Фомичев

DOI: https://doi.org/10.26583/npe.2021.3.02

УДК: 621.039

Существуют различные способы получения Мо-99. Некоторые из них имеют широкое распространение при промышленном производстве, другие находятся в стадии исследования с целью увеличения выхода продукта. Основным промышленным способом получения Мо-99 при помощи ядерного реактора является осколочный способ. Данный способ предусматривает наличие урановой мишени и ядерного реактора. Мишень помещается в канал активной зоны реактора и облучается нейтронами в течение необходимого времени. После чего мишень извлекается из канала и перемещается в «горячую» камеру для химического выделения Мо-99. Так получают Мо-99 практически во всем мире.

Рассмотрен осколочный способ наработки Мо-99, реализуемый на базе инженерно-технологического комплекса исследовательского ядерного реактора ВВР-ц. Для увеличения выхода Мо-99 предложена модернизированная модель мишени «труба в трубе». Выполнена оценка наработки Мо-99 и эффективности охлаждения модернизированной мишени путём проведения нейтронно-физического и теплогидравлического расчётов с помощью программных комплексов VisualBurnOut и Ansys CFX. Расчётные исследования показали увеличение энерговыделения и количества нарабатываемого изотопа Mo-99 в мишени модернизированной конструкции.

Ссылки

  1. Кочнов О.Ю., Левченко Ю.Д., Чусов И.А. Теплогидравлическое обоснование возможности установки контейнеров с урансодержащим материалом в экспериментальный канал реактора ВВР-ц. // Известия вузов. Ядерная энергетика. – 2014. – № 3. – С. 62-72.
  2. Кочнов О.Ю., Колесов В.В., Фомин Р.В. Оценка энерговыделения в мишени с урансодержащим материалом при производстве 99Мо с использованием мишеней усовершенствованной конструкции на реакторе ВВРц. // Известия вузов. Ядерная энергетика. – 2012. – № 4.– С. 23-29.
  3. Kamayev D.A. Ukraintsev V.F. Hitrik. D.V. The use of interval calculation technique for fuel characteristic uncertainty estimations into a fuel cycle. / Proc. of the International Conference «Advances in Nuclear Analysis and Simulation». PHYSOR-2006.Vancouver.Canada. – Report B032. – 2006.
  4. VisualBurnOut. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ – № 2009617021. Зарегистрировано в Реестре программ для ЭВМ 9 декабря 2009 г.
  5. Коркодинов Я.А. Обзор семейства k-ε-моделей для моделирования турбулентности. // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. – 2013. – Т. 15. – № 2. – С. 5-16.
  6. Кочнов О.Ю., Колесов В.В., Зевякин А.С., Фомин Р.В. Теплогидравлический расчёт максимальной температуры топлива и воды в установке МАК-2. // Атомная энергия. – 2019. – Т. 127 – Вып. 3. – С. 135-137.
  7. Ривкин С.Л., Александров А.А. Теплофизические свойства воды и водяного пара. – М.: Энергия, 1980. – 424 с.
  8. Кириллов П.Л., Юрьев Ю.С., Бобков В.П. Справочник по теплогидравлическим расчётам. – М.: Энергоатомиздат, 1990. – 360 с.
  9. Кутателадзе С.С., Боришанский В.М. Справочник по теплопередаче. – М.: Госэнергоиздат, 1958. – 414 с.
  10. Михеев М.А., Михеева И.М. Основы теплопередачи. – М.: Энергия, 1977. – 344 с.
  11. Колесов В.В., Кочнов О.Ю., Фомин Р.В. Оценка увеличения производства 99Мо при различных компоновках активной зоны на реакторе ВВР-ц. // Известия вузов. Ядерная энергетика. – 2013. – № 1. – С.110-116.
  12. The Supply of Medical Radioisotopes «Medical Isotope Supply in the Future: Production Capacity and Demand Forecast for the 99Mo/99mTc Market, 2015-2020». – 2014.
  13. Чусов И.А., Шелегов А.С., КочновО.Ю. Особенности конструкций исследовательских реакторов водо-водяного типа. // Известия вузов. Ядерная энергетика.– 2016. – № 3. – С. 116-126.
  14. Ахмедзянов Д.А. Верификация расчёта процесса теплообмена в программном комплексе ANSYS CFX. // Вестник Уфимского гос. авиац. техн. ун-та. – 2009. – Т. 13. – № 2. – С. 226 - 232.

молибден-99 реактор ВВР-ц экспериментальный канал мишень для наработки Мо-99