Спосіб генерації нейтронів

1. Спосіб генерування нейтронів, що включає насичення випромінюючої мішені дейтерієм та подальшу дію на мішень імпульсними електричними розрядами, який відрізняється тим, що імпульсні електричні розряди ініціюють усередині об'єму речовини, з якої виконана мішень, а як речовину, з якої виконана мішень, використають сегнетоелектрик. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що імпульсні електричні розряди усередині мішені створюють шляхом її періодичної переполяризації, а як речовину, з якої виконана мішень, використовують сегнетокераміку. 3. Спосіб за п. 2, який відрізняється тим, що періодичну переполяризацію мішені проводять зовнішнім електричним полем, напруженість якого більше величини коерцитивного поля для викорисвикористовуваної сегнетокераміки. (19) UA (11) (21) a200905413 (22) 29.05.2009 (24) 27.12.2010 (46) 27.12.2010, Бюл.№ 24, 2010 р. (72) ІВАНОВ СЕРГІЙ ІВАНОВИЧ (73) ХАРКІВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ІМЕНІ В.Н. КАРАЗІНА (56) MIZOGUCHI KONJ, NAKAI YUSUKE, IKEDA SUSUMU, AGUI AKANE, TOMINAGA YASUNORI Колебательные моды дейтерия в KD2PO4. Vibrational modes of deuterium in KD2PO4 J. Phys. Soc. Jap.. 1993. 62, N 2, С. 451-454. Англ. 1993-09 FI15 [ВИНИТИ] KOSEGAWA SEISI, IKEDA SUSUMU, WADA YASUHIRO, ITOH KAZUYUKI Некогерентное рассеяние нейтронов в сегнетоэлектрике RbHSO4. Incoherent neutron scattering from ferroelectric RbHSO4 J. Phys. Soc. Jap.. 1995. 64, N 4, С. 14351436. Англ. 1995-10 FI15 [ ВИНИТИ] ФЕДОРОВИЧ Г.В., ВАЛЕНСУЭЛА С.А., ДУГАРЖАБОН В.Д., КАРЯКА В.И., КОНДРАТОВ Б.А., САМСОНЕНКО Н.В. Эмиссия нейтронов при переполяризации кристаллов дейтерированного триглицинсульфата // Холод. ядер. синтез: Матер. 3 Рос. конф. по холод. синтезу и трансмутации ядер. - Дагомыс, 1995. - 2-7 окт. - М., 1996. - С. 87-95. Рус.; рез. англ 1997-11 FI15 [ВИНИТИ] ФЕДОРОВИЧ Г.В. Ядерные явления при электрофизическом воздействии на кристаллы дейтери C2 2 92975 1 3 92975 4 ну вакуумну й приладову техніку, великий штат на різними зовнішніми впливами такими, як електобслуговуючого персоналу. ричне поле, температура, радіація. Наприклад, у Найбільш близьким аналогом по технічній сутзовнішньому електричному полі Ε залежність Р(Е): ності до пропонуємого винахода є відомий спосіб Ρ~ Ε, де - якась гістерезисна функція. Вона плагенерування нейтронів, що включає насичення вно змінюється в області малих електричних полів, дейтерієм випромінюючої мішені, та подальшу дію а в полях, більших по величині коерцитивного пона мішень імпульсними електричними розрядами ля, величина поляризації виходить на насичення і [4]. її наступні зміни відбуваються у вигляді стрибкоНедоліком цього способу є те, що після насиподібних імпульсних процесів [5] - подоба ефекту чення дейтерієм металеву мішень поміщають у Баркгаузена у феромагнетиках. Ці стрибки винивакуумну камеру, де впливають на неї зовнішнім кають при перемиканні під час поляризації загальімпульсним електричним розрядом, тому що зовмованих релаксорних доменів, присутніх у сегненішній імпульсний електричний розряд для ствотоелектричних, а особливо, у сегнетокерамичниих рення чистого (не засміченого іонами газів повітря) зразках, які із всіх сегнетоелектриків мають значно плазмового згустку, повинен здійснюватися тільки меншу впорядкованість внутрішньої структури. Як у вакуумованому розрядному проміжку. Це вимауже згадувалося раніше, стрибки переполяризації гає застосування вакуумної системи, що підтримує можуть бути ініційовані зовнішнім електричним вакуум біля 10-7 мм.рт.ст., і потужного високовольполем, термічно або проникаючим іонізуючим витного джерела з вихідною напругою від 25 кВ, для промінюванням [6]. Коли ж під дією зовнішніх сил створення передпробійного електричного поля й відбувається релаксація (енергетично вигідний здійснення наступного електричного розряду на розворот) загальмованих доменів, накопичені на мішень. їхніх границях електричні заряди імпульсно розряРеалізовано цей спосіб було наступною посліджаються, приводячи до виникнення внутрішніх довністю операцій. Металева мішень із титану локальних електричних мікророзрядів та й, відпоматеріалу, що є гарним акумулятором ізотопів відно, до стрибків поляризації. Ці внутрішні мікроводню, - насичували дейтерієм шляхом наповненрозряди в насиченої дейтерієм сегнетокерамічної ня під тиском в автоклаві з газоподібного середомішені й приводять до генерування нейтронів, вища. Підготовлену в такий спосіб металеву міпричому в цьому випадку не потрібно додаткового шень поміщали у вакуумну камеру й здійснювали вакуумування пробивного проміжку, тому що елекна неї імпульсний електричний розряд від зовніштричні розряди реалізуються усередині структури нього високовольтного джерела. Метал, з якого мішені. Для додаткового підвищення ефективності виконана мішень, у цьому випадку, крім акумулюгенерування; у якості сегнетоелектричної мішені вання дейтерію, виконував роль і гарного електрибажано використати сегнетокерамичную мішень. чного провідника для полегшення впливу на нього Сегнетокерамика, володіючи більшим внутрішнім зовнішнього електричного розряду, а вакуумуванелектроопором і за рахунок цього малими внутріня розрядного проміжку було необхідно для ствошніми струмами витоку, дозволяє більш ефективрення на цьому проміжку передпробійної електрино реалізовувати внутрішні електричні поля, а начної «перенапруги» для наступного формування в явність у ній великого структурного безладдя приповерхньому шарі мішені короткоживучого збільшує кількість доменів, що релаксують під дією плазмового згустку. Із цього плазмового згустку, зовнішніх сил, що, відповідно, збільшує й кількість сформованого емітованими іонами поглиненого в місць виникнення мікророзрядів - областей генемішені залишкового газу, металу й дейтерію, і відрування нейтронів. бувалася генерування нейтронів. Найбільш прийнятним методом зміни поляриТехнічним завданням передбачуваного виназації мішені в пропонованому способі генерування ходу є спрощення реалізації способу та підвищеннейтронів є розміщення її в періодично мінливому ня ефективності процесу генерування нейтронів. електричному полі, але можливо також викорисПоставлена мета досягається тим, що в протання зворотного п'єзоефекту (у п’езокерамичних понованому способі імпульсні розряди ініціюють мішенях), термічного впливу, та прониклої радіації. усередині об'єму речовини, з якої виконана міУ випадку ж періодичної переполяризації сегнетошень, а для цього як речовину використають сегкерамики електричним полем його величину треба нетоелектрик. А також імпульсні електричні розрявибирати вище коерцитивного поля для викорисди усередині мішені створюють шляхом її товуваного матеріалу мішені, де, в основному, і періодичної переполяризації, причому як речовиспостерігаються релаксаційні стрибки переполяну, з якої виконана мішень, використають сегнеторизації й, відповідно, виникають внутрішні мікрокерамику. Крім того, періодичну переполяризацію розряди. При цьому не обов'язково використати мішені проводять зовнішнім електричним полем, високовольтні джерела, такі як у прототипі, тому напруженість якого більше величини коерцитивнощо коерцитивні поля більшості сегнетоелектриків го поля для використовуваної сегнетокерамики. не перевершують 106 В.м-1, що також спрощує Причинно-наслідковий зв'язок між сутністю реалізацію способу. пропонованого винаходу й отриманими результаВинахід, що пропонується, позбавлений наветами від використання цього способу генерування дених вище недоліків відомих аналогів. нейтронів складається із наступного. Спосіб генерування нейтронів, що заявляєтьСегнетоелектрики по своїй фізичній природі ся, здійснюється таким чином. Сегнетоелектричну мають розвинену доменну структуру, що визначає (бажано сегнетокерамичну) мішень насичують наявність у них електричної поляризації Р. Велидейтерієм, і збуджують у ній внутрішні електричні чина й напрямок цієї поляризації може бути змінемікророзряди, наприклад, шляхом розміщення 5 92975 6 мішені в періодично мінливому електричному полі зувалася числом рахунків частотоміра й у нашому по величині більшому, ніж коерцитивне поле виковипадку становила до ~104 н.с-1 у кут розсіювання ристовуваного сегнетоелектрика. 4 . Пропонований спосіб генерування нейтронів Джерела інформації: був практично реалізований у наступному експе1. В.Л. Аксенов. Импульсные реакторы для нейтрименті. Сегнетокерамичну мішень із цирконатаронных исследований. Физика элементарных частитаната свинцю (ЦТС) діаметром 8.10-3 м і товтиц и атомного ядра, т. 26, вып. 6, 1995 с. 144. -4 щиною 8.10 м насичували методом іонного наби2. Шелаев И.Α., Балдин A.M., Малахов А.И., Лангвання дейтерієм до інтегральних доз ~1018 d. Після рок Э.И. Ускоритель и реактор. Письма в ЭЧАЯ № цього мішень містилася в електричний переполя6[103], 2000, С. 70-86. ризатор, і розташовувалася над детектором нейт3. Geuther, Y. Danon, F. Saglime. Nuclear Reactions ронів, який використовував у якості чутливих елеInduced by a Pyroelectric Accelerator. Phys. Rev. ментів лічильники типу СБМ-20, обгорнені в срібну Lett., 96, 054803, 2006. фольгу й розташовані в поліетиленовому сповіль4. А.М. Авилов, С.И. Иванов. Нейтронное излученювачі. Вся вимірювальна система надійно екрание при электроискровом воздействии на дейтенувалася від зовнішніх електромагнітних завад. рированный электрод. Вестник харьковского нациКалібрування детектора проводилося альфаонального университета имени В.Н. Каразина № берилієвим джерелом. Електричний сигнал від 522, серия физическая "Ядра, частицы, поля" Вып. детектора після відповідного формування реєст2 /14/, 2001. рувався електронносчітуючим частотоміром типу 5. А.В. Бурцев, Б.Б. Педько, Т.О. Зазнобин, А.Н. Ч3-24. При переполяризації мішені, коли електриЮпатов, К.Н. Котрова. Физика твердого тела, том чні поля від переполяризатора перевищували 51, вып. 7, 2009, С. 1407-1409. 9.105 В.м-1 (коерцитивне поле для системи ЦТС) 6. В.Д. Воловик, С.И. Иванов. Физика твердого спостерігалися сплески нейтронного випромінютела, том 18, вып. 6, 1979, С. 1603-1607. вання із сегнетокерамичного зразка. Інтенсивність спостережуваного нейтронного потоку характери Комп’ютерна верстка О. Гапоненко Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601