Радиационная защита электронного ускорителя-драйвера подкритической сборки

Abstract

В ННЦ ХФТИ совместно с Аргоннской национальной лабораторией (ANL, США) и Пекинским институтом физики высоких энергий (IHEP, Китай) для управления подкритической сборкой создаётся линейный ускоритель электронов со средним током 1 мА и энергией 100 МэВ. Предполагается, что потери пучка в ускорителе составят 1% (ΔI=0,01 мА), а их распределение вдоль ускорителя обратно пропорционально энергии электронов Е0 в каждой из 10 ускоряющих секций. Потери пучка после первой секции в энергетическом фильтре (chicane) составляют 2,5 кВт при энергии электронов 12 МэВ. При превышении потерь пучка и увеличении уровня излучения отключение пучка будет происходить автоматически за время меньше 0,01 с. Проведен расчёт радиационной защиты, а также активации оборудования ускорителя и воздуха рабочей камеры γ-квантами тормозного излучения, образующимися при взаимодействии электронного пучка с элементами ускоряющей структуры и выходными устройствами ускорителя.

In NSC KIPT jointly with Argonne National Laboratory (ANL USA) and Beijing institute of high-energy physics (IHER, China) an electron linac with mean beam current of 1 mA and energy 100 МeV is created for a driver of subcritical assembly. It is assumed that losses of the beam in the accelerator will be 1% (ΔI =0.01 mА) and their distribution along the accelerator will be inversely proportional against the electron energy in each of 10 accelerating sections. The losses of the beam at electron energy 12 MeV after the first section in an energy filter (chicane) are 2.5 kW. At exceeding of beam losses and level of radiation, the beam is automatically disconnected for time less than 0.01 sec. Calculation of radiation shield as well as activating accelerator equipment and air in a working chamber with gammas of the bremsstrahlung radiation appearing under interaction of electron beam with the elements of accelerating structure and output devices of the accelerator has been carried out.

У ННЦ ХФТІ спільно з Аргонською національною лабораторією (ANL, США) і Пекінським інститутом фізики високих енергій (IHEP, Китай) для управління підкритичною збіркою створюється лінійний прискорювач електронів з середнім струмом 1 мА і енергією 100 МеВ. Передбачається, що втрати пучка в прискорювачі складатимуть 1% (ΔI =0,01 мА), а їх розподіл уздовж прискорювача є обернено пропорційний до енергії електронів Е0 в кожній з 10 прискорюючих секцій. Втрати пучка після першої секції в енергетичному фільтрі (chicane) складатимуть 2,5 кВт при енергії електронів 12 МеВ. При перевищенні втрат пучка і збільшенні рівня випромінювання відключення пучка відбуватиметься автоматично за термін менший 0,01 с. Проведено розрахунок радіаційного захисту, активації обладнання прискорювача та повітря робочої камери γ-квантами гальмівного випромінювання, що утворюються при взаємодії електронного пучка з елементами прискорюючої структури і вихідними пристроями прискорювача.