60 лет со дня физического пуска реактора ВВР-М

Пятница, 27 декабря 2019

29 декабря 2019 года исполняется 60 лет со дня физического пуска реактора ВВР-М - первой из базовых установок НИЦ «Курчатовский Институт» - ПИЯФ. На нем долгое время велись фундаментальные и прикладные исследования в области ядерной физики, физики конденсированного состояния, радиационного материаловедения, радиобиологии, наработка радионуклидов для медицинских и технических целей.

В 1954 году по инициативе И.В. Курчатова Правительство СССР приняло постановление о создании ядерных центров в ряде городов СССР и строительству в них исследовательских ядерных реакторов. Проектировался ВВР-М на базе реактора ВВР-С.

В 1960 году был выполнен выход реактора на мощность до 5 МВт, в 1961 году началась систематическая работа реактора на мощности 10 МВт. При переходе на ТВС типа ВВР-М5 с 1980 г. мощность реактора была повышена до 18 МВт при уменьшении числа ТВС в активной зоне с ~260 до ~130. В освободившиеся ячейки активной зоны были установлены дополнительные экспериментальные устройства.

Реактор ВВР-М относится к реакторам бассейнового типа с основным использованием горизонтальных каналов для вывода нейтронных пучков с целью проведения физических экспериментов. Облучательные работы проводятся в вертикальных каналах отражателя и в активной зоне. Максимальная плотность потока тепловых нейтронов в активной зоне достигает 4,5∙1014 см-2с-1, в бериллиевом отражателе — 1,5·1014 см-2с-1. Максимальная плотность потока быстрых (Е>0,8МэВ) нейтронов в активной зоне составляет 1,5·1014 см-2с-1, в бериллиевом отражателе — 1,3·1013 см-2с-1.

Приборная часть реактора ВВР-М включала 17 экспериментальных научных установок. Они подробно показаны на рис. 1: канал №1 - 48-счетчиковый порошковый дифрактометр (PD), установка для исследования ядерной материи (FFCG); канал №2 - дифрактометр (NGRAV); канал №3 - рефлектометр поляризованных нейтронов «Реверанс» (RvPN); канал №4 - малоугловой дифрактометр поляризованных нейтронов «Вектор» (SAPNS); канал №5 - малоугловой дифракто-метр «Мембрана» (SANS); канал №6 - дифрактометр поляризованных нейтронов (DPN); канал №7 - установка для исследований процесса деления ядра (FFCN); канал №8 - комплекс приборов по нейтрон-активационному анализу (PROGRAS); канал №9 - секционный суперпозиционный порошковый дифрактометр (SSPD), четырехкружный дифрактометр (SCD); канал №11 - установка малоуглового рассеяния нейтронов (MNSE); канал №12 - спин-эхо малоугловой спектрометр (SESANS); канал №13 - рефлектометр (NR-4М); канал №13а - рефлектометр поляризованных нейтронов (TestRef); канал №14 - нейтронный поляриметр (VAP-3D); вертикальный канал В-13 - низкотемпературный канал (LTC).

Реакторный комплекс ВВР-М по своим параметрам являлся лучшим пучковым исследовательским реактором в России. Научно-исследовательский реакторный комплекс ВВР-М обладал широкими возможностями для проведения фундаментальных исследований в области физики элементарных частиц, физики атомного ядра, физики твердого тела, физики и техники реакторов, наработки изотопов медицинского и технического применения, облучения материалов в активной зоне и отражателе реактора.

Именно строительство и последующий практически постоянный процесс модернизации реактора ВВР-М во многом предопределили и преобразование гатчинского филиала ФТИ в самостоятельный институт, и тот высокий уровень научных исследований, на который филиалу ФТИ (а впоследствии Институту) удалось выйти уже в первые годы своего существования. Развитие реактора шло рука об руку с ростом потребностей в его экспериментальных возможностях и требований к его безопасности.

За прошедшие с начала работы реактора ВВР-М годы, в области нейтронных исследований был получен целый ряд выдающихся научных результатов. Развитые оригинальные экспериментальные методы позволили НИЦ «Курчатовский институт» - ПИЯФ занять лидирующие позиции в мире в исследованиях с использованием поляризованных, холодных и ультрахолодных нейтронов, дифракции нейтронов и малоуглового рассеяния. Успешная деятельность Института в этой области позволила в конце 60-х годов прошлого столетия начать проектирование нового реактора ПИК, первый этап энергопуска которого состоялся в 2019 году.

Одним из важных научных направлений на реакторе ВВР-М с момента образования Института было активное и успешное освоение техники генерации холодных и ультрахолодных нейтронов. Каждый новый источник был важным шагом вперед к увеличению плотности потока нейтронов, а размещение камеры с жидким водородом в центре активной зоны позволило реактору средней мощности успешно конкурировать по потоку холодных поляризованных и ультрахолодных нейтронов с лучшим из существующих — высокопоточным реактором в Гренобле.

С 31 декабря 2015 г. реактор ВВР-М переведен в режим длительного останова.

Теги
НИЦ «Курчатовский Институт» - ПИЯФ