В работе выполнены проектирование и расчет биологической защиты на выходе суперисточника ультрахолодных нейтронов (УХН) на сверхтекучем гелии, предназначенной для исследовательского водо-водяного ядерного реактора (ВВР-М). Рассчитана конфигурация каземата – биологической защиты вокруг расщепителя тепловой колонны. В расчете учитывались плотность потока, спектр и угловая расходимость пучка нейтронов на выходе внутриканальной части источника УХН, а также геометрия, химический состав и свойства материалов, находящихся внутри каземата. Для слоистой конструкции, выполненной из стали, полиэтилена и свинца, толщина защиты варьируется от 85 до 92 см. Максимальная расчетная мощность дозы для нейтронов и гамма-квантов на поверхности каземата не превышает 1 мбэр/час, следовательно, конструкция каземата источника УХН обеспечивает безопасную эксплуатацию источника. Расчет проводился методом Монте-Карло в рамках комплекса SCALE-6.2 по программе MAVRIC.

In the paper, the biological shielding at the output of the ultracold neutron (UCN) supersource for the WWR-M reactor based on superfluid helium has been designed. The configuration of a casemate, i.e., a biological protection around the thermal column splitter, was calculated. The flux density, the spectrum and the angular divergence of the neutron beam at the exit of the intercanal part of the UCN source, as well as the materials’ geometry and composition inside the casemate were taken into account. The total thickness of the shielding made from steel, polyethylene and lead varied from 85 to 92 cm. The calculated maximum dose rate for neutrons and gammas on the casemate surface did not exceed 1 mrem p.h. Thus, the casemate design of the UCN supersource ensures the safe operation of the facility. The calculation was carried out by the Monte Carlo method within the SCALE-6.2 complex using the MAVRIC program.

Научно-технические ведомости Санкт-Петербургского государственного политехнического университета. Сер.: Физико-математические науки = St. Petersburg state polytechnical university journal. Physics and mathematics: научное издание / Министерство образования и науки Российской Федерации. Т. 12, № 1 [Электронный ресурс]. — Электрон. текстовые дан. (1 файл : 11,4 Мб). — Санкт-Петербург: Изд-во Политехн. ун-та, 2019. — Загл. с титул. экрана. — Электронная версия печатной публикации. — Свободный доступ из сети Интернет (чтение, печать, копирование). — Текстовый документ. — Adobe Acrobat Reader 7.0. — <URL:http://elib.spbstu.ru/dl/2/j19-292.pdf>.