Расчётно-теоретическое и экспериментальное обоснование комплекса для наработки 225Ac фотоядерным способом

В результате выполнения работы будут получены следующие основные результаты:1.Будет разработана Конструкторская документация на изготовление автоматического устройства по изготовлению и герметизации мишени, содержащей 226Ra.2.Будут созданы модельные системы, имитирующие по составу систему стартовой композиции (226Ra), а также продукты распада, которые будут образовываться при облучении 226Ra на ускорителе (Pb, Bi, 225Ra, 225Ac) не более 1 МЗА.3.Будет разработан технологический процесс переработки облученных мишеней с целью выделения и очистки 225Ac, и получения конечного продукта со следующими техническими характеристиками: 225Ac, нитрат в твердой форме, радиохимическая чистота 225Ac>99,9%, 227Ac<10-6 %. 225Ra<0,02%, 224Ra<0,02%, 229Th<0,007%, другие изотопы: в сумме <0,0006% (ниже стандартных пределов обнаружения), неактивные примеси: <10 мкг/мКи 225Ac.4.Будет разработано техническое задание на изготовление защитного оборудования (защитные боксы), внутрикамерного оборудования (аппараты вскрытия капсулы с облученным 226Ra, аппарат растворения).5.Будут подготовлены исходные данные для разработки отчета по обоснованию радиационной безопасности на радиационный источник (Ускоритель) в соответствии с РБ-064-11 и НП-038-16.6.Будет разработан технологический процесс рецикла стартовой композиции с 226Ra.7.Будут проведены опытно-технологические работы по разработке технологии изготовления капсулы, содержащей таблетку с 226Ra.8.Будут разработаны и изготовлены макеты мишенного узла с нерадиоактивным аналогом радия с максимально приближенными физическими и химическими свойствами.9.Будут проведены расчеты по оптимизации режимов наработки 225Ac, включая определение скорости наработки в зависимости от параметров пучка ускорителя, толщины конвертора, геометрии облучения. Количество вариантов параметров расчета не менее 3.10.Будет проведен расчет радиационной обстановки при работающем ускорителе в обоснование радиационной безопасности. Оценка соотношения активности 227Ac к активности 225Ac. Расчет выгорания 226Ra. Статистическая точность расчетов не хуже 5 %.11.Будет выбран облик электронного ускорителя, проработаны его привязки к существующим помещениям и коммуникациям здания «Ускорители». Будут проведены согласования технических характеристик с потенциальными изготовителями. Будет разработано техническое задание на ускоритель, причём параметры ускорителя должны обеспечить наработку 225Ac не менее 1 Ки/мес.12.Будет проведено численное моделирование энерговыделения в конверторе, контейнере и самом радии. Будут промоделированы процессы наработки-распада 225Ac и подобраны оптимальные параметры времени облучения, выдержки и переработки облученного радия. Планируемая точность расчета энерговыделения – не хуже 5%.13.Будет проведен выбор облика системы: конвертор, мишень, система отвода тепла, и расчёт поля температур в конверторе и мишени, причём система должна позволять работать с пучком электронов 35 МэВ, 100 мкА.14.Будет проведено численное моделирование скорости наработки и качества 225Ac для выбранного варианта конструкции мишенного узла. Статистическая точность расчетов не хуже 5%.15.Будут проведены разработка и изготовление тепло-гидравлического макета системы охлаждения конвертора и мишени. Геометрические размеры макета должны быть максимально приближены к реальным.16.Будет проведены экспериментальные исследования макета системы охлаждения, анализ результатов и выработка рекомендаций для проектирования опытного образца мишенной сборки. Планируемый ресурс работы макета – не менее 100 часов. 17.Будет проведено измерение зависимости удельной электро- и теплопроводности образца нерадиоактивного аналога радия от мощности дозы внешнего источника ионизирующего излучения. Планируемая точность измерения электро- и теплопроводности – не хуже 15%.18.Будет проведен расчет и проектирование радиационной защиты мишенного узла. Статистическая точность расчетов не хуже 5%.19.Будет проведено облучение макета мишенного узла с нерадиоактивным аналогом радия на электронном ускорителе с целью подтверждения теплофизических расчетов. Мощность электронного пучка не менее 10% планируемого к использованию.20.Будут проведены подготовительные работы к проведению экспериментов по облучению мишеней с 226Ra на новом ускорителе.21.Будут проведены реальные эксперименты по облучению 226Ra в зависимости от параметров облучения, количества 226Ra в мишени, времени облучения.22.Будут проведены экспериментальные радиохимические переработоки облученного 226Ra.23.Будет проведен расчет радиационных характеристик облученного образца радия и расчет защитного вкладыша для транспортного контейнера.24.Будет разработана конструкция транспортного контейнера для перемещений облученных образцов радия.25.Будет разработана система перемещения облученного образца радия из мишени на позиции облучения в транспортный контейнер. 26.Будет полученио разрешение на работу с 1 г. 226Ra (закрытый источник) в помещении здания ускорителей.27.Будет разработана методика измерения дозовых полей и потоков нейтронов.28.Будут изготовлены макеты капсул, содержащие таблетку с имитатором радия-226.29.Будут переработаны макеты капсул, содержащих таблетку с имитатором радия-226.30.Будут подготовлены помещения здания для монтажа ускорителя.31.Буде проведён монтаж ускорителя.32.Будет проведены пусконаладочные работы на ускорителе. Будет проведено подтверждение заявленных параметров.33.Будет проведено обучение персонала сильноточного ускорителя.34.Будет проведено измерение дозовых полей и потоков нейтронов.35.Будет проведен монтаж системы перемещения облученного образца радия из мишени на позиции облучения в транспортный контейнер и будут проведены ее испытания.36.Будет проведено облучение мишенного узла с нерадиоактивным аналогом Ra (оксид бария) быстрыми электронами для определения его радиационной стойкости.37.Будет проведена доработка конструкции мишени по результатам испытаний на пучке электронного ускорителя.38.Будет проведено измерение степени активации и скорости «остывания» мишенного блока.39.Будет проведено облучение макроскопических образцов 226Ra на ускорителе.40.Будут проведены: выделение, разделение и очистка Ас-225 из облученных мишеней.41.Будет определены выход и качества 225Ac из облученных мишеней 226Ra.42.Будет проведена отработка технологии переработки облученных мишеней, на основании результатов будут внесены изменения в ТИ.