×
19.04.2019
219.017.2ca0

СПОСОБ ИМИТАЦИИ СВОЙСТВ ПЛУТОНИЯ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к области моделирования процессов диспергирования плутония при аварийном взрыве объектов и распространения его аэрозолей в атмосфере и может быть использовано для прогнозирования масштабов радиоактивного загрязнения местности при авариях. Способ имитации свойств плутония заключается в применении металлического церия в качестве имитатора плутония при моделировании процессов диспергирования плутония и распространения образующихся аэрозолей в атмосфере при аварийном взрыве объектов. Изобретение позволяет создать экологически безопасный способ имитации свойств плутония при взрыве.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области молелирования процессов диспергирования плутония при аварийном взрыве объектов и распространения его аэрозолей в атмосфере и предназначено для наиболее полного имитирования процессов диспергирования плутония при взрывном нагружении и его распространения.

Может быть использовано для прогнозирования масштабов радиоактивного загрязнения местности при авариях, связанных со взрывом изделий ядерно-энергетического комплекса, а также разработки технических решений по снижению последствий радиационных аварий.

В случае аварийного взрыва, который может возникнуть при эксплуатации изделий ядерно-энергетического комплекса, содержащих в своем составе плутоний, будет происходить диспергирование и распространение плутония в атмосфере в форме аэрозолей. Это приведет к радиоактивному загрязнению окружающей среды плутонием, что представляет значительную экологическую опасность. К настоящему времени процессы фрагментации плутония при взрывном нагружении и его распространения в атмосфере изучены недостаточно, что затрудняет прогнозирование и разработку технических решений по снижению радиационных последствий аварий. Эксперименты с изделиями и их образцами (моделями), содержащими плутоний, очень дорогостоящие и, главное, представляют экологическую опасность и их проведение в атмосфере в настоящее время невозможно. В связи с этим в подобных экспериментах для имитирования процессов диспергирования плутония при взрывном нагружении и распространения его аэрозолей в атмосфере целесообразно использовать экологически безопасный материал-имитатор, сходный с плутонием по поведению при взрывном нагружении.

В заявке на изобретение (патент РФ №2216605 приоритет 13.09.2001 г.) «Имитатор плутония при горении» /1/ используется известный сплав урана с железом U-Fe, содержащий 88,2 мас.% U и 11,8 мас.% Fe, по новому назначению, а именно для имитирования процессов горения и распространения в атмосфере плутония. Сплав имеет структуру эвтектического типа с минимальной температурой плавления ≈725°С, что немного выше, чем у плутония ≈640°С. Данный имитатор характеризуется близостью к плутонию по физико-химическим свойствам, параметрам горения, образованию аэрозолей при горении и их распространению.

В задачу заявки не входило рассмотрение возможности использования сплава U-Fe для имитирования процессов диспергирования и распространения плутония при взрывном нагружении. Но даже и без подробного рассмотрения, ввиду того, что сплав U-Fe - радиоактивный, хотя и имеет низкую активность по сравнению с плутонием (1 кг U238 ≈1,4·10-3 Ки, 1 кг Pu ≈72 Ки), не обеспечивается экологическая безопасность экспериментов, что является основным его недостатком.

В работе /2/ рассматривается возможность использования церия металлического в качестве имитатора плутония при горении. Церий сходен с плутонием по характеристикам высокотемпературного окисления. Плутоний и церий имеют сравнительно низкие температуры плавления (≈640°С и ≈804°С соответственно), имеют сходство по кинетике окисления и горению жидкой фазы, образуют идентичные продукты окисления PuO2 и СеО2. Значительное сходство наблюдается у окислов как по термодинамике, так и по физико-химическим свойствам.

Рассмотренное сходство PuO2 и CeO2 позволяет надеяться на близость в строении, свойствах и распространении в окружающей среде частиц, образуемых этими оксидами в аварийных ситуациях, связанных с высокотемпературным воздействием пожара.

Возможность использования церия для имитирования процессов диспергирования плутония при взрывном нагружении и его распространения в атмосфере в указанной работе не рассматривалась.

При поиске не обнаружено источников информации, в которых раскрывалась бы задача моделирования свойств плутония при взрыве.

Задачей настоящего изобретения является создание способа имитирования свойств плутония при моделировании аварийных ситуаций, сопровождающихся взрывом, где в качестве имитатора выбран металлический церий.

Технический результат заключается в следующем:

- в создании экологически безопасного способа;

- в хорошей сходимости результатов имитации плутония металлическим церием, например по доли респирабельной фракции.

Технический результат достигается тем, что в предлагаемом способе имитации свойств плутония при моделировании процессов диспергирования и распространения образующихся аэрозолей в атмосфере при взрыве объектов применен металлический церий в качестве имитатора плутония.

На основании проведенного комплекса исследований получено, что церий наилучшим образом имитирует поведение плутония при взрывном нагружении по спектру образующихся аэрозолей (распределение количества частиц по аэродинамическому диаметру), а именно доли респирабельной фракции, имеющей определяющее значение с точки зрения поступления плутония в организм человека путем ингаляции, что представляет опасность для его жизнедеятельности (задерживаются в организме в основном респирабельные фракции), и их распространения на значительные расстояния. Это достигается путем образования одинаковых количеств жидких фаз при взрывном нагружении и скоростей высокотемпературного окисления при полете частиц, которые определяют долю аэрозолей в респирабельной фракции в общем спектре частиц.

Имеется экспериментальное подтверждение расчетных данных с использованием церия в качестве имитатора плутония по спектру аэрозолей, плотности выпадения на местности и приземной объемной концентрации.

В качестве параметров, характеризующих процессы диспергирования плутония при взрывном нагружении и распространения его аэрозолей в атмосфере, и по которым проводится выбор имитатора, использовались данные, полученные при наземных натурных испытаниях в штате Невада в 1963 году /3/. В опытах получены спектры аэрозолей, включая респирабельную фракцию, по плотности выпадения на местности и приземной объемной концентрации плутония.

При их сравнении, с учетом экспериментов с церием, имеет место достаточная близость результатов по плутонию и церию по основным параметрам: доли респирабельной фракции и плотности их выпадения по оси следа облака взрыва при близких метеоусловиях.

Таким образом, возможность достижения технического результата при использовании предлагаемого способа подтверждается экспериментами, проведенными с изделиями, содержащими ВВ и церий - имитатор плутония. Получены экспериментальные данные по спектру аэрозолей, включая респирабельную фракцию, плотности выпадения на местности и приземной объемной концентрации имитатора, близкие к экспериментальным данным с плутонием.

Сходство по данным параметрам позволяет использовать церий для имитирования процессов диспергирования плутония при взрывном нагружении и распространения его аэрозолей в атмосфере в аварийных ситуациях для прогнозирования последствий радиационных аварий с обеспечением экологической безопасности экспериментов.

Источники информации

1. Патент РФ №2216605 приоритет 13.09.2001 г. «Имитатор плутония при горении», МПК G01G 56/00, опубл. БИ №32 2003 г., авторы А.И.Веденеев, А.Я.Малышев, Е.В.Леваков, С.А.Пелесков, А.А.Федоров.

2. В.Х.Протопопов, Х.В.Протопопов. «Возможности использования церия и его оксида в качестве имитаторов горения плутония и образования диоксида. Сравнительное рассмотрение свойств металлов и оксидов-имитаторов» // Вопросы атомной науки и техники, серия Теоретическая и прикладная физика, 1999, выпуск I, с.12-22.

3. B.A.Boughton, J.M.DeLaurentis. Description and Validation of ERAD: An Atmospheric Dispersion Model for High Explosive Detonation. Sandia Report SAND 92-2069, 1992.

Способимитациисвойствплутонияпримоделированиипроцессовдиспергированияплутонияираспространенияобразующихсяаэрозолейватмосфереприаварийномвзрывеобъектов,заключающийсявпримененииметаллическогоцериявкачествеимитатораплутония.
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 81-90 of 91 items.
19.06.2019
№219.017.868a

Способ изготовления сосуда высокого давления

Изобретение относится к машиностроению, к созданию способа изготовления сосудов высокого давления и большого объема. Способ включает изготовление внутренней герметизирующей оболочки, внешней силовой оболочки намоткой армирующих нитей на внутреннюю оболочку и полимеризацию оболочки. Перед...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002315228
Дата охранного документа: 20.01.2008
19.06.2019
№219.017.87a6

Теплостабилизированный сверхпроводник

Изобретение относится к области прикладной сверхпроводимости и может быть использовано при изготовлении сверхпроводников для сильно механически нагруженных сверхпроводящих обмоток, работающих в переменных режимах, например сверхпроводящих индуктивных накопителей энергии, дипольных и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002334296
Дата охранного документа: 20.09.2008
19.06.2019
№219.017.87c3

Способ определения координат объекта испытаний в момент его подрыва

Изобретение относится к области испытательной и измерительной техники. Техническим результатом является получение пространственных координат подрыва изделия, расширение телесного угла определения координат до 4π, увеличение точности определения координат. Способ определения координат объекта...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002339052
Дата охранного документа: 20.11.2008
19.06.2019
№219.017.87c9

Способ переключения электрического тока в сильноточных электрических цепях и устройство для его осуществления

Изобретение относится к сильноточной импульсной технике и может быть использовано в электрофизических установках для получения мощных электромагнитных импульсов. Способ переключения электрического тока в сильноточных электрических цепях заключается в подключении первичной токовой цепи путем...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002330345
Дата охранного документа: 27.07.2008
19.06.2019
№219.017.87db

Устройство формирования объемного разряда

Изобретение относится к области квантовой электроники, а именно к устройству формирования объемного разряда. Устройство формирования объемного разряда включает разрядную камеру с подключенными к генератору импульсного напряжения основными электродами и, по крайней мере, с одним электродом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002303322
Дата охранного документа: 20.07.2007
19.06.2019
№219.017.8802

Электрический соединитель

Изобретение относится к области электротехники и автоматики. Электрический соединитель состоит из розеточной и вилочной частей. Одна из них содержит основание и соединенный с ним эластичным элементом подвижный корпус. Эластичный элемент выполнен в виде ленты с несколькими рядами продольных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002306646
Дата охранного документа: 20.09.2007
19.06.2019
№219.017.8840

Переход высоковольтный

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для ввода электрических проводников в загрязненную зону, используется, в частности, во взрывозащитной камере (ВЗК). Техническим результатом является создание герметичного ударопрочного высоковольтного перехода, работающего в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002322719
Дата охранного документа: 20.04.2008
19.06.2019
№219.017.887a

Способ определения конструктивных параметров порохового газогенератора

Изобретение относится к испытательной технике. Сущность: осуществляют расчет конструктивных и внутрибаллистических параметров ПГГ. Изготавливают модельный образец ПГГ. Регистрируют зависимость давления пороховых газов в рабочей полости от времени и осуществляют последующий выбор на основании...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002328712
Дата охранного документа: 10.07.2008
10.07.2019
№219.017.aa9a

Способ определения местоположения стрелка на местности

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к определению местоположения объекта с использованием звуковых волн, в частности местоположения стрелка на местности. Способ определения местоположения стрелка на местности заключается в том, что включают запись звуковых сигналов при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002285272
Дата охранного документа: 10.10.2006
10.07.2019
№219.017.ae72

Способ переработки облученного ядерного топлива

Изобретение относится к области радиохимической технологии и может быть использовано для переработки облученного ядерного топлива. Способ переработки ОЯТ включает растворение топлива, экстракцию нитратов урана и актинидов нейтральными фосфорорганическими соединениями, растворенными в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002366012
Дата охранного документа: 27.08.2009
Showing 31-37 of 37 items.
19.06.2019
№219.017.849b

Защитная конструкция

Изобретение может использоваться в качестве защиты транспортных и стационарных устройств от аварийных воздействий, включая воздействие пуль стрелкового оружия, падения и пожары. Защитная конструкция содержит корпус и крышку, состоящие из наружного кожуха, внутренней облицовки с наполнителем из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002281366
Дата охранного документа: 10.08.2006
19.06.2019
№219.017.84af

Способ ограничения действия пожара на взрывоопасные изделия

Изобретение относится к способам защиты взрывоопасных изделий от пожара. Способ включает воздействие на взрывоопасное изделие конденсированным веществом. Взрывоопасное изделие размещают внутри теплозащитного слоя, а конденсированное вещество - в герметичном объеме, с возможностью его...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002287774
Дата охранного документа: 20.11.2006
29.08.2019
№219.017.c466

Электрическая взрывная сеть

Изобретение относится к взрывной технике и может быть использовано при создании электрических средств и сетей подрыва взрывных зарядов. Электрическая взрывная сеть содержит источник питания и по крайней мере одну линию передачи электрического импульса с двумя зашунтированными выводами,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002698350
Дата охранного документа: 26.08.2019
02.10.2019
№219.017.ce9f

Устройство взрывное

Изобретение относится к взрывной технике и может быть использовано для предохранения от несанкционированного подрыва зарядов из бризантных и малочувствительных взрывчатых веществ (ВВ) в различных отраслях, где выполняются взрывные работы. Устройство взрывное содержит основной заряд взрывчатого...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002700615
Дата охранного документа: 18.09.2019
07.11.2019
№219.017.dedd

Взрывное устройство

Изобретение относится к области боеприпасов и взрывной техники, используемой в мирных целях. Взрывное устройство содержит корпус с прижимной крышкой, размещенный между ними заряд взрывчатого вещества, систему инициирования и пружинную систему температурной компенсации, установленную между...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002705122
Дата охранного документа: 05.11.2019
13.01.2020
№220.017.f4c4

Противопожарная защита

Использование: изобретение относится к области создания теплозащитных конструкций для защиты от длительного воздействия пожара пожаро- и взрывоопасных грузов (изделий), упаковок, металлических шкафов, сейфов с материальными ценностями, важными документами, деньгами и других подобных объектов...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002710693
Дата охранного документа: 09.01.2020
29.02.2020
№220.018.077f

Контейнер со средствами защиты и контроля

Изобретение относится к области обеспечения контроля и безопасности хранения и транспортирования радиационно-, пожаро-, взрывоопасных изделий. Контейнер со средствами защиты и контроля состоит из наружного силового корпуса, противопулевого защитного экрана, теплозащитного слоя, демпфирующего...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002715379
Дата охранного документа: 27.02.2020
+ добавить свой РИД