Нг-150 нейтрон генератори ва унинг характеристикалари нг-150 нейтрон генератори ва унинг тузилиши

НГ-150 НЕЙТРОН ГЕНЕРАТОРИ ВА УНИНГ ХАРАКТЕРИСТИКАЛАРИ
1. НГ-150 нейтрон генератори ва унинг тузилиши
Амалиётда ва илмий текшириш ишларида монохраматик нейтронлар оқими зарур бўлади. Бундай нейтронлар оқимини нейтронлар генераторлари ёрдамида олиш мумкин. Ҳозирги вақтда нейтрон генераторларининг турли кўринишлари яратилган бўлиб, уларга паст қувватга эга бўлган нейтрон трубкалари (ПҚНТ) ва юқори қувватли нейтрон генераторлари (ЮҚНГ) киради.
1-расмда нейтрон генераторининг соддалаштирилган схемаси кўрсатилган. Унинг асосий ташкил этувчилари қуйидагилардан иборат: Ион манбаси, бу ерда дейтерий гази ион ҳолатига ўтказилади; тезлаштириш камераси ва ток таъминоти; вакуум системаси, плазма ёки газ қамалган тезлатиш трубкаси фокуслаш мосламалари билан; нейтронлар оқимини берувчи нишон.
Ишлаш принципига қисқача тўхталиб ўтамиз. Нейтрон генератор камералари вакуум остида бўлади. Вакуум насослари ёрдамида 10^-5-10^-6 мм сим ус. даражасида вакуум олинади. Вакуум насослари сифатида ионнли, молекуляр ёки диффузион юқори вакуумли насосларни ишлатиш мумкин. Генераторнинг асосий қисмларидан бири ион манбаси ҳисобланади. У юқори кучланиш бериладиган томонда жойлашган. Бу ерда мусбат зарядли ионлар ҳосил қилинади. Ҳосил қилинган ионлар фокусланиб, ингичка даста кўринишида тезлатиш трубкасига узатилади.

1-расм. Нейтрон генераторининг соддалаштирилган схемаси
Трубканинг бошланғич ва охирги қисмлари орасида кучланишлар фарқи юзага келади. Бу кучланишлар таъсири остида ионлар энергия олади (100-150 кэВ). Тезлаштирилган дейтерий ионлари Т-нишонига келиб урилади ва ядро реакциясини содир этади. Натижада юқори энергияли нейтронлар оқими пайдо бўлади. Замонавий нейтрон генераторлари ёрдамиди ~10¹⁴ ней./сек оқимини 4π телесний бурчак остида олиш мумкин. “Стандарт” нейтрон генераторлари ёрдамида эса ~10¹⁰ ней./сек оқимини олиш мумкин.
Нейтрон генераторларида “нишонларни” тайёрлаш ва улардан унумли фойдаланиш асосий вазифалардан бири ҳисобланади. Булардан бири моддаларга водород изотопларини сўрдиришдир. Булар қаттиқ нишонлар деб юритилади. Қаттиқ нишонлар мис тагликка қалинлиги бир неча ўн микрон бўлган титан (скандий ёки цинк) элементлари қопланади. Бу элементлар ўзига водород изотопларини бириктириб олиш хусусиятига эга. Улар металл гидридлари деб юритилади. Металл гидридларда битта металл атоми иккита водород изотопи атомини бириктириб олиши мумкин. 2-расмда тритий нишонининг кўндаланг кесими тасвирланган. Расмдаги титан қатламига тритий гази киритилган. Титан мис

2-расм. Тритий нишонининг кўндаланг кесими
устига ётқизилган, мис ўзидан иссиқликни жуда яхши ўтказади. Мисда каналлар бўлиб, бу каналлардан (нишондаги очиқ жойлар) оддий сув оқиб туради. Демак, нишон шу тариқа совитилиб турилади. Агар нишон яхши совитилмаса, нишоннинг ҳарорати кўтарилади ва натижада нишон ичидаги тритий гази ташқарига чиқиб кетади. Нишонни узоқ вақт ишлаши учун уни
совитиш лозим ва бундан ташқари уни айланиб туришини таъминлаш керак бўлади. Агар дейтронлар оқими нишоннинг битта жойига узоқ вақт тушса, бу жой ўзининг нишонлик хусусиятини йўқотади.
Булардан ташқари ишлатилмай турган нишонларни ҳам совиқ жойларда сақлаш лозим бўлади. Нишонлардаги тритий миқдори активлик орқали берилади (Кюри). Сабаби, тритий ядроси радиоактив бўлиб, ўзидан β-нурларини чиқаради ва турғун ядро ҳосил бўлади.

ярим емирилиш даври 12,35 йилга тенг. Тритий нишонлари диск шаклидаги металл бўлиб, диаметри 24 мм, қалинлиги 1 мм га тенг. Ҳароратга чидамлилиги юқори бўлган нишонларни яратиш бўйича ишлар олиб борилмоқда. Тритий-титан ва тритий-цирконий нишонларининг асосий камчиликларидан бири, бу нишонларнинг ҳароратга бўлган чидамсизлигидир. Ҳароратнинг кўтарилишида нишон таркибидаги тритий газининг чиқиш тезлигининг ортиб кетишидир. Натижада нейтронларнинг чиқиш катталиги камаяди.
2. НГ-150 нейтрон генераторининг асосий катталиклари
НГ-150 нейтрон генератори – ядровий, радиоциявий физика ва тез нейтронларнинг оқими ёрдамида эелементлар таҳлилини амалга ошириш сохаларида кенг қамровий илмий тадқиқотлар олиб боришга имкон берадигон ноёб қурилма. НГ-150 қурилмада дейтерийли ва тритийли нишонлар ёрдамида тез нейтронларнинг оқимини 2.5 МэВ дан 14 МэВ гача энергия диапазонида амалга ошириб қуйидаги ядро реакциялари амалга оширилади:
D+D —> ³He+n  
D+T —>α+n
3-расмда d+t ядро реакцияси кўрсатилган. Реакция маҳсули бўлган заррачалар бир-бирига қарама қарши томонга қараб ҳаракатланади.

3-расм. d+t ядро реакцияси
Юқоридаги ядро рекцияларида нейтронлар оқими 10⁸ н/сек дан2 10¹⁰ н/сек гача бўлган диапазонда содир бўлади.
НГ-150 нейтрон генератори тўғрисида асосий техник маълумотлари:
Нейтронларнинг максимал оқими……........................………...…. 2·10¹⁰ н/сек.
Тезлатилган ионларни номинал энергия қуввати......................………150 кэВ.
Ионлар энергия қувватини ростлаш чегаралари…………………...50-150 кэВ.
Нишонда ионлар дастаси токи ……………………….…………...... 3 мА гача.
Номинал режимда нишонда ионлар дастасини диометри...……….10—30 мм.
Ишлаш тарзи……………….…………………………..……….……..тўхтовсиз.