English version На главную Контакты
  Общая информация   Школьникам и учителям
  Новости   Учебные проекты и лаборатории УНЦ
  Международное сотрудничество   Отдел разработки и создания образовательных программ
  Мероприятия   Научно-инженерная группа УНЦ
  Соискателям   Повышение квалификации
  Студентам  

Общая информация

Положение об Учебно-научном центре ОИЯИ
Совет УНЦ
Школы для студентов, аспирантов и молодых ученых в Лабраториях ОИЯИ
Сотрудники УНЦ ОИЯИ
FAQ
Список курсов, читаемых в 2016/2017 учебном году
Базовые кафедры в ОИЯИ
Вузы – партнеры УНЦ
Базовые установки ОИЯИ
Учебно-методические пособия УНЦ ОИЯИ
Всемирно известные ученые в ОИЯИ
Интересное рядом (научно-популярные очерки)
Контакты
О Дубне

Быстрый импульсный реактор ИБР-2

Физические задачи

Исследовательский ядерный реактор ИБР-2, расположенный в Лаборатории нейтронной физики, используется для изучения свойств конденсированных сред с помощью рассеяния нейтронов. Основные направления исследований на этой базовой установке:
 
• Слоистые наноструктуры
• Физика и химия полимеров
• Кристаллические структуры
• Структура и динамика индустриальных материалов
• Магнетизм и сильнокоррелированные электронные системы
• Молекулярная биология и фармацевтика
• Науки о Земле (структура горных пород и минералов)

Принцип действия 

ИБР-2 - это быстрый импульсный реактор периодического действия. Его главное отличие от других реакторов состоит в механической модуляции реактивности с помощью подвижного отражателя (ПО). Подвижный отражатель является сложной механической системой, с общей массой до 60 т, обеспечивающей надежную работу двух частей, определяющих модуляцию реактивности: основной подвижный отражатель (ОПО) и дополнительный подвижный отражатель (ДПО). Роторы ОПО и ДПО вращаются в противоположных направлениях с разными скоростями. В момент совмещения обоих отражателей у зоны реактора генерируется импульс мощности. Отражатели вращаются с помощью асинхронного двигателя и размещены в тонкостенном герметичном кожухе, заполненном гелием. Система охлаждения реактора трехконтурная и состоит из двух петель из соображений безопасности. Теплоносителем в первом и втором контурах охлаждения является жидкий натрий, в третьем - воздух. Циркуляция жидкого натрия обеспечивается электромагнитными насосами. 


Схема импульсного реактора ИБР-2

История создания комплекса спектрометров реактора ИБР-2

Реактор ИБР-2 ОИЯИ обладает наибольшим в мире импульсным потоком нейтронов, достижимом на исследовательских источниках нейтронов (1016 н/см2/с) и является единственным современным источником нейтронов мирового класса для исследований конденсированных сред на территории России. 



Экспериментальные установки ИБР-2

Реактор ИБР-2 был принят в эксплуатацию в 1984 г. За более чем 20 лет работы реактора ИБР-2 на его выведенных пучках нейтронов был создан уникальный комплекс спектрометров и накоплен большой опыт проведения экспериментов, в которых рассеяние нейтронов используется для исследования конденсированных сред. В настоящее время реактор ИБР-2 располагает комплексом из 11 спектрометров, представляющим широкие возможности исследования наносистем и материалов методами нейтронографии: 

• малоугловое рассеяние нейтронов (1 спектрометр): спектрометр ЮМО для исследования структурных характеристик наносистем;
• рефлектометрия (2 рефлектометра): рефлектометр поляризованных нейтронов РЕМУР для исследования магнитных пленочных и слоистых наноструктур в широком диапазоне температур 10 – 300 К и внешних магнитных полей 0 – 5 Т; рефлектометр неполяризован-ных нейтронов РЕФЛЕКС для исследования слоистых наноструктур в широком диапазоне температур 10 – 300 К;
• нейтронная дифракция (3 дифрактометра): дифрактометр общего назначения ДН-2 для проведения исследований в широком диапазоне температур 10 -1000 К; дифрактометр ФДВР для прецизионных структурных следований; дифрактометр ДН-12 для проведения исследований в широком диапазоне температур 10 – 300 К и внешних высоких давлений 0 – 10 ГПа;
• неупругое рассеяние нейтронов: cпектрометр прямой геометрии ДИН-2ПИ для исследования атомной динамики наноструктур и материалов; спектрометр обратной геометрии НЕРА-ПР для исследования колебательных спектров наноструктур и материалов;
• нейтронографический неразрушающий контроль внутренних напряжений в объемных конструкционных материалах и промышленных изделиях: фурье стресс-дифрактометр ФСД; дифрактометр Эпсилон; дифрактометр СКАТ.

Дифрактометрия - это экспериментальная техника исследований твердого тела на импульсных источниках. В ЛНФ были предложены многие идеи нейтронной дифрактометрии, нашедшие затем применение и получившие дальнейшее развитие в других нейтронных центрах. Новый этап развития дифрактометрии по времени пролета связан с созданием фурье-дифрактометров, сначала в 1984 г. на реакторе ВВР-М в ПИЯФ РАН (г. Гатчина), а затем в 1992 г. на реакторе ИБР-2. Создание фурье-дифрактометра высокого разрешения (ФДВР) показало, что на импульсных источниках с длинным импульсом (каким является ИБР-2) могут быть получены структурные результаты такого же или даже более высокого качества, как и на современных источниках нейтронов с узким импульсом. Успешное создание ФДВР позволил приступить к строительству на реакторе ИБР-2 еще одного фурье-дифрактометра (ФСД), оптимизированного для изучения внутренних напряжений, на котором в 2003 г. проведены макетные испытания и первые эксперименты. Комплекс из дифрактометров СКАТ и ЭПСИЛОН в значительной степени ориентирован на науки о Земле. Растущий запрос на применение нейтронных методов в материаловедении и инженерных науках обусловило появление дифрактометра ФСД. 


Cпектрометр поляризованных нейтронов РЕМУР


Фурье дифрактометр высокого разрешения


Спектрометр малоуглового рассеяния нейтронов ЮМО  


 Спектрометр для исследований микрообразцов 
при высоких давлениях ДН-12


141980 г. Дубна, Московская область,
ОИЯИ, Учебно-научный центр
Тел.: +7 (49621) 6-50-89
Факс: +7 (49621) 6-58-51