М.Н. Николаев, доктор физ.-мат. наук, профессор, главный научный
сотрудник ГНЦ РФ ФЭИ
Это
новый справочник, который можно считать на сайте «http://ядерныеданные.рф». В отличие от предыдущего издания такого
справочника (Абагян Л.П. и др. М. Энергоиздат, 1981) приводимые в нём данные
соответствуют возможностям современных вычислительных методов, которые за
истекшие с той поры полвека необычайно возросли.
В результате появилась возможность учитывать при
расчётах сложные энергетические зависимости нейтронных сечений с той степенью подробности, с которой они
известны. Поскольку для описания энергетической зависимости сечений одного
изотопа требуется задание их в десятках тысяч точек по энергии, представление
справочных данных для нескольких сот изотопов на бумажном носителе стало
невозможным и таблицы с числовыми данными приводятся в электронном приложении к
справочнику. Данные приводятся для всех стабильных и долгоживущих (с периодом
полураспада более суток) изотопов, а
также для нескольких более короткоживущих изотопов, сечения которых столь
велики, что они успевают провзаимодействовать с нейтронами за короткое время
после их образования в реакторе. Детально описываются и угловые распределения
нейтронов, упруго рассеянных на каждом из рассматриваемых ядер.
Помимо задания детальных
энергетических зависимостей в справочнике приводятся и данные мультигруппового
(299 групп) описания этих зависимостей. Это позволяет обеспечить исходными
данными не только программы расчёта полей излучения методом Монте-Карло,
способных к использованию детальных энергетических зависимостей, но и
программы, реализующие различные детерминистические методы, ориентированные на
их многогрупповое описание. Наличие
мультигруппового представления нейтронных данных позволяет оптимизировать и
расчёты, проводимые методом Монте-Карло. Прежде всего, устраняется
необходимость трудоёмкого детального описания энергетических сечений многих
десятков продуктов деления и иных нейтронных реакций, концентрации которых
весьма малы.
Далее, для описания спектров неупруго рассеянных нейтронов,
нейтронов деления, реакций (n,2n) и др. также рекомендуется использовать
мультигрупповое описание: эти спектры не обладают столь сложной структурой как
нейтронные сечения. В 299-групповом представлении описывается и образование
гамма-квантов в нейтронных реакциях (при этом учитываются и гамма-кванты,
испускаемые продуктами нейтронных реакций). Спектры гамма-квантов приведены в
127-групповом представлении. Приводятся и константы, требующиеся для
127-группового описания распространения гамма-излучения. 127-групповые выходы
гамма-излучения при распаде полутора тысяч радионуклидов обеспечивают
необходимыми данными и расчёты радиационной обстановки в операциях внешнего
топливного цикла и снятия АЭС с эксплуатации. В справочник включены и
данные для расчёта функционалов полей излучения – энерговыделения, доз,
скоростей различных нейтронных реакций и пр.
Справочник
ориентирован в первую очередь на студентов, изучающих физику ядерных реакторов
и радиационной защиты, а также на молодых специалистов, работающих или
стажирующихся в этих областях. Он может представлять интерес и для более
опытных инженеров и научных работников.
В текстовой части справочника 4 раздела. В
первом разъясняется,
какие ядерные данные требуются для расчёта полей излучения и функционалов этих
полей – характеристик реакторов и защиты. Во втором детально описываются
форматы представления нейтронных и фотонных данных в формах, позволяющих
использовать их в программах, реализующих различные расчётные методики и
приближения. В третьем разделе даны некоторые рекомендации по использованию
приводимых в справочнике данных (главным образом при нетрадиционном
использовании комбинации нейтронных данных, представленных в многогрупповой
форме и заданием детальных энергетических зависимостей). Сами эти данные
содержатся в электронном приложении «КОЛИБРИ». В четвёртом разделе дано краткое
описание библиотеки оцененных нейтронных данных РОСФОНД, на основе которой были
получены содержащиеся в справочнике нейтронные данные. Сама библиотека РОСФОНД
и подробные обоснования приводимых в ней данных содержатся в электронном
приложении «РОСФОНД». Обоснования снабжены
графиками сравнения оцененных данных с результатами экспериментов,
положенных в их основу, и результатами независимых оценок. Любопытным
пользователям это позволит оценить степень надёжности приводимых в
справочнике данных.
Разумеется, пользователь должен знать, как и для
чего он намерен использовать справочные данные. Полезным дополнением к
справочнику являлся бы учебник по физике реакторов и защиты, дополненный
рекомендуемыми типовыми программами расчёта полей излучения с инструкциями по
их использованию. Сейчас эту информацию пользователи могут получить только у
преподавателей или по месту работы. Конечно,
в любом случае пользователи могут использовать справочные данные с помощью
стандартных средств Micrоsoft Office
Excel, обращению с которыми сейчас обучают уже в средней школе.
Это позволит им выполнять не слишком сложные преобразования справочных данных
и, если потребуется, их визуализацию. Тем не менее, создание электронного
учебника физики реакторов и защиты представляется весьма своевременным.
Особенно, если он будет дополнен задачником.