«РОСАТОМ» / АО «ГНЦ РФ – ФЭИ»

Отделение ядерных реакторов и топливного цикла

От Первой атомной к энергетике будущего.

Историческая справка БНАБ

1970 году в отделении №2 Физико-энергетического института (ныне – Институт ядерных реакторов и атомной энергетики, ИЯР) была создана специальная лаборатория №103 – лаборатория оценки интегральных экспериментов и совершенствования систем констант. Основной задачей лаборатории являлось развитие и совершенствования системы групповых нейтронных констант БНАБ для расчетов реакторов и защиты.

В начале 50-х годов в ФЭИ в связи с потребностями нейтронных расчетов быстрых реакторов был дан старт разработке необходимых для этого групповых нейтронных констант. Ранние версии групповых констант составлялись на основе весьма скудной экспериментальной информации, опубликованной в мировой литературе. В это же время по инициативе А.И. Лейпунского в институте начались интенсивные работы по измерению нейтронных сечений, результаты которых вносили всё более весомый вклад в мировую копилку нейтронных данных.

Руководство этими работами было поручено И.И. Бондаренко, который являлся и активным участником создания самих наборов нейтронных констант для расчета реакторов. Параллельно с измерениями «микроскопических» нейтронных данных – энергетических зависимостей сечений и энерго-угловых распределений рассеянных нейтронов – проводились «макроскопические» эксперименты по прохождению нейтронов в больших блоках исследуемых материалов. Макроскопические эксперименты, выполнявшиеся по идее И.И. Бондаренко, М.Н.  Николаевым и В.И. Голубевым с источниками нейтронов, а затем на реакторе БР-1, позволили кардинально повысить точность данных о размножении нейтронов в уране-238, что явилось весьма важным для обоснования показателей воспроизводства ядерного топлива в быстрых реакторах. Дальнейшие исследования на реакторе БР-1, выполненные М.Н. Николаевым совместно с В.И.  Голубевым и А.В. Звонаревым, позволили выявить роль резонансной самоэранировки сечений в области быстрых нейтронов.

Предложенная М.Н. Николаевым оригинальная методика измерения кривых пропускания, реализованная на нейтронных электростатических ускорителях (В.В. Филипповым), на пучке Б-З реактора БР-2 (А. Гусейновым) и реакторе БР-5, методом времени пролета на реакторе ПБР (У.М. Махановым, А.В. Ваньковым, Б. Бёмером, Ю.Н. Григорьевым), позволила получить численные оценки неразрешенной резонансной структуры и ее температурной зависимости. В экспоненциальных экспериментах с различными материалами на реакторе ИБР (В.А. Парфеновым) резонансная структура в спектрах быстрых нейтронов впервые была непосредственно продемонстрирована экспериментально.

Накопившиеся результаты микро- и макроскопических экспериментов и теретические разработки в области переноса нейтронов (Л.Н. Усачев, В.В. Орлов, А.А. Лукьянов и др.) и методов расчета реакторов (С.Б. Шихов, Г.И. Марчук и др.) позволили приступить в 1960 г. к созданию новой, 26-групповой системы групповых констант для расчета распространения быстрых и промежуточных нейтронов, содержавшей данные для всех важных для реакторостроения материалов.

Работа, выполненная коллективом в составе И.И. Бондаренко, М.Н. Николаева. Л.П. Абагян и Н.О. Базазянц, в 1962 г. была представлена на международном семинаре по физике быстрых реакторов в Вене и переведена на французский язык, а в 1964 г. была опубликована в России и (на английском языке) в США. Она быстро получила мировую известность как система констант БНАБ (за рубежом – ABBN). Название составлено по начальным буквам фамилий авторов. Учет резонансной самоэкранировки сечений в ней во всей области нейтронных энергий осуществлялся с помощью f-факторов Бондаренко.