Темы ВКР для выполнения в Лаборатории ядерных проблем
ЛАБОРАТОРИЯ ЯДЕРНЫХ ПРОБЛЕМ (ЛЯП)
1. Позитронно-аннигиляционные исследования радиационных дефектов в материалах для ядерной энергетики
Науч. рук. Кшиштоф Симек (Krzysztof Siemek), сектор электронного охлаждения
Аннотация
Высокий спрос на энергию требует технического обслуживания и повышения эффективности ядерных реакторов. Это может быть достигнуто путем использования материалов с высокой стойкостью к облучению, особенно при высокой температуре. Влияние облучения, а также температуры на свойства материалов, структуру и индуцированные дефекты в последнее время является общим направлением исследований. В свою очередь, позитронно-аннигиляционная спектроскопия является чувствительным методом обнаружения дефектов открытого объема как вакансий, так и их кластеров. По этой причине позитронно-аннигиляционная спектроскопия является удобным инструментом для обнаружения дефектов, вызванных облучением. В рамках магистерской работы запланированы экспериментальные и численные исследования структурных дефектов в облученном вольфраме и нержавеющей стали марки 304 AISI. Эти металлы популярны в ядерных применениях. В частности, будут изучены типы дефектов, вызванных облучением, их профили глубины в зависимости от дозы для этих материалов, подвергнутых ионной имплантации с высокой и низкой энергией.
2. Дозиметрия смешанных радиационных полей с помощью детекторов Timepix
Науч. рук. Смолянский Петр Игоревич, к. ф.-м. н., начальник сектора №2 Протон-протонных взаимодействий НЭОВП
Аннотация
Гибридный пиксельный детектор Timepix является полупроводниковым прибором, позволяющим одновременно получать как пространственную, так и энергетическую информацию об элементарных частицах. Это позволяет не только определять суммарную величину поглощенной энергии, но и разделять вклад альфа-, бета- и гамма-излучения, используя форму пространственного распределения заряда между пикселями. Таким образом, при помощи детектора Timepix можно измерять эквивалентную дозу в смешанных радиационных полях с высоким (~100 мкм) пространственным разрешением.
В ходе работы требуется разработать метод определения эквивалентной дозы смешанного альфа-, бета- и гамма-излучения с помощью детектора Timepix, провести численное моделирование и экспериментальную верификацию.
3. Моделирование отклика детекторов Timepix на альфа частицы
Науч. рук. Смолянский Петр Игоревич, к. ф.-м. н., начальник сектора №2 Протон-протонных взаимодействий НЭОВП
Аннотация
Гибридный пиксельный детектор Timepix является полупроводниковым прибором, позволяющим одновременно получать как пространственную, так и энергетическую информацию об элементарных частицах. Однако детектор Timepix имеет линейный отклик только для поглощенной энергии около 1 МэВ, что это затрудняет измерение ионизационных потерь тяжелых частиц с высоким энерговыделением на длину пробега.
В ходе работы требуется разработать модель движения неравновесных носителей заряда в полупроводнике и формирования сигнала на пиксельной матрице для больших ионизационных потерь, провести численное моделирование. Предложить метод калибровки детектора Timepix за пределами линейной области отклика детектора, используя предложенную модель. Провести экспериментальные измерения и верификацию калибровки.
4. Исследование температурной зависимости сверхтонкого взаимодействия в оксиде гафния методом возмущенных угловых γ-γ корреляций на ядре-зонде Yb172
Научн. рук. Философов Дмитрий Владимирович, к. х. н., начальник сектора № 4 Радиохимии Научно-экспериментального отдела ядерной спектроскопии и радиохимии
Аннотация
Метод возмущенных угловых γ-γ корреляций (γγ-ВУК) основывается на исследовании углового распределения каскадных γ-квантов, излученных радиоактивным изотопом внедренным в исследуемый образец. Оно несет информацию о сверхтонких полях, с которыми образец воздействует на внедренные ядра.
Наши предварительные измерения методом возмущенных угловых γ-γ корреляций на ядрах Yb172 показывают, что в оксиде гафния наблюдаются интересные особенности температурной зависимости градиента электрического поля и его параметра асимметрии. Они не в полной мере согласуются с данными полученными на ядрах Та181 в оксиде гафния и могут указывать на наличие неизвесных фазовых переходов. Поэтому предлагается провести детальное исследование температурной зависимости сверхтонкого взаимодействия на ядрах Yb172b в HfO2.
