V. Pavlovych - Academia.edu (original) (raw)

Papers by V. Pavlovych

Ядерна физика та енергетика, Sep 19, 2023

На основі нових сучасних даних відносно стану паливовмісних мас (ПВМ) об'єкта «Укриття», а також ... more На основі нових сучасних даних відносно стану паливовмісних мас (ПВМ) об'єкта «Укриття», а також беручи до уваги нейтронний інцидент 1990 р. і фізичні властивості ПВМ об'єкта «Укриття», розглянуто можливість виникнення та розвитку самопідтримної ланцюгової ядерної реакції поділу у ПВМ. Показано, що осушення ПВМ може призвести до виникнення одинарного нейтронного сплеску з амплітудою, порівняною з амплітудою нейтронних осциляцій 1990 р. Показано також, що амплітуда сплеску може бути зменшена, якщо збільшити швидкість осушення ПВМ. Оцінки показують, що такий сплеск не вплине на навколишнє середовище. Ключові слова: самопідтримна ланцюгова ядерна реакція, паливовмісні маси, потік нейтронів.

Nuclear Technology …, 2008

... The real con trol pa ram e ter of the sys tem – the ex ter nal ab sorber con cen tra tion – i... more ... The real con trol pa ram e ter of the sys tem – the ex ter nal ab sorber con cen tra tion – is also in tro duced. ... low, and con sider Tas a free pa ram e ter which determines wave ve loc ity as u = = L/T. So that the de pend en cies of all the fields on the dimensionless co or di nate x/L ...

arXiv (Cornell University), Oct 19, 2016

Conceiving the possibility of using plastic scintillator bars as robust detectors for antineutrin... more Conceiving the possibility of using plastic scintillator bars as robust detectors for antineutrino detection for the remote reactor monitoring and nuclear safeguard application we study expected basic performance by Monte Carlo simulation. We present preliminary results for a 1 m 3 highly segmented detector made of 100 rectangular scintillation bars forming an array which is sandwiched at both sides by the continuous light guides enabling light sharing between all photo detectors. Light detection efficiency is calculated for several light collection configurations, considering different scintillation block geometries and number of photo-detectors. The photo-detectors signals are forming the specific hit pattern, which is characterizing the impinging particle. The statistical analysis of hit patterns allows effectively select antineutrino events and rejects backgrounds. To evaluate detector sensitivity to fuel isotopic composition evolution during fuel burning cycle we have calculated antineutrino spectra. The statistical analyses of the antineutrino spectra for several dates of fuel burning cycle, folded with 15% FWHM at 1 MeV energy resolution of the detector, prove the possibility of proposed detector to measure fuel composition evolution during fuel cycle.

Âderna Fìzika ta Energetika, 2012

Neutron-physical modelings of two-zone subcritical reactor driven by high-intensity neutron gener... more Neutron-physical modelings of two-zone subcritical reactor driven by high-intensity neutron generator are considered. The cascade principle in subcritical reactors, the use of which can hypothetically substantially amplify the neutron flux from the external source is discussed in this article. The theoretical preconditions of the cascade principle are discussed, and the directions of practical realization of the cascade subcritical system are considered, namely the possible methods of neutron feedback between reactor sections elimination. The results of Monte Carlo neutron-physical modeling of the cascade subcritical systems are presented and discussed.

This paper aims to make clear the physics of the processes determining the stationary wave of the... more This paper aims to make clear the physics of the processes determining the stationary wave of the nuclear burning, and also to find the effective theoretical approaches for determining of its parameters. It is shown that the diffusion equation for fluense may be used both for the stationary and unstationary processes in the nuclear burning wave. Also, the system evolution corresponding to the stationary wave passing it is useful to present as a motion along the coordinate of fluense ψ from the initial zero value to some final value ψ f. General balance conditions of the integral type determining stationary wave as a self-consistent time and spatial process are formulated firstly. There are two such conditions. The first one is the condition of equality of the total numbers of neutrons generated and absorbed at the wave passing. The second one is the coincidence condition of "the centers of weight" of the neutron generation and absorption distributions along the coordinate ...

At present, the conception of design and construction of new research reactor and scientific nucl... more At present, the conception of design and construction of new research reactor and scientific nuclear centre in Ukraine is developed [1]. In this conception the construction of the pool type reactor with heat power 20-30 MW and with neutron flux in the core about 4 ⋅ 10 14 n/(cm 2 ⋅ s) is provided. The conception development does not assume an analysis of alternative types of reactors and, moreover, the design of a physical project of this alternative reactor. At the same time, the innovation projects of the reactors of forth generation are intensively discussed in the world scientific literature, particularly, the subcritical assemblies driven by accelerators (Accelerated Driven Systems). Even the superficial analysis of such systems shows their perspective using as research reactors. One of the optimal decision for this goal is a reactor consisted with a subcritical assembly and powerful neutron generator.

In regard to intensive development of accelerator driven system (ADS) in the past 20 years and a ... more In regard to intensive development of accelerator driven system (ADS) in the past 20 years and a promising possibility of radioactive waste transmutation in such systems, we have proposed the physical project of a sub-critical research reactor driven by an external neutron source. The basis of such a research reactor is a good optimized two zone sub-critical assembly. The results of calculations of the simple homogeneous models of such assemblies are presented in the paper, and the two zone (fast and thermal) heterogeneous model has been designed on the base of these calculations. The main details of design and physical characteristics of such a model are also presented. Special attention is paid to the choice of effective external neutron source. The disadvantages and advantages of different types of accelerators and power neutron generators are considered.

Ukrainian Antarctic Journal, 2008

Реферат. Проаналізовано вплив Північноатлантичної осциляції (NAO) на часові зміни опадів над Укра... more Реферат. Проаналізовано вплив Північноатлантичної осциляції (NAO) на часові зміни опадів над Україною за допомогою методу вейвлет-розкладання. Показано, що найбільші коефіцієнти кореляції між індексами NAO та місячними сумами опадів відзначаються для заходу України і для періоду тривалого домінування однієї фази NAO.

Nuclear Physics and Atomic Energy, 2015

Nuclear Physics and Atomic Energy, 2018

Nuclear Physics and Atomic Energy, 2017

Изучены главные особенности условий возникновения и развития самоподдерживающейся цепной ядерной ... more Изучены главные особенности условий возникновения и развития самоподдерживающейся цепной ядерной реакции (СЦР) в топливосодержащих массах объекта «Укрытие», а также ее основные свойства для ряда принципиально возможных режимов протекания. На основе численного анализа и расчетов согласно сформулированной системе дифференциальных уравнений для главных характеристик системы показано, что основными возможными режимами развития СЦР являются режим экспоненциального роста потока нейтронов, режим одиночной вспышки нейтронного потока с различной возможной амплитудой в точке максимума, а также представляющий наибольший интерес и разнообразие свойств режим колебаний плотности нейтронов. Согласно расчетам, в системе при достаточном скоплении делящихся материалов может возникнуть возможность осуществления интенсивной нейтронной вспышки большой амплитуды при некоторых правдоподобных значениях других физических параметров. Наиболее реальным и близким к наблюдаемому является режим медленного роста потока нейтронов по мере заполнения системы водой с последующим переходом в режим осцилляций вблизи критического состояния. Ключевые слова: цепная ядерная реакция, топливосодержащие массы, поток нейтронов. Дата, время Рис. 1. Динамика критического инцидента-временная динамика отсчета детектора нейтронов (ромбы), вводимой реактивности (кружки), а также роста температуры топлива (треугольники).

Nuclear Physics and Atomic Energy, 2019

В ІЯД НАН України проведено перші спостереження реакції виділення тепла в нікель-літій-водневій с... more В ІЯД НАН України проведено перші спостереження реакції виділення тепла в нікель-літій-водневій суміші теплогенератора А. Россі. Наявність цієї реакції реєструвалася за допомогою різниці е.р.с. термопар у двох окремих реакторних камерах з «паливом» та без нього, які знаходились у середині нагрівача. «Паливом» був нікелевий порошок з 10 %-го алюмогідрату літію загальною масою 100 мг. При першому запуску реактора з «паливом» реакція виникає при температурі 950 °С та інтенсивно розвивається до 1050 °С. Різниця е.р.с. термопар у двох реакторних камерах не перевищує 20 °С. За 600 год спостереження цієї реакції було встановлено особливості її поведінки: при повторних запусках реакція починається при температурі менше 700 °С; потужність випромінення гамма-квантів з енергією вище 50 кеВ, що супроводжує цю реакцію, менше 0,012 мкР/год; потік нейтронів в 4π становить 6000 нейтр./год (±40 %); відбулась зміна ізотопного складу 6 Li з 7 % для «палива» до 12 % для «попелу». Для ізотопів нікелю намічається зменшення складу 60 Ni на 2,5 % та підвищення складу 62 Ni на рівні 0,5 %. Така поведінка свідчить про те, що спостерігається низькотемпературна (низькоенергетична) ядерна реакція (LENR). Ключові слова: нікель-літій-воднева суміш, низькоенергетична ядерна реакція, гамма-кванти, нейтрони, ізотопний склад.

Nuclear Power and the Environment, 2019

Nuclear Technology and Radiation Protection, 2018

The subcritical reactor driven by external neutron source could apply as useful instrument for mo... more The subcritical reactor driven by external neutron source could apply as useful instrument for modern nuclear energy applications requiring high-level irradiation of different materials by the high-energy and high-intense neutron flux (e. g., nuclear waste transmutation, radiopharmaceutical production, etc.). The propagation of neutron pulses through the subcritical nuclear system was considered in the present paper. Simple homogeneous subcritical systems and a model of two-zone subcritical reactor were computationally investigated using Monte Carlo MCNP4c transport code. The propagation of one initial neutron pulse and series of one hundred neutron pulses through the presented subcritical nuclear models were simulated. In this study, the neutron multiplication factor, the neutron flux, the energy amplification factor, the total energy of neutrons in initial pulse, etc. were obtained and analyzed. The presented calculations have shown that the considered pulse subcritical systems ca...

The main problems of transmutation of high-level radioactive waste (minor actinides and long-live... more The main problems of transmutation of high-level radioactive waste (minor actinides and long-lived fission products) are considered in our work. The range of radioactive waste of nuclear power is analyzed. The conditions under which the transmutation of radioactive waste will be most effective are analyzed too. The modeling results of a transmutation of the main radioactive isotopes are presented and discussed. The transmutation of minor actinides and long-lived fission products are modeled in our work (minor actinides – Np-237, Am-241, Am-242, Am-243, Cm-244, Cm-245; longlived fission products – I-129, Tc-99). The two-zone subcritical system is calculated with help of different neutron-physical codes (MCNP, Scale, Montebarn, Origen). The ENDF/B-VI nuclear data library used in above calculations.

Physics of Particles and Nuclei, 2007

This review deals with new trends in nuclear reactors physics. It opens by an easily understood i... more This review deals with new trends in nuclear reactors physics. It opens by an easily understood introduction to nuclear fission energy physics, starting with some history, including the achievements of the Kharkov nuclear physics school. Attention has been given to the development of fission theory, the Strutinsky theory, and the possible use of "nonstandard" fissile elements. The evolution of the design of nuclear reactors, including the merits and demerits of various structures used worldwide, is given in detail. A detailed description of nuclear power plants operating in Ukraine and their (large!) contribution to Ukraine's total electricity production as compared with other countries is presented. A comparative evaluation of different energy sources influencing environment contamination and the pollution caused by the Chernobyl accident are presented. The lessons of the Chernobyl accident are summarized, including the features of the shelter ("Sarkofag") covering the remaining of the power plant fourth block and some examples of calculations of the radioactive evolution of the station's fuel-containing mass (by authors of the present review). The evolution of traditional nuclear reactors designs set forth under the separate heading of next-generation reactors including new projects such as subcritical assemblies controlled by an external beam of particles (neutrons and protons). The Feoktistov reactor operation and the possibility of its realization are discussed among the new ideas.

Âderna Fìzika ta Energetika, 2008

In this paper the reactor based on a nuclear burning wave propagation under the presence of the a... more In this paper the reactor based on a nuclear burning wave propagation under the presence of the absorber which does not burn out is studied. The possibility to regulate the wave velocity and thus the power of the reactor by means of a small deviation of the absorber concentration is demonstrated. Starting from the general equilibrium conditions of the wave obtained in the previous paper [1] the perturbation approach is developed providing possibility to determine the wave velocity (reactor power) and the final fluence (fuel burn out) at a given absorber concentration. Dimensionless velocity of the wave which turns out to be small for any real reactor is proved to be the expansion parameter in this perturbation theory. The effect of higher isotopes of plutonium and of fission products (for the U-Pu cycle) on the wave properties is also considered.

2 Институт проблем безопасности АЭС НАН Украины, Чернобыль О ТОЧНОСТИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ГЛУБ... more 2 Институт проблем безопасности АЭС НАН Украины, Чернобыль О ТОЧНОСТИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ГЛУБОКИХ ПОДКРИТИЧНОСТЕЙ МЕТОДОМ ФЕЙНМАНА Рассматривается применение метода Фейнмана анализа нейтронных шумов для определения параметров глубоких подкритичностей размножающих систем. В частности, показано, что выбор ширины временных ин-тервалов, для которых определяется среднее и дисперсия числа отсчетов нейтронных детекторов, может суще-ственно сказаться на точности определения константы спада мгновенных нейтронов (α), особенно в случае глубоких подкритичностей. Анализ проведен на основе метода Монте-Карло (код MCNP) расчета простых раз-множающих систем с различными коэффициентами размножения нейтронов. Предложена простая методика определения оптимальной, с точки зрения повышения точности расчета α, ширины временного интервала, вблизи которой целесообразно строить экспериментальную зависимость отношения дисперсии к среднему для определения α. Показано также, что смещенность оценок величины ...

The results of statistic analysis of Cherenkov radiation detection data are presented. Some abnor... more The results of statistic analysis of Cherenkov radiation detection data are presented. Some abnormalities in Fourier and wavelet spectra of the analyzed process have been found.

Ukrainian Antarctic Journal, 2003