Экспериментальные и расчетно-теоретические исследования класса benchmark распространения проникающих ядерных излучений в металлах и корреляции макрохарактеристик переноса и микросечений взаимодействия излучений с веществом на установке: "Нейтронный исследовательский реактор для материаловедения (ОР-М) (рег. № 01-31)".

Макроскопические эксперименты проведены на уникальной специализированной установке ОР-М РНЦ КИ с использованием сформированных широких направленных “фотонного” и “нейтронного” пучков с пролетной базой свыше 20 м. Падающие на исследуемые образцы абсолютные значения потоков нейтронов, экспозиционной дозы, энергетических спектров нейтронов и фотонов, нормированные на единичную мощность источника, измерялись в ходе описываемых экспериментов и согласуются с аналогичными результатами последних нескольких лет в пределах погрешности измерений. Это подтверждает надежность и повторяемость проводимых измерений, стабильность работы измерительной аппаратуры и реактора.
В ходе выполненных макроскопических экспериментальных и расчетно-теоретических исследований изучены дифференциальные характеристики переноса первичных нейтронов и фотонов реакторного диапазона энергий, характеристики рассеянного нейтронного и гамма излучений, а также генерация и перенос вторичного гамма-излучения, образующегося в образцах металлов большого (свинец) и среднего (железо) атомного номера в результате неупругого рассеяния быстрых нейтронов ядрами исследуемых материалов. Эксперименты выполнены в прямой и обратной геометрии, что позволило измерить потоковое альбедо и иквазиальбедо в единицах экспозиционной дозы. Исследовано рассеяние нейтронов образцами тонколистовой стали, произвольно ориентированными по отношению к падающему “нейтронному” пучку с одновременным измерением характеристик прямого и обратного рассеяния. Для образцов свинца измерена токовая функция рассеяния быстрых нейтронов, значения которой непосредственно связаны с микроскопическими сечениями взаимодействия нейтронов с ядрами свинца.
Приведены результаты расчетов методом дискретных ординат в одномерной и двумерной R-Z геометриях с использованием одной из последних версий системы констант VITAMIN-B6. Рассчитаны энергетические распределения нейтронов и фотонов, мощность дозы первичных и вторичных фотонов, относительные вклады нейтронов в дозу вторичных фотонов для исследованных образцов железа и свинца. Расчеты вторичного гамма-излучения выполнены в геометрии пропускания и отражения.