Versione giugno Sequenza di ingresso del generatore nella sala C dei LNGS

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1 Sequenza di movimentazione del generatore artificiale di anti-neutrini (Ce-144) all interno dei locali sotterranei dei Laboratori Nazionali del Gran Sasso Versione giugno 2014 Contenuti Questo documento descrive la sequenza di movimentazione del generatore artificiale di anti- neutrini basato su Ce- 144 all interno dei locali sotterranei dei Laboratori Nazionali del Gran Sasso e le operazioni che saranno effettuate con e in prossimità del generatore stesso. L intera sequenza di operazioni con le relative analisi di rischio e dosi agli operatori sono riportate nel documento SOX- Ce- LNGS- 14A- v1.pdf prodotto dalla società S.R.S. Sequenza di ingresso del generatore nella sala C dei LNGS Il Laboratorio Nazionale del Gran Sasso prenderà in carico il generatore all ingresso del laboratorio sotterraneo. Fino ad allora sarà responsabilità della ditta incarica del trasporto dalla Francia. La sequenza di installazione all interno della sede finale in prossimità del rivelatore di Borexino avverrà secondo le fasi seguenti: 1) Ingresso in sala C. Il camion con sopra il contenitore di trasporto e il generatore di neutrini al suo interno entra nei laboratori sotterranei lungo la galleria TIR del laboratorio e entra in sala C in retro- marcia, posizionandosi all interno della sala C accanto al rivelatore Opera e in prossimità del cordolo di contenimento liquidi posto sul pavimento della sala a confine dell area sperimentale di Borexino. La figura qui sotto mostra la planimetria della sala C e la posizione di parcheggio del camion accanto a Opera. Tutto il materiale rimuovibile nella zona di parcheggio del camion sarà rimosso e saranno presenti in sala C solo le persone strettamente necessarie alle operazioni.

2 2) Apertura contenitore di trasporto. Il contenitore di trasporto sarà un contenitore certificato per il trasporto di materiali radioattivi secondo le norme internazionali, ed in particolare quello mostrato in figura. Il contenitore per complessivamente xx ton ed è dotato di un coperchio del peso di yy ton. Il primo luogo il contenitore sarà scaricato da camion chiuso e appoggiato sul pavimento della sala C. Successivamente il coperchio del contenitore sarà rimosso (con l aiuto dei tecnici specializzati della ditta di trasporto) utilizzando il carroponte della sala e i paranchi mostrati in figura insieme ad uno schema del contenitore: Successivamente, sempre con l aiuto del carroponte della sala C, il generatore di anti- neutrini sarà rimosso dal contenitore e appoggiato sul trans- pallet. Le operazioni saranno effettuate in modo da non sollevare mai per più di xx m il generatore e tutto il terreno intorno sarà ricoperto da materiale anti- shock (vedi SOX- Ce- LNGS- 15A- 2- v1.pdf per caratteristiche tecniche) per attutire eventuali cadute. Una volta appoggiato sul trans- pallet il generatore è sganciato dal carroponte. Qui sotto mostriamo il modello di trans pallet adottato:

3 Sequenza di Movimentazione in Sala C 3) Il trans- pallet è trascinato a mano dal punto A fino al punto B in figura: 4) Una volta giunti al punto B, il generatore è agganciato al paranco e viene portato all interno della CR- 1 per mezzo del paranco stesso. La figura qui sotto mostra la zona interessata. I documenti relativi al paranco sono tutti raccolti al punto 10 della lista documenti. 5) Il generatore è inserito all interno del primo calorimetro (quello di produzione francese, da cui in poi indicato come calorimetro 1) e la sua attività viene misurata termicamente per 4 giorni. Il calorimetro 1 è dettagliato in SOX- Ce- LNGS- 15A- 3- v1.pdf 6) Il generatore viene spostato dal calorimetro 1 al calorimetro 2, appoggiato sulla rotaia d ingresso al tunnel. L operazione è fatta con lo stesso paranco già usato ai punti 4) e 5). Il calorimetro 2 utilizza come base il carrello su rotaia che sarà usato per l inserimento del generatore nel tunnel. Le operazioni di inserimento nel calorimetro 2 montato sopra la rotaia sono schematicamente illustrate in figura:

4 Il disegno tecnico di dettaglio del calorimetro 2 è allegato come documento SOX- Ce- LNGS- 15A- 4- v1.pdf Osserviamo che l uso di 2 calorimetri è motivato solo da considerazioni scientifiche per ottenere la massima accuratezza della misura. Il calorimetro 1 è usato solo all inizio e alla fine dell esperimento. Il calorimetro 2 è invece usato anche come sede del generatore durante tutta la durata della misura. Il calorimetro 1 ha una base normale a terra. Il calorimetro 2 ha una base dotata di ruote ed è montato sul binario. I particolari del binario all interno della CR- 1 e all interno del tunnel sotto Borexino sono riportati nella tavola SOX- Ce- LNGS- 15A- 5- v1.pdf 7) Sul generatore di anti- neutrini viene montata la serpentina in rame per il raffreddamento attivo ad acqua che ne consentirà sia la misura calorimetrica all interno del calorimetro 2 sia il controllo di precisione della temperatura durante la misura. La funzione del controllo di precisione della temperatura non è in alcun modo legata alla sicurezza o al funzionamento del generatore di anti- neutrini, ma è necessaria per ragioni scientifiche. E infatti necessario evitare che il calore prodotto dal generatore stesso produca un aumento di temperatura, anche lieve, dell acqua della tanica di Borexino per evitare moti convettivi che degradano la qualità dei dati. Il generatore è perfettamente funzionante e sicuro anche in assenza di raffreddamento attivo ad acqua. La fase di montaggio della serpentina ad acqua è illustrata in figura:

5 Sequenza di Movimentazione in Sala C 8) Misura calorimetrica nel calorimetro 2. Durata 4 giorni. 9) Apertura del calorimetro 2 senza rimozione del generatore di anti- neutrini. Controllo di tutta la sensoristica ambientale del tunnel sotto Borexino. Trasporto sul binario del calorimetro 2 aperto con sopra il generatore di anti- neutrini fino all ingresso del tunnel. La figura illustra la situazione subito prima dell ingresso del tunnel: Il generatore è montato su un carrello sui binari. Al carrello è attaccato un rimorchio che ospiterà la strumentazione di monitoraggio e controllo temperatura del generatore durante la misura. Il coperchio del calorimetro non sarà montato durante la misura stessa. La figura seguente mostra lo spaccato 3D della situazione subito prima

6 dell inserimento nel tunnel e la sede finale del generatore all interno del tunnel stesso sotto il centro di Borexino: Per i dettagli sui binari, il carrello del calorimetro 2 e il rimorchio si rimanda ai documenti SOX- Ce- LNGS- 15A- 5- v1.pdf, SOX- Ce- LNGS- 15A- 7- v1.pdf, SOX- Ce- LNGS- 15A- 8- v1.pdf e SOX- Ce- LNGS- 15A- 9- v1.pdf Il documento SOX- Ce- LNGS- 15A- 6- v1.pdf riporta invece un analisi statica e sismica completa del sistema binari- carrelli. L argano manuale per la movimentazione del carrello e del rimorchio sul binario è illustrato in SOX- Ce- LNGS- 15A- 10- v1.pdf 10) Inserimento del generatore di anti- neutrini sotto Borexino per la misura di fisica. Durata 18 mesi. La figura mostra un altra vista della configurazione finale:

7 11) Rimozione del generatore dal tunnel. Ripetizione delle misure calorimetriche effettuate ai punti 5) e 7) con operazioni identiche (prima la 7) e poi la 5)) 12) Rimozione del generatore dalla CR- 1 con il paranco e sequenza inversa fino al camion per l uscita definitiva del generatore di anti- neutrini dalla sala C e dai Laboratori.