Опыт и возможности применения сканирующих устройств для контроля радиационных полей в остановленных уран-графитовых реакторах

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Работа посвящена оценке возможностей сканирующих устройств для внутриреакторного радиационного обследования остановленных уран-графитовых ректоров. Представлено описание нескольких поколений сканирующих устройств, конструкция и комплектация которых постоянно совершенствовалась с учетом получаемого опыта и появления новых задач. Рассмотрены подходы и результаты определения метрологических характеристик детекторов γ- и нейтронного излучений разных типов непосредственно в конструкциях реактора, в которых преобладает смешанное излучение (α, β, γ и нейтронное). Представлены оценки влияния энергетической зависимости чувствительности на показания γ-детекторов разных типов, а также помехоустойчивости детекторов нейтронов к γ-излучению.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

А. О. Павлюк

Национальный исследовательский Томский политехнический университет; Опытно-демонстрационный центр вывода из эксплуатации уран-графитовых ядерных реакторов

Автор, ответственный за переписку.
Email: pavlyuk17@tpu.ru
Россия, 634050, Томск, просп. Ленина, 30; 636000, Северск, Томская область, Автодорога 13, стр. 179а

С. Г. Котляревский

Опытно-демонстрационный центр вывода из эксплуатации уран-графитовых ядерных реакторов

Email: pavlyuk17@tpu.ru
Россия, 636000, Северск, Томская область, Автодорога 13, стр. 179а

Р. И. Кан

Опытно-демонстрационный центр вывода из эксплуатации уран-графитовых ядерных реакторов

Email: pavlyuk17@tpu.ru
Россия, 636000, Северск, Томская область, Автодорога 13, стр. 179а

Е. П. Зеленецкая

Национальный исследовательский Томский политехнический университет

Email: zeka@tpu.ru
Россия, 634050, Томск, просп. Ленина, 30

Список литературы

  1. Вывод блоков из эксплуатации // РЭА. 2021. №6. https://www.rosenergoatom.ru/upload/iblock/5dd/5dd65251f7784f1d49d48f0273add2ab.pdf
  2. НП-007-17 Правила обеспечения безопасности при выводе из эксплуатации промышленных уран-графитовых реакторов.
  3. НП-012-16 Правила обеспечения безопасности при выводе из эксплуатации блока атомной станции.
  4. Борисов М.Е., Ещенко А.Ф., Малкин И.Д. РФ Патент 2248010, 2005.
  5. Павлюк А.О., Цыганов А.А., Кохомский А.Г., Хвостов В.И., Антоненко М.В., Котляревский С.Г., Бойко В.И., Шаманин И.В., Нестеров В.Н. // Известия Томского политехнического университета. 2006. Т. 309. № 3. С. 68.
  6. Цыганов А.А., Савиных П.Г., Колобова Э.Н., Павлюк А.О. // Спектрометрический анализ. Аппаратура и обработка данных на ПЭВМ. Сборник материалов десятого ежегодного семинара. Обнинск. 2004. Т. 1. С. 131.
  7. Баранов И.И., Колобова Э.Н., Мещеряков В.Н., Павлюк А.О., Савиных П.Г. // Спектрометрический анализ. Аппаратура и обработка данных на ПЭВМ. Сборник материалов IX научно-практического семинара. Обнинск. 2003. Ч. 1. С. 151.
  8. Буланенко В.И., Фролов В.В., Павлюк А.О. // Сборник тезисов докладов III Российской международной конференции. Обнинск. 2005. С. 92.
  9. Павлюк А.О., Беспала Е.В., Котляревский С.Г., Михайлец А.М. РФ Патент 2649656, 2018.
  10. Фролов В.В. Ядерно-физические методы контроля делящихся веществ. Москва: Энергоатомиздат, 1989.
  11. Алейников В. Е., Архипов В. А., Бескровная Л. Г., Тимошенко Г. Н. Препринт ОИЯИ Р16-97-158. Дубна, 1997.
  12. Горн Л.С., Хазанов Б.И. Избирательные радиометры. Москва: Атомиздат, 1975.
  13. Садовников Р.Н. // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. 2002. №10. С.10.
  14. Тарасенко Ю.Н. // Сборник трудов 32 ГНИИИ МО РФ. 2004. Вып. 29. С. 53.
  15. Брискман Б. А., Генералова В. В., Крамер-Агеев Е. А., Трошин В. С. Внутриреакторная дозиметрия: Практическое руководство. Москва: Энергоатомиздат, 1985.
  16. Эксплуатация и ремонт аппаратуры для измерения ионизирующих излучений / Под ред. Е.А. Левандовского. Москва: Атомиздат, 1978. Вып. 7.
  17. ЖШ1.287.529 ТО Техническое описание и инструкция по эксплуатации. 1972.
  18. ОК.839.000.00 Рабочая инструкция по использованию устройства сканирования ДРГ-3еЮ. 1988.
  19. Техническое описание и инструкция по эксплуатации ИКС-0-00-03 ТО 1979.
  20. Бочвар И.А., Гимадова Т.И., Кеирим-Маркус И.Б. Метод дозиметрии ИКС. Москва: Атомиздат, 1977.
  21. Кронгауз А.Н., Ляпидевский В.К., Мандельцвайг Ю.Б., Подгорный В.Н. Полупроводниковые детекторы в дозиметрии ионизирующих излучений. Москва: Атомиздат, 1973.
  22. Юдин М.Ф., Кормалицын Н.Н., Кочин А.Е. Измерение активности радионуклидов: Справочное пособие. СПб.: ВНИИМ, 1999.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Схема расположения блоков сканирующего устройства (слева) в центральном зале (справа) реактора: 1 — выбранные области ячеек для сканирования, 2 — блок сканирования, 3 — место оператора, 4 — канал связи, 5 — контур активной зоны реактора (радиационно-опасная для персонала зона).

Скачать (404KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Экспериментальный образец сканирующего устройства ГАММА-Р (разработка 2002 г.): 1 — чехол, 2 — ионизационная камера КГ-10, 3 — предусилитель.

Скачать (289KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Общий вид опытного образца сканирующего устройства СКУ-П (слева), схема блока сканирования (справа) и детектора нейтронов (снизу): 1 — кожух из нержавеющей стали, 2 — электромагнитный тормоз, 3 — намоточный барабан, 4 — датчик движения и контроля длины кабеля, 5 — световые индикаторы положения детектора, 6 — блок детектирования, 7 — центрирующее устройство, 8 — электродвигатель, 9 — счетчик нейтронов, 10 — предусилитель детектора, 11 — замедлитель нейтронов из полиэтилена, 12 — чехол из кадмия, 13 — кабель.

Скачать (223KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Блоки управления, регистрации и детектирования ПАК (разработка 2012 г.): блок управления (слева) и электромеханическое устройство сканирования “Сканер-ЭУС” (по центру): 1 — детектор нейтронов без чехлов, 2 — кадмиевый фильтр, 3 — замедлитель, 4 — счетчики нейтронов СНМ-12 (снизу).

Скачать (256KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Характерные относительные распределения по высоте H трактов реакторов: а — интенсивности γ-излучения по высоте верхних металлоконструкций 1, графитовой кладки 2 и нижних металлоконструкций 3; б — интенсивности надтепловых нейтронов 4, гамма-излучения 5 и тепловых нейтронов 6 по высоте в ячейки зоны локализации радионуклидов топливного происхождения; в, г — энергетические спектры γ-излучения от CdZnTe-детектора, полученные в ячейке зоны локализации радионуклидов топливного происхождения и в ячейке рядом с термопарой, на которых видны пики 7 и 8, относящееся к 137Cs и 60Co соответственно.

Скачать (268KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Относительное распределение интенсивности тепловых (слева) и надтепловых (справа) нейтронов по горизонтальному сечению графитовой кладки остановленного реактора.

Скачать (182KB)
Метаданные
8. Рис. 7. Схема сканирования и результаты определения отметок локализации радионуклидов топливного происхождения по высоте H графитовой кладки: 1 — графитовый блок, 2 — графитовая втулка, 3 — технологический канал, 4 — межблочный стык, 5 — детектор, 6 — верхние металлоконструкции, 7 — блок сканирования, 8 — линия связи (кабель).

Скачать (317KB)
Метаданные
9. Рис. 8. Зависимость сигнала детекторов ДНН (сверху) и ДТН (снизу) относительно положения ИБН по высоте графитовой кладки.

Скачать (241KB)
Метаданные
10. Рис. 9. Зависимость скоростей счета ДТН и ДНН от расстояния до ИБН в графитовой кладке реактора: 1 — скорость счета ДНН, 2 — скорость счета ДТН, 3 — кадмиевое отношение, 4 — зависимость r–1exp (–r/L), где L=52.5 см — длина диффузии тепловых нейтронов в графите, r [мм] — расстояние.

Скачать (96KB)
Метаданные
11. Рис. 10. Схема сканирования (слева) и отклик зонда ДНН от двух идентичных точечных источников нейтронов, расположенных на разных расстояниях ∆h друг от друга (справа): 1 — ячейка, 2 — идентичные ИБН, 3 — детектор нейтронов. Штриховые линии — суммарные кривые скорости счета I от двух ИБН. Сплошные линии — кривые скорости счета I от одного ИБН.

Скачать (419KB)
Метаданные
12. Рис. 11. Пример разложения интегрального распределения потока надтепловых нейтронов на отдельные одиночные распределения Гаусса: 1 — расчетное распределение, 2 — распределение Гаусса, 3 — экспериментально полученное распределение, 4 — величина отклонения между расчетным и экспериментальным распределениями, R2 — коэффициент детерминации.

Скачать (135KB)
Метаданные
13. Рис. 12. Схема включения коронного детектора нейтронов с твердым бором.

Скачать (42KB)
Метаданные
14. Рис. 13. Распределение показаний зондов детектора γ-излучения и ДНН по высоте графитовой кладки H в ячейке, находящейся рядом с активированной термопарой: 1 — показания детектора γ-излучения, 2 — показания ДНН.

Скачать (117KB)
Метаданные
15. Рис. 14. γ-детекторы: БДМГ-48 (сверху), ИКС-А (по центру), ГАММА-Р (снизу), использованные при сличительных измерениях в конструкциях остановленного реактора: 1 — рабочая (поглощающая) часть детектора, 2 — основная часть детектора, 3 — пластина из термолюминесцирующего алюмофосфатного стекла, 4 — капсула из алюминия, 5 — свинцовый фильтр, 6 — контейнер, 7 — чехол, 8 — ионизационная камера КГ-10, 9 — предусилитель, 10 — свинцовый фильтр.

Скачать (174KB)
Метаданные
16. Рис. 15. Блок детектирования устройства ДРГ3-еЮ (сверху) и зависимость чувствительности полупроводникового детектора на основе Si (снизу) от энергии регистрируемого излучения без компенсирующих фильтров: 1 — детектор ПД-450, 2 — поглощающий слой детектора на основе Si, 3 — канал в детекторе для проводов питания и сигналов, 4 — корпус, 5 и 7 — свинцовые экраны для снижения ЭЗЧ, 6 — прокладки.

Скачать (133KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024