Проблемы расчетного анализа радиационной безопасности контейнеров ОЯТ

05.12.2019 2019 - №04 Атомные электростанции

А.В. Соболев П.А. Данилов

https://doi.org/10.26583/npe.2019.4.03

Рассматриваются этапы расчета радиационной безопасности контейнеров ОЯТ, в частности, транспортного упаковочного контейнера (ТУК) и сопутствующие проблемы. Показана проблема описания источника нейтронов и гамма-излучения отработавшего ядерного топлива. Для отдельных конструкций топливных сборок приводятся данные об изотопах, вносящих основной вклад в источник нейтронов, и гамма-квантов в материале ядерного топлива и конструкционных материалах. Показана необходимость анализа влияния начальных параметров отработавшего ядерного топлива на формирование спектра излучения и, следовательно, на радиационную обстановку вокруг контейнера. Уделено внимание проблеме оценки ослабления гамма-излучения при расчете защиты аналитически и с помощью программных средств. В связи с неоднозначностью положения зоны на поверхности ТУК с наибольшим значением эффективной дозы указана необходимость проведения предварительных оценок с учетом всех источников излучения и их неравномерности.

Все приводимые в статье проблемы в настоящее время решаются с помощью проведения довольно сложных и объемных вычислений, занимающих длительное время. Для возможности предварительной оценки радиационной обстановки вокруг ТУК предложено создать методику, которая определит вид взаимосвязей между максимальной эффективной дозой и входными параметрами – выгоранием топлива, выдержкой, составом топлива, материалом защиты в ТУК и другими. Наличие методики позволит повысить эффективность процесса проработки конструкции контейнера и избежать возможных ошибок в проектировании и, в особенности, при использовании по назначению, когда ставится вопрос о конфигурации загрузки контейнера отработавшим топливом.

Ссылки

1. ПБЯ-06-09-2016. Основные правила ядерной безопасности при производстве, использовании, переработке, хранении и транспортировании ядерных делящихся материалов. Электронный ресурс: https://meganorm.ru/Data2/1/4293746/4293746881.pdf (дата доступа: 17.06.2019).
2. ГОСТ 25461-82. Комплекты упаковочные транспортные с отработавшими тепловыделяющими сборками ядерных реакторов. Требования к методам расчета ядерной безопасности. Электронный ресурс: https://meganorm.ru/Data/77/7743.pdf (дата доступа: 17.06.2019).
3. ГОСТ 26013-83. Комплекты упаковочные транспортные для отработавших тепловыделяющих сборок ядерных реакторов. Общие технические требования. Электронный ресурс: https://meganorm.ru/Index2/1/4294828/4294828423.htm (дата доступа: 17.06.2019).
4. ПБЯ-06-00-96. Основные отраслевые правила ядерной безопасности при использовании, переработке, хранении и транспортировании ядерно-опасных делящихся материалов. Электронный ресурс: https://meganorm.ru/Data2/1/4293842/4293842541.htm (дата доступа: 17.06.2019).
5. ГОСТ Р51964-2002. Упаковки отработавшего ядерного топлива. Типы и основные параметры. Электронный ресурс: https://meganorm.ru/Data/61/6109.pdf (дата доступа: 17.06.2019).
6. НП-053-16. Федеральные нормы и правила в области использования атомной энергии «Правила безопасности при транспортировании радиоактивных материалов». Электронный ресурс: https://meganorm.ru/Data2/1/4293748/4293748284.htm (дата доступа: 17.06.2019).
7. НРБ-99/2009. Нормы радиационной безопасности. Электронный ресурс: https:// meganorm.ru/Data1/56/56325/index.htm (дата доступа: 17.06.2019).
8. Основные санитарные правила обеспечения радиационной безопасности. Электронный ресурс: https://meganorm.ru/Data2/1/4293816/4293816468.htm (дата доступа: 17.06.2019).
9. МАГАТЭ SSR-6. Правила безопасной перевозки радиоактивных материалов. 2012. Электронный ресурс: https://www-pub.iaea.org/MTCD/Publications/PDF/P1570r_web.pdf (дата доступа: 17.06.2019).
10. Гуськов В.Д., Амелин А.М., Воронцов В.В., Капусткина О.О. Ходасевич К.Б., Зайцев Б.И., Сивков А.Н. Патент РФ № 2459295. Транспортный упаковочный комплект для отработавших тепловыделяющих сборок ядерных ректоров // Патент России. – 2012. – № 2459295. – Бюл. № 23.
11. Амелин А.М., Грунин В.В., Гуськов В.Д., Долбенков В.Г., Зайцев Б.И., Сивков А.Н., Ходасевич К. Б. Патент РФ № 2400843. Транспортно-упаковочный комплект для транспортировки и хранения отработавшего ядерного топлива // Патент России. – 2010. – № 2400843. – Бюл. № 23.
12. Воронцов В.В., Гуськов В.Д., Зайцев Б.И., Ходасевич К.Б. Патент РФ № 2324241. Контейнер для транспортировки и/или хранения отработавшего ядерного топлива // Патент России. – 2008. – № 2324241. – Бюл. № 13.
13. Амелин А.М., Воронцов В.В., Гуськов В.Д., Долбенков В.Г., Зайцев Б.И., Коротков Г.В., Сивков А.Н., Ходасевич К.Б. Патент РФ № 2465662. Контейнер для транспортировки и/или хранения отработавшего ядерного топлива // Патент России. – 2012. – № 2465662. – Бюл. № 30.
14. Васильев А.С., Романов А.В., Щукин П.О. Перспективные направления создания экологически безопасных транспортно-упаковочных комплектов для перевозки и хранения отработавшего ядерного топлива // Инженерный вестник Дона. Электронный научный журнал. Электронный ресурс: http:// http://www.ivdon.ru/magazine/archive/n3y2012/910 (дата доступа: 11.03.2019).
15. Опаловский В.А. Разработка расчетной методики моделирования радиационных характеристик облученного ядерного топлива. Автореферат дисс. канд. техн. наук. – М.: МИФИ, 2007. – 20 с.
16. ГОСТ 5632-72. Стали высоколегированные и сплавы коррозионно-стойкие, жаростойкие и жаропрочные. Электронный ресурс: https://meganorm.ru/Data/421/42169.pdf (дата доступа: 17.06.2019).
17. ГОСТ 5632-2014. Легированные нержавеющие стали и сплавы коррозионно-стойкие, жаростойкие и жаропрочные. Электронный ресурс: https://meganorm.ru/Data/581/58175.pdf (дата доступа: 17.06.2019).
18. Гусев Н.Г. Защита от ионизирующих излучений. Том 1. Физические основы защиты от излучений. – М.: Энергоатомиздат, 1989. – 512 с.
19. Машкович В.П., Кудрявцева А.В. Защита от ионизирующих излучений: Справочник – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Энергоатомиздат, 1995. – 496 с.
20. Опаловский В.А., Тихомиров Г.В., Крючков Э.Ф. Методика расчета радиационной обстановки вокруг контейнера с облученным ядерным топливом // Известия вузов. Ядерная энергетика. – 2004. – № 4. – С. 63-69.

транспортный упаковочный контейнер радиационная безопасность нейтронный источник гамма-источник расчет защиты

Ссылка для цитирования статьи: Соболев А.В., Данилов П.А. Проблемы расчетного анализа радиационной безопасности контейнеров ОЯТ. // Известия вузов. Ядерная энергетика. – 2019. – № 4. – С. 39-48. DOI: https://doi.org/10.26583/npe.2019.4.03 .