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

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

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.

Full Text

Restricted Access

About the authors

А. О. Павлюк

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

Author for correspondence.
Email: pavlyuk17@tpu.ru
Russian Federation, 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
Russian Federation, 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
Russian Federation, 636000, Северск, Томская область, Автодорога 13, стр. 179а

Е. П. Зеленецкая

Национальный исследовательский Томский политехнический университет

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

References

  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.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Layout of the scanning device blocks (left) in the central hall (right) of the reactor: 1 - selected areas of cells for scanning, 2 - scanning block, 3 - operator's place, 4 - communication channel, 5 - reactor active zone contour (radiation hazardous zone for personnel).

Download (404KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Experimental model of the GAMMA-R scanning device (developed in 2002): 1 — case, 2 — ionization chamber KG-10, 3 — preamplifier.

Download (289KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. General view of the prototype of the SKU-P scanning device (left), diagram of the scanning unit (right) and neutron detector (bottom): 1 — stainless steel casing, 2 — electromagnetic brake, 3 — winding drum, 4 — motion sensor and cable length control, 5 — detector position light indicators, 6 — detection unit, 7 — centering device, 8 — electric motor, 9 — neutron counter, 10 — detector preamplifier, 11 — polyethylene neutron moderator, 12 — cadmium case, 13 — cable.

Download (223KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. Control, registration and detection units of the PAK (developed in 2012): control unit (left) and electromechanical scanning device “Scanner-EUS” (center): 1 — neutron detector without covers, 2 — cadmium filter, 3 — moderator, 4 — neutron counters SNM-12 (bottom).

Download (256KB)
Indexing metadata
6. Fig. 5. Characteristic relative distributions by height H of reactor paths: a — γ-radiation intensities by height of upper metal structures 1, graphite masonry 2 and lower metal structures 3; b — intensities of epithermal neutrons 4, gamma radiation 5 and thermal neutrons 6 by height in the cell of the fuel-origin radionuclide localization zone; c, d — energy spectra of γ-radiation from the CdZnTe detector obtained in the cell of the fuel-origin radionuclide localization zone and in the cell next to the thermocouple, on which peaks 7 and 8 are visible, related to 137Cs and 60Co, respectively.

Download (268KB)
Indexing metadata
7. Fig. 6. Relative distribution of the intensity of thermal (left) and epithermal (right) neutrons across a horizontal cross-section of the graphite masonry of a shut-down reactor.

Download (182KB)
Indexing metadata
8. Fig. 7. Scanning diagram and results of determining the localization marks of radionuclides of fuel origin along the height H of the graphite stack: 1 — graphite block, 2 — graphite bushing, 3 — technological channel, 4 — interblock joint, 5 — detector, 6 — upper metal structures, 7 — scanning unit, 8 — communication line (cable).

Download (317KB)
Indexing metadata
9. Fig. 8. Dependence of the signal of the detectors DNN (top) and DTN (bottom) relative to the position of the IBN along the height of the graphite stack.

Download (241KB)
Indexing metadata
10. Fig. 9. Dependence of the counting rates of the DTN and DNN on the distance to the IBN in the graphite stack of the reactor: 1 — counting rate of the DNN, 2 — counting rate of the DTN, 3 — cadmium ratio, 4 — dependence r–1exp (–r/L), where L=52.5 cm is the diffusion length of thermal neutrons in graphite, r [mm] is the distance.

Download (96KB)
Indexing metadata
11. Fig. 10. Scanning scheme (left) and the response of the DNN probe from two identical point neutron sources located at different distances ∆h from each other (right): 1 — cell, 2 — identical IBNs, 3 — neutron detector. Dashed lines — total count rate curves I from two IBNs. Solid lines — count rate curves I from one IBN.

Download (419KB)
Indexing metadata
12. Fig. 11. An example of decomposition of the integral distribution of the epithermal neutron flux into individual Gaussian distributions: 1 — calculated distribution, 2 — Gaussian distribution, 3 — experimentally obtained distribution, 4 — the magnitude of the deviation between the calculated and experimental distributions, R2 — the determination coefficient.

Download (135KB)
Indexing metadata
13. Fig. 12. Circuit diagram of a corona neutron detector with solid boron.

Download (42KB)
Indexing metadata
14. Fig. 13. Distribution of readings from the γ-radiation detector probes and the NDN along the height of the graphite stack H in the cell located next to the activated thermocouple: 1 — readings from the γ-radiation detector, 2 — readings from the NDN.

Download (117KB)
Indexing metadata
15. Fig. 14. Gamma detectors: BDMG-48 (top), IKS-A (center), GAMMA-R (bottom), used in comparison measurements in the structures of the stopped reactor: 1 - working (absorbing) part of the detector, 2 - main part of the detector, 3 - plate of thermoluminescent aluminophosphate glass, 4 - aluminum capsule, 5 - lead filter, 6 - container, 7 - cover, 8 - ionization chamber KG-10, 9 - preamplifier, 10 - lead filter.

Download (174KB)
Indexing metadata
16. Fig. 15. Detection unit of the DRG3-eYu device (top) and dependence of the sensitivity of the semiconductor detector based on Si (bottom) on the energy of the registered radiation without compensating filters: 1 - PD-450 detector, 2 - absorbing layer of the detector based on Si, 3 - channel in the detector for power and signal wires, 4 - case, 5 and 7 - lead screens for reducing EZCh, 6 - gaskets.

Download (133KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».