Наукова діяльність 

Дослідження статистичних властивостей інтервалів між актами радіоактивного розпаду (на прикладі альфа-випромінювання U-234 та нейтронного потоку від PU-BE джерела) та застосування до аналізу ЛПВМ та відпрацьованого палива

Виявлені характерні критерії оптимальної обробки як експериментальних даних, так і модельних даних, при застосуванні яких мінімізується похибка при розрахунку статистичних параметрів довгих рядів даних. Показано, що функція розподілу довжин інтервалів при реєстрації альфа-струму 234U та 235U відповідає функції розподілу випадкових вибірок величин інтервалів, змодельованих комп’ютером на основі метода Монте-Карло та описується експоненціальним розподілом, а параметри імпульсного потоку від альфа-струму 234U та 235U описуються розподілом Пуассона, що дозволяє використовувати ряди вимірювань довжин інтервалів від альфа-струму у якості реперних при пошуку нейтронів вимушеного поділу. Розроблена модель і алгоритм аналізу функцій розподілу довгих рядів вимірювань. На основі цієї моделі розроблений спосіб оцінки наявності в експериментальних даних нейтронів вимушеного ділення. Розроблений спосіб порівняння параметрів потоків нейтронів від джерел різних типів. Встановлена необхідна довжина ряду вимірювань для отримання результатів із заданою невизначеністю. Підтверджене теоретичне припущення  про еквівалентність статистики інтервалів та одержаної з неї статистики відліків нейтронного детектора. Показано, що для таких розрахунків існують обмеження на діапазон можливих значень вибраного проміжку часу за який аналізується еквівалентність статистики.

Для встановлення ступеню випадковості і відсутності внутрішніх закономірностей у рядах експериментальних даних запропоновано використовувати методи фрактального аналізу. Показано, що у експериментальних даних, у яких зафіксовано інтервали між імпульсами  від альфа-струму 234U та 235U, імпульсами реєстрації нейтронів від Pu-Be джерела та відпрацьованого ядерного палива показник Нерста дорівнює Н ~ 0.5, що відповідає повністю випадковому процесу.
Досліджено властивості власних шумів промислової іонізаційної камери поділу. Показано можливість використання довгих рядів вимірювань сигналів альфа-струму для використання у якості реперного

строго випадкового сигналу з відомими характеристиками для порівняння з сигналами від інших джерел та для використання у якості внутрішнього джерела для контролю працездатності системи детектування, у якій використовується така іонізаційна камера. Особливо це є актуальним у випадках радіаційного забруднення власне камер, у результаті чого їх неможливо перенести у лабораторію для метрологічної повірки.
Розроблена математична модель розвитку ланцюгової реакції у паливомістних матеріалах (ПВМ) об’єкту «Укриття» під час находження і витоку води з ПВМ. Проаналізовані різні режими розвитку

ланцюгової реакції в залежності від параметрів системи – максимально можливої реактивності та швидкості зміни кількості води у системи. Показано, що режим коливання нейтронного потоку, який спостерігався експериментально під час нейтронного інциденту у 1990 р., пов’язаний з виходом ПВМ у надкритичну область під час заливання системи водою з наступним гасінням ланцюгової реакції завдяки випаровуванню води. Процес повторюється при зменшенні температури системи нижче температури кипіння води і може зупинитися при зменшенні або збільшенні швидкості надходження води у систему. В останньому випадку система переходить у підкритичний стан з великою кількістю води у системі. Вихід з цього стану можливий при осушенні системи через режим одинарного нейтронного спалаху з подальшим переходом у безпечний підкритичний стан з малою кількістю води. Гіпотетично такий нейтронний спалах може відбутися під час повної ізоляції об’єкту «Укриття» від зовнішнього середовища завдяки новому конфайнменту.

В.М. Павлович, О.А. Кучмагра, А.Д. Скорбун, Г.І. Одинокін.

Схожі повідомлення