Випуск 23, 2014 року, Проблеми безпеки атомних електростанцій та Чорнобиля
ПРОБЛЕМИ БЕЗПЕКИ АТОМНИХ ЕЛЕКТРОСТАНЦІЙ
АНАЛІЗ УРОКІВ ВАЖКИХ АВАРІЙ НА АЕС FUKUSHIMA-DAIICHI ЩОДО ПЕРЕОЦІНКИ БЕЗПЕКИ
В. І. Скалозубов, І. Л. Козлов, Т. В. Габлая, Т. В. Герасименко, К. В. Скалозубов c.5-12
Анотація: На основі аналізу відомих декларацій про причини та уроки важких аварій на АЕС Fukushima-Daiichi запропоновано коментарі авторів щодо необхідності більш ефективних підходів переоцінки безпеки діючих і проектованих АЕС. Використане в стрес-тестах переоцінки безпеки АЕС України методичне забезпечення моделювання можливих затоплень проммайданчиків при запроектних землетрусах є недостатньо обгрунтованим. Тому висновки стрес-тестів щодо безпеки АЕС України при екстремальних природних впливах вважаємо передчасними.
Ключові слова: важкі аварії, переоцінка безпеки.
Завантажити статтю
ФРАКТАЛЬНİ СТРУКТУРИ İ ПЕРКОЛЯЦİЯ В ЯДЕРНОМУ РЕАКТОРİ
В. В. Рязанов c.13-21
Анотація: .Траєкторії руху нейтронів в реакторі, точки поділу ними ядер урану, точки поглинання нейтронів, ланцюжки ділення і ланцюгові реакції розглядаються з позицій фрактальної геометрії і теорії перколяції. У дослідженні стаціонарного критичного режиму роботи ядерного реактора використовуються моделі дерев Кейлі і лапласовских фракталів. Цей підхід дозволяє отримати рівняння розмноження нейтронів і вираз для критичного розміру реактора. Розглянуто також моделі незворотного зростання і різні фрактальні розмірності в застосуванні до еволюції нейтронів в реакторі. Вказані перспективи розвитку запропонованого підходу до опису реакторів, насамперед, кінетики та процесів переносу нейтронів.
Ключові слова: фрактали, перколяції, ланцюжки ділення, нейтрони в реакторі.
ГІДРОДИНАМІЧНА МОДЕЛЬ МОЖЛИВОГО ЗАТОПЛЕННЯ ПРОММАЙДАНЧИКА ЗАПОРІЗЬКОЇ АЕС ПРИ СПІЛЬНОМУ ВПЛИВІ ПОЗАПРОЕКТНОГО ЗЕМЛЕТРУСУ ТА СМЕРЧУ В СТАВКУ-ОХОЛОДЖУВАЧІ
В. І. Скалозубов, І. Л. Козлов, Т. В. Габлая, Т. В. Герасименко c.22-25
Анотація: Проаналізовано можливість затоплення проммайданчика Запорізької АЕС при спільному впливі позапроектної сейсмічної дії та смерчу в ставку-охолоджувачі. На основі розробленої гідродинамічної моделі та розрахункових обґрунтувань визначено критерії можливого затоплення проммайданчика Запорізької АЕС залежно від відгуку прискорення та тривалості сейсмічної дії, а також потужності смерчу в ставку-охолоджувачі та конфігурації проммайданчика. Запропоновані розробки можуть бути використані в реалізації Плану дій для подальшого підвищення безпеки енергоблоків АЕС України з урахуванням уроків аварії на АЕС Fukushima-Daiichi, затвердженого експлуатаційною організацією (ДП НАЕК “Енергоатом”) та регулюючим органом (ДІЯРУ).
Ключові слова: гідродинамічна модель, землетрус, смерч, ставок-охолоджувач.
ЗВАРЮВАЛЬНО-РЕМОНТНІ РОБОТИ НА АЕС ІЗ ЗАСТОСУВАННЯМ ТЕХНОЛОГІЇ МЕХАНІЗОВАНОГО ПІДВОДНОГО ЗВАРЮВАННЯ ВИСОКОЛЕГОВАНИХ КОРРОЗІЙНОСТІЙКИХ СТАЛЕЙ ТИПУ 18-10
М. Ю. Каховський, С. Ю. Максимов, Г. В. Фадєєва c.26-31
Анотація: Викладено результати розробки технології проведення зварювально-ремонтних робіт самозахисним порошковим дротом при мокрому підводному зварюванні високолегованих корозійностійких сталей типу 18-10. Застосування даної технології дає змогу частково або повністю зменшити участь людини в процесі зварювання при екстремальних умовах – на великих глибинах, у радіоактивних середовищах (у випадку АЕС), а також отримати значний економічний ефект за рахунок більшої продуктивності виконання зварювально-ремонтних робіт. Практична цінність застосування цієї технології полягає також і в можливості виконання зварювально-ремонтних робіт безпосередньо під водою без будь-яких додаткових монтажних робіт.
Ключові слова: мокре підводне зварювання, сталь 08Х18Н10Т, АЕС, самозахисний порошковий дріт, FCAW, покриті електроди.
ПРОБЛЕМИ ЧОРНОБИЛЯ
АНАЛІЗ МОЖЛИВИХ ШЛЯХІВ ПОВОДЖЕННЯ З ПАЛИВОВМІСНИМИ МАТЕРІАЛАМИ ПІСЛЯ ЗАВЕРШЕННЯ БУДІВНИЦТВА НОВОГО БЕЗПЕЧНОГО КОНФАЙНМЕНТА
В. Г. Батій, В. М. Щербін, А. В. Щулепнікова c.32-44
Анотація: Проведено аналіз проблеми подальшого поводження з паливовмісними матеріалами з точки зору вимог нормативних документів, критеріїв ядерної та радіаційної безпеки, можливості остаточного перетворення об’єкта “Укриття” ЧАЕС на екологічно безпечну систему в довгостроковій перспективі. Виділено характерні зони вилучення паливовмісних матеріалів, проведено їхній аналіз з точки зору безпеки, впливу на персонал і навколишнє середовище, можливості вилучення за допомогою системи основних кранів нового безпечного конфайнмента.
Ключові слова: паливовмісні матеріали, поводження з радіоактивними відходами, новий безпечний конфайнмент, об’єкт “Укриття”.
РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕННЯ АЕРОЗОЛЬНИХ ФІЛЬТРІВ, ЕКСПОНОВАНИХ ДО, ПІД ЧАС ТА ПІСЛЯ РУЙНУВАННЯ ДАХУ МАШИННОГО ЗАЛУ 4-ГО ЕНЕРГОБЛОКА ЧОРНОБИЛЬСЬКОЇ АЕС
В. К. Шинкаренко, В. O. Кашпур, Г. Г. Скоряк c.45-53
Анотація: Наведено результати досліджень аерозольних фільтрів, експонованих в ближній зоні ЧАЕС до і після руйнування даху машинного залу 4-го енергоблока в лютому 2013 р. На фільтрах, що відносяться до часу руйнування, зареєстровано сильне (більш ніж на 3 порядки) зростання бета- і гамма-активностей. Авторадіограми фрагментів цих фільтрів демонструють значне (≈ 2 порядки) зростання числа “гарячих” частинок. Дисперсійний аналіз виявлених “гарячих” частинок свідчить про істотний вклад в загальну активність великого числа відносно малоактивних частинок (0,15 ÷ 3 Бк). У наближенні миттєвого точкового викиду побудована гадана траєкторія руху центра клуба викиду, виконано оцінки сумарної активності викиду, дальності польоту частинок та питомої активності повітря по осі траєкторії. Досліджено кінетику розчинення “гарячих” аерозольних частинок в імітанті легеневої рідини. Показано, що близько 13 % 137Сs знаходиться у вигляді швидкорозчинної фракції, характерної для простору під покрівлею машинного залу.
Ключові слова: об’єкт «Укриття», “гарячі” частинки, авторадіографія, питома активність повітря, кінетика розчинення в легеневій рідині.
ФИЗИКО-ХІМІЧНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ АЕРОЗОЛЮ 30-КІЛОМЕТРОВОЇ ЗОНИ ЧАЕС У 1986 – 2013 рр.
Є. К. Гаргер, В. О. Кашпур, Г. Г. Скоряк, В. К. Шинкаренко c.54-65
Анотація: Представлено коротке узагальнення досліджень фізико-хімічних характеристик аерозолю 30-кілометрової зони ЧАЕС, проведених співробітниками відділу безпеки та реабілітації навколишнього середовища ІПБ АЕС НАН України. Проаналізовано результати вимірювань об’ємної активності викидів з об’єкта «Укриття», їхню просторово-часову мінливість. Наведено основні характеристики чорнобильського аерозолю як у приміщеннях об’єкта «Укриття», так і в його ближній зоні. Представлено дані про розподіл активності за розмірами частинок під час природного вітрового підйому. Усередині приміщень об’єкта «Укриття» і його близькій зоні крім “гарячих” частинок паливного складу зареєстровано малоактивні частинки, збагачені 137Cs. Дані по кінетиці вилуговування радіонуклідів з “гарячих” частинок дають змогу визначити клас розчинності 137Cs, 90Sr, 239+240Pu і 241Am у досліджених аерозолях як клас S (повільне розчинення) для паливних частинок і віднести розчинність 137Cs у малоактивних цезієвих частинках до класу F (швидке розчинення).
Ключові слова: радіоактивний аерозоль, “гарячі” частинки, розподіл за активністю, розчинність у легеневій рідині.
ОБ’ЄМНІ РОЗПОДІЛИ ПОЛІВ ГАММА-ВИПРОМІНЮВАННЯ В ЗОНІ ЦЕНТРАЛЬНОГО ЗАЛУ 4-ГО ЕНЕРГОБЛОКА ЧАЕС
В. Г. Батій, С. С. Підберезний, О. І. Стоянов c.66-73
Анотація: На основі експериментальних даних проведено математичне моделювання гамма-полів і побудовано просторові розподіли потужності дози гамма-випромінювання в об’ємі центрального залу, шахти реактора та південного басейну витримки об’єкта “Укриття” ЧАЕС. Отримані розподіли було проаналізовано з метою уточнення розташування найбільш інтенсивних джерел випромінювання.
Ключові слова: гамма-випромінювання, потужність дози, паливовмісні матеріали, об’єкт “Укриття”.
КОМП’ЮТЕРНЕ МОДЕЛЮВАННЯ ПРОЦЕСУ ВИЛУЧЕННЯ ПАЛИВОВМІСНИХ МАТЕРІАЛІВ ІЗ ВЕРХНІХ ПОЗНАЧОК ОБ’ЄКТА “УКРИТТЯ”
В. Г. Батій, Д. М. Романов, С. С. Підберезний, О. І. Стоянов, В. М. Щербін c.74-81
Анотація: Розроблено імітаційну модель процесу вилучення паливовмісних матеріалів із верхніх позначок об’єкта “Укриття” за допомогою навісного обладнання системи основних кранів нового безпечного конфайнмента.
Ключові слова: імітаційна модель, моделювання фізичних і технологічних процесів, паливовмісні матеріали, об’єкт “Укриття”.
УСТАНОВЛЕННЯ ПОРОГОВИХ УСТАВОК У КАНАЛАХ КОНТРОЛЮ ПІДКРИТИЧНОСТІ ПАЛИВОВМІСНИХ МАТЕРІАЛІВ
А. І. Довидьков, В. О. Краснов, В. М. Щербін c.82-88
Анотація: Показано, що в чинному технологічному регламенті об’єкта «Укриття» фактично відсутні методичні вказівки по вибору допустимих значень у каналах контролю ядерно-фізичних параметрів паливовмісних матеріалів. Наведені в регламенті порогові уставки для щільності потоку нейтронів дано без належного обгрунтування і вони не забезпечують високої ефективності контролю рівня підкритичності. Указано на необхідність розробки та включення до регламенту зручної для практичного використання методики визначення порогових уставок на основі компромісу між суворою науковістю і простотою застосування. Дано рекомендації по такої методики. Наведено основні принципи призначення порогових уставок, що впливають на ефективність конт-ролю ядерної безпеки об’єкта «Укриття».
Ключові слова: об’єкт «Укриття», паливовмісні матеріали, контроль ядерної безпеки, контрольні рівні.
РАДІОАКТИВНО ЗАБРУДНЕНІ ВОДИ В ПРИМІЩЕННЯХ ОБ’ЄКТА «УКРИТТЯ»
О. О. Одінцов, В. Є. Хан, В. О. Краснов, В. М. Щербін, М. М. Яковенко c.89-101
Анотація: Представлено результати моніторингу скупчень рідких радіоактивних відходів (РРВ) на нижніх відмітках об’єкта «Укриття». Визначено зміст макрокомпонентів, урану, продуктів поділу (90Sr, 137Cs, 154,155Eu) і трансуранових елементів (238Pu, 239+240Pu, 241Am, 244Cm) в РРВ об’єкта «Укриття» в період 2011 – 2013 рр. Показано, що сезонні коливання концентрації урану та об’ємних активностей радіонуклідів в РРВ можуть становити до одного порядку величини.
Ключові слова: уран, плутоній, америцій, рідкі радіоактивні відходи, об’єкт «Укриття».
ДОСЛІДЖЕННЯ КОНЦЕНТРАЦІЇ РАДІОНУКЛІДІВУ ПАЛИВОВМІЩУЮЧИХ ЗРАЗКАХ З ОБ’ЄКТА «УКРИТТЯ»
Д. М. Бондарков, М. В. Желтоножська, А. М. Максименко, М. І. Панасюк c.102-107
Анотація: Проведено γ- та α-спектроскопічні дослідження зразків паливовміcних матеріалів, що були відібрані всередині об’єкта «Укриття». Вимірянo ізотопні співвідношення для ізотопів цезію, європію, плутонію, америцію, кюрію та визначено вигоряння палива в досліджуваних зразках. Виявлено розбіжність теоретичних оцінок з напрацювання для всіх радіонуклідів вище 241Am. Спостерігається систематична розбіжність значень вигоряння, визначеного з ізотопів цезію в порівнянні з іншими радіонуклідами. Обговорюються причини таких відмінностей.
Ключові слова: спектроскопія, паливовмісні матеріали, цезій, європій, плутоній, америцій, кюрій.
ХАРАКТЕРИСТИКИ РАДІОАКТИВНИХ АЕРОЗОЛІВ У ПРИМІЩЕННІ 211/2 ОБ’ЄКТА «УКРИТТЯ» У 2012 р.
Б. І. Огородников, В. Є. Хан, В. П. Ковальчук c.108-118
Анотація: Представлено радіонуклідний склад, дисперсність і концентрації аерозолів у приміщенні 211/2 об’єкта «Укриття» у 2012 р. Проби відбирали на тришарові фільтри Петрянова. Установлено, що концентрація суми довгоіснуючих бета-випромінюючих нуклідів-продуктів Чорнобильської аварії коливалася в діапазоні 1 – 40 Бк/м3. Зі співвідношення концентрацій 137Cs/Σβ = 0,26 і 137Cs/241Am = 31 випливало, що до приміщення 211/2 надходило повітря з приміщень, де відбувається деструкція лавоподібних паливовмісних матеріалів та їхній частковий перехід в аерозольний стан. Носіями радіонуклідів були аерозолі крупніше 1 мкм. Максимальний вміст радону досягав 100 Бк/м3. Носіями дочірніх продуктів радону і торону були переважно частинки діаметром 0,1 – 0,3 мкм. Концентрації 212Pb – дочірнього продукту торону – коливалися від 1 до 10 Бк/м3.
Ключові слова: об’єкт « Укриття», лавоподібні паливовмісні матеріали, тришарові фільтри, радіоактивні аерозолі, концентрація, дисперсність, співвідношення радіонуклідів.
ВИБІР ОПТИМАЛЬНОГО НАПІВПРОВІДНИКОВОГО ГАММА-ДЕТЕКТОРА ПРИ ВИЗНАЧЕННІ ВМІСТУ РАДІОНУКЛІДІВ ЧОРНОБИЛЬСЬКОГО ГЕНЕЗИСУ
О. К. Калиновський c.119-123
Анотація: Представлено результати порівняння вимірювальних характеристик детекторів класичного коаксіального типу GМХ-30190-PS (кристал 59×58 мм) і планарного GL2020R (кристал 50×20 мм) при використанні їх для γ-спектрометричного визначення вмісту радіонуклідів чорнобильського генезису в зразках довкілля. Показано, що застосування планарних детекторів дає змогу поліпшити співвідношення сигнал/фон, зменшити мінімальну вимірювану активність, знизити час вимірювання зразків при збереженні статистичної похибки, поліпшити ідентифікацію радіонуклідів за рахунок підвищеного дозволу і більш високої ефективності реєстрації в низькоенергетичній області.
Ключові слова: напівпровідникові детектори, γ-спектрометр, радіонукліди чорнобильського генезису, γ-спектр, комптонівське розсіювання.
ВИЗНАЧЕННЯ КОЕФІЦІЄНТА ФІЛЬТРАЦІЇ АЛЮВІАЛЬНИХ ПІСКІВ У РАЙОНІ ПРОММАЙДАНЧИКА ЧАЕС
М. І. Панасюк c.124-130
Анотація: Наводяться розрахунки коефіцієнтів фільтрації алювіальних грунтів першого безнапірного водоносного горизонту за даними кущових відкачок води з водозабірних свердловин. Коефіцієнт фільтрації є одним з головних параметрів грунтів, який значно впливає на надійність прогнозів зміни радіогідрогеологічних умов території та точність водогосподарських розрахунків.
Ключові слова: коефіцієнт фільтрації, шар піску, грунтовий водоносний горизонт.
СпектроСкопІчний метод реЄстрації 90Sr В ПАЛИВОВМІСНИХ МАТЕРІАЛАХ
М. В. Желтоножская c.131-136
Анотація: Разработана новая методика по измерению содержания 90Sr в образцах с высокой удельной активностью 90Sr без радиохимического выделения. Проведены измерения содержания 90Sr в топливных фрагментах различного типа. Измерена вероятность образования Кх-излучения при радиоактивном распаде с испусканием электронов 90Sr и 90Y. Проведено сравнение с радиохимическими измерениями.
Ключові слова: топливосодержащие материалы, спектроскопия, стронций, автоионизация.
