Випуск 31, 2018 року, Проблеми безпеки атомних електростанцій та Чорнобиля
До 100-річного ювілею Національної академії наук України
А. В. Носовський c. 5
Завантажити статтю
ПРОБЛЕМИ БЕЗПЕКИ АТОМНИХ ЕЛЕКТРОСТАНЦІЙ
Особливості діагностики нерегламентних теплових, віброакустичних та нейтронних процесів у першому контурі ядерних реакторів
І. Г. Шараєвський, Н. М. Фіалко, Л. Б. Зімін, Г. І. Шараєвський c. 6–15
Анотація: Критично проаналізовано відомі методи діагностики та контролю процесів генерації парової фази у водоохолоджуваних та охолоджуваних рідким натрієм ядерних реакторах. Визначено актуальні напрямки якісного вдосконалення систем діагностики реального технічного стану елементів та систем ядерних реакторів з метою забезпечення можливості подовження їхнього ресурсу. Розглянуто комплекс визначальних фізичних, технічних та діагностичних чинників, що підлягають урахуванню під час розробки нового покоління діагностичних систем для раннього автоматичного виявлення початкових фаз потенційно небезпечних відхилень параметрів теплогідравлічних режимів активних зон від регламентованих значень.
Ключові слова: ядерний реактор, системи діагностики, небезпечні відхилення параметрів, раннє автоматичне виявлення, реактор ВВЕР, елементи конструкції, вібраційний стан.
Оцінка параметра шорсткості території України на різних просторових масштабах для моделей атмосферного перенесення та осадження забруднюючих речовин
Т. Д. Лев c. 16–30
Анотація: У моделях атмосферного переносу забруднюючих речовин важливе значення набуває параметр шорсткості як динамічна характеристика підстильної поверхні. Параметр шорсткості безпосередньо впливає на процеси осадження та затримання радіоактивних речовин, а отже, на величини аерального забруднення рослинності в гостру фазу аварії і на забруднення грунту та підстильної поверхні при довгострокових оцінках забруднення продуктів рослинного походження. У роботі проаналізовано та систематизовано емпіричні дані про параметр шорсткості, отримані з різних джерел із 1960 р. по теперішній час. Відповідно до особливостей підстильної поверхні території України дані про параметр шорсткості було відібрано й інтерпольовано у вузли регулярної мережі для різних просторових масштабів. Із використанням актуального картографічного матеріалу та ГІС-технологій побудовано карти шорсткості для чотирьох сезонів року для всієї території України та запропоновано алгоритми оцінок параметрів шорсткості на локальному рівні для районів зон впливу АЕС та урбанізованих територій.
Ключові слова: шорсткість, підстильна поверхня, класифікація, геоінформаційний аналіз, картографування.
Нагрів обмотки статора турбогенератора при порушенні циркуляції холодоагенту
О. Г. Кенсицький, Д. І. Хвалін c. 31–35
Анотація: Розроблено математичну модель перебігу теплообмінних процесів у стержні обмотки статора потужного турбогенератора при порушенні циркуляції холодоагенту. Визначено рівні нагрівів елементарних провідників стержня при різних кількості та розташуванні у стержні порожнистих провідників, циркуляція холодоагенту в яких порушена або відсутня. Доведено, що у випадку, коли в одному стовпчику кількість поруч розташованих порожнистих провідників, циркуляція у яких відсутня, не перевищує трьох, турбогенератор типу ТГВ-250-ПТ3 може експлуатуватися без будь-яких обмежень по активному навантаженню. При розташованих поряд чотирьох закупорених порожнистих провідниках активне навантаження має бути знижене до 85 % від номінального навантаження, а при п’яти – до 75 %.
Ключові слова: турбогенератор, статор, обмотка, стержень, холодоагент.
Діагностика асинхронних двигунів блоків атомних електростанцій
О. В. Виговський c. 36–40
Анотація: Запропоновано методику діагностування вироблення підшипників ковзання асинхронних двигунів на основі змінення амплітудних значень електромагнітної індукції у повітряному проміжку машини. Методика є економічною та простою при реалізації й дає можливість діагностування стану підшипників під час роботи електричної машини без відключення її від мережі живлення. Дано деякі рекомендації щодо розширення та автоматизації діагностування. Застосування запропонованої методики разом з іншими відомими суттєво підвищить достовірність діагностування електричних машин.
Ключові слова: асинхронний двигун, підшипники ковзання, діагностика.
Порівняльний аналіз результатів числового моделювання в Монте-Карло кодах формування сигналу детектора прямого заряду у ВВЕР-1000
В. І. Борисенко, Ю. Ф. Піонтковський c. 41–47
Анотація: Стаття присвячена порівнянню результатів числового моделювання в Монте-Карло кодах SERPENT та MCNP елемента активної зони ВВЕР-1000. Модель являє собою сім тепловиділяючих збірок (ТВЗ) – центральна ТВЗ, навколо якої знаходяться шість сусідніх ТВЗ та детектор прямого заряду (ДПЗ), розміщений у центральному каналі центральної ТВЗ. Проводилися визначення та порівняння внесків тепловиділяючих елементів (твелів) з усіх семи ТВЗ у сигнал ДПЗ, а також локальна чутливість детектора та вплив зміни параметрів активної зони ВВЕР-1000 (концентрація борної кислоти та температура теплоносія 1-го контура, вигоряння палива та ін.) на сигнал ДПЗ. Результати, отримані в кодах MCNP та SERPENT, демонструють, що сигнал ДПЗ на ~ 70 % формується нейтронами, що генеруються твелами ТВЗ, в яку встановлено детектор, зокрема: при збільшенні концентрації борного поглинача в теплоносії 1-го контура внесок сусідніх ТВЗ зменшується, а при підвищенні температури теплоносія внесок у сигнал ДПЗ від сусідніх ТВЗ збільшується.
Ключові слова: детектор прямого заряду, активація родієвого емітера, вигоряння родієвого емітера, відновлення енергорозподілу, канал нейтронних вимірювань.
ПРОБЛЕМИ ЧОРНОБИЛЯ
Радон у підреакторному приміщенні 210/7 об’єкта «Укриття»
Б. І. Огородников, В. Є. Хан, В. П. Ковальчук c. 48–58
Анотація: За допомогою сейсмічної радонової станції СРС-05 у приміщеннях 210/7 і 208/12 об’єкта «Укриття» виконано 14 сеансів спостережень тривалістю від 70 до 155 годин і відібрано близько 60 проб радіометром «Альфарад+А». Установлено, що при середній концентрації радону 80 Бк/м3 максимальні значення досягали 450 Бк/м3. Виявлено аерозолі-носії 212Pb з об’ємною активністю до 30 – 35 Бк/м3. Медіанний за активністю аеродинамічний діаметр аерозолів-носіїв дочірніх продуктів радону і торону становить близько 0,1 мкм. Коефіцієнт рівноваги радону і його дочірніх продуктів 0,8, що свідчить про слабкий повітряний обмін у підреакторному просторі об’єкта «Укриття». При вдиханні радону, торону та їхніх дочірніх продуктів ефективна доза опромінення персоналу об’єкта «Укриття» може досягати 10 % від ліміту ефективної дози.
Ключові слова: об’єкт «Укриття», радон, дочірні продукти радону, доза опромінення.
Результати розрахункової оцінки характеристик матеріального середовища ядерно-небезпечних скупчень НБК-ОУ ЧАЕС для версії їхнього походження від коріуму
О. В. Михайлов c. 59–67
Анотація: Представлено версію матеріального походження скупчень паливовмісних мас (ПВМ), які виявлені в місцях глибокого проплавлення підреакторної плити зруйнованого 4-го енергоблока ЧАЕС і становлять ядерну небезпеку. Вивчено наслідки сценарію високотемпературної взаємодії розплаву палива (коріуму), що міг утворитися в перегрітій частині активної зони РВПК-1000, з бетоном підлоги підапаратного приміщення 305/2. Розглянуто варіанти, що відрізняються вихідним складом коріуму і початковою температурою його взаємодії з бетоном (ВРБ). Розраховано діапазони геометричних і фізичних характеристик продуктів ВРБ – ПВМ з високим вмістом урану. Надано оцінку елементного складу силікатної матриці ядерно-небезпечних скупчень за умови наявності в їхньому складі урану з масовою часткою 45 – 55 %. Проведено порівняння отриманих результатів із літературними даними, у тому числі й такими, що раніше використовувалися в модельних розрахунках та оцінках можливих наслідків ланцюгової реакції поділу.
Ключові слова: важка аварія на АЕС, РБМК-1000, коріум, залишкове тепловиділення, продукти ВРБ, ядерно-небезпечні скупчення, паливовмісні маси.
Контроль викидів радіоактивних аерозолів з об’єкта “Укриття” в умовах нового безпечного конфайнмента у 2017 р.
О. С. Лагуненко, В. Є. Хан, О. К. Калиновський, В. О. Краснов, В. О. Кашпур, В. П. Ковальчук c. 68–75
Анотація: Наведено результати контролю викидів радіоактивного аерозолю з об’єкта “Укриття” у 2017 р. Максимальне значення швидкості неорганізованого викиду спостерігалися в грудні – 0,94 МБк/добу. Після встановлення “Арки” у проектне положення сталася зміна механізму розсіяння частинок, що виносяться в довкілля.
Середньодобова питома щільність випадання радіоактивних частинок на легку покрівлю у 2017 р. становила 1,6 кБк/(м2∙добу), що вище, ніж у попередні роки. Концентрація суми довгоживучих бета-випромінюючих аерозолів, що надходили в атмосферу через систему “Байпас”, знаходилася, як правило, у діапазоні 0,5 – 1 Бк/м3 (максимальна концентрація 2,7 Бк/м3). Їхніми носіями були частинки з медіанним за активністю аеродинамічним діаметром 5 – 10 мкм.
Ключові слова: новий безпечний конфайнмент, об’єкт «Укриття», аерозолі, об’ємна активність, медіанний за активністю аеродинамічний діаметр.
Особливості вилучення паливовмісних матеріалів із нижніх позначок об’єкта «Укриття»
О. В. Балан, В. Г. Батій, С. С. Підберезний, В. М. Рудько c. 76–84
Анотація: Проведено аналіз особливостей вилучення паливовмісних матеріалів (ПВМ) і супутніх радіоактивних відходів із нижніх позначок об’єкта «Укриття». Показано, що на відміну від процесу вилучення ПВМ із верхніх позначок на основі методу «вертикального доступу зверху вниз» перспективним видається варіант організації робіт із вилучення ПВМ із нижніх позначок із використанням методу «горизонтального доступу». Розроблено загальну послідовність проведення робіт та принципові технологічні рішення.
Ключові слова: Чорнобильська АЕС, об’єкт «Укриття», новий безпечний конфайнмент, паливовмісні матеріали, радіоактивні відходи, вилучення, дистанційно керовані агрегати, блок «гарячих» камер.
Швидкість сухого осадження радіоактивних речовин чорнобильського походження за даними спостережень
Є. К. Гаргер c. 85–103
Анотація: У цьому огляді коротко розглянуто дані польових експериментальних вимірювань швидкості сухого осадження d v я , оцінки спостережень d v у період Чорнобильської аварії на різних відстанях від ЧАЕС, методи прогнозу формування гамма-полів забруднення в мезо- і регіональному масштабах при використанні різних значень d v , рекомендацій значень швидкості сухого осадження для розрахунку осадження радіоактивних аерозолів. За даними експериментальних вимірювань, проведених у польових дифузійних дослідах, показано, що діапазон зміни швидкості сухого осадження аерозольних частинок становить більше трьох порядків величини. Аварія на ЧАЕС характеризувалася викидами радіоактивних речовин, що складаються із частинок диспергованого палива, інертних газів і легколетучих нуклідів йоду, цезію, телуру. Особливістю цієї аварії були викиди
широкого спектра частинок за розмірами з різними фізико-хімічними властивостями, які забруднили величезні території протягом тривалого часу за різних метеорологічних умов, що різко ускладнило отримання оцінок d v , особливо у ближній сильно забрудненій зоні в гострій фазі аварії. З даних аналізу випливає, що невизначеність оцінок величин швидкості сухого осадження велика і багато в чому залежить від урахування характеру аварійних викидів, відстані між точками спостережень і джерелом викидів, нестаціонарності метеорологічних і ландшафтно-геохімічних умов.
Ключові слова: радіоактивний аерозоль, спектр частинок за розмірами, швидкість осадження.
Короткий аналіз результатів вимірювання щільності потоку нейтронів і потужності експозиційної дози у свердловині Ю.12.78 об`єкта «Укриття»
М. І. Павлюченко, В. О. Краснов c. 104–108
Анотація: Викладено короткий аналіз динаміки параметрів щільності потоку нейтронів і потужності експозиційної дози у свердловині Ю.12.78 об`єкта «Укриття» після встановлення нового безпечного конфайнмента у проектне положення, розглянуто кореляцію вказаних параметрів та можливість ініціації самопідтримуючої ланцюгової реакції ділення.
Ключові слова: щільність потоку нейтронів, ядерно-небезпечні скупчення, система контролю ядерної безпеки, коефіцієнт кореляції, паливовмісні матеріали.
Проблеми обліку ядерних матеріалів при перетворенні об’єкта «Укриття» на екологічно безпечну систему
О. А. Кафтанатіна, С. А. Паскевич c. 109–113
Анотація: На підставі аналізу діючої нормативної бази, що створена для забезпечення виконання робіт із вилучення паливовмісних матеріалів з об’єкта «Укриття» у процесі його перетворення на екологічно безпечну систему, окреслено проблеми, що виникнуть через відсутність необхідної нормативно-правової і нормативно-технічної документації щодо обліку і контролю ядерних матеріалів об’єкта «Укриття»..
Ключові слова: ядерні матеріали, паливовмісні матеріали, гарантії МАГАТЕ, облік і контроль ядерних матеріалів, зона балансу матеріалів, регенерація ядерних матеріалів.
Перспективи використання існуючих об’єктів інфраструктури для створення нових об’єктів по поводженню з радіоактивними відходами на ЧАЕС
О. В. Балан, Д. В. Городецький, Л. І. Павловський c. 114–119
Анотація: Проаналізовано можливість використання існуючих будівель ЧАЕС, їхнього технологічного обладнання та інженерних комунікацій після виконання відповідної реконструкції та перепрофілювання для створення об’єктів по поводженню з радіоактивними відходами. Наведено результати досліджень стану будівельних конструкцій і забезпечення радіаційної безпеки під час виконання будівельно-монтажних робіт по реконструкції частини приміщень машинного залу I черги ЧАЕС для створення сховища високоактивних відходів.
Ключові слова: АЕС, сховище високоактивних відходів, радіаційна безпека.
Можливість використання термодинамічного моделювання формування високих концентрацій 90Sr в сильнолужних підземних водах
М. І. Панасюк, Д. Т. Матросов, О. І. Стоянов, Г. В. Левін c. 120–126
Анотація: Підвищення у 200 – 500 разів міграційної здатності 90Sr в підземних водах відбувається в сильнолужному середовищі при рН > 9,5 у відновлювальній чи перехідній обстановці. Визначення міграційних форм 90Sr в сильнолужному середовищі за допомогою термодинамічного моделювання показує зростання до 12 – 16 % частки 90Sr у вигляді нейтральної молекули SrCO3. При цьому частка 90Sr у вигляді вільного іона зменшується з 95 – 97 %, що характерно для нейтрального чи слаболужного середовища, до 81 – 84 %. За допомогою термодинамічного моделювання аналізується можливість зростання в 500 разів концентрацій 90Sr у пробах підземних вод із спостережних свердловин за рахунок зростання частки його міграційної форми у вигляді SrCO3 в сильно-лужному середовищі.
Ключові слова: проммайданчик ЧАЕС, підземні води, сильнолужне середовище, рН > 9,5, підвищена міграція 90Sr, термодинамічне моделювання.
Результати використання HVRC VRdose Planner для оцінки доз опромінення персоналу при виконанні робіт у радіаційно-небезпечних умовах
М. В. Пашинов, С. С. Підберезний, С. А. Паскевич, О. В. Балан, Ф. В. Ланських c. 127–134
Анотація: Представлено результати тривимірного моделювання умов роботи персоналу в радіаційно-небезпечних умовах об’єкта «Укриття», виконаного за допомогою програмного комплексу HVRC VRdose Planner. Оцінено дозові навантаження на персонал при здійсненні робіт із демонтажу металевої ферми підсилення на покрівлі об’єкта «Укриття». Отримані дані моделювання показали добру збіжність із даними, що були отримані при розробці робочого проекту демонтажу цієї конструкції.
Ключові слова: HVRC VRDose Planner, 3D моделювання, металева ферма.
