EDN: NFDLLV
Авторы
Гончар Н.И., Дмитриев Д.В.
Организация
Акционерное общество «Государственный научный центр Российской Федерации – Физико-энергетический институт имени А.И. Лейпунского», Обнинск, Россия
Дмитриев Д.В. – младший научный сотрудник. Контакты: 249033, Калужская обл., Обнинск, пл. Бондаренко, д. 1. Тел.: (484) 399-54-21; e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в браузере должен быть включен Javascript..
Гончар Н.И. – ведущий научный сотрудник, кандидат технических наук.
Аннотация
В проекте реакторной установки должны быть определены пределы безопасной эксплуатации по повреждению твэлов (количество и степень их повреждения), а также связанные с ними уровни радиоактивности рабочих сред первого контура. включая концентрацию продуктов деления.
В НП-082-07 установлены пределы безопасной эксплуатации (ПБЭ) по повреждению твэлов реакторов на быстрых нейтронах с натриевым теплоносителем относительно числа твэлов в активной зоне: предельное количество твэлов с дефектом типа газовой неплотности не более 0,1 %; твэлов, имеющих прямой контакт топлива с теплоносителем – не более 0,01 %. Основная задача систем контроля герметичности оболочек твэлов (КГО) – своевременное диагностирование приближения к ПБЭ.
Физический принцип работы систем КГО – регистрация повышения активности продуктов деления в средах первого контура при появлении сквозного дефекта оболочки твэла и увеличения содержания запаздывающих нейтронов в теплоносителе в случае значительного повреждения оболочки и появления открытой поверхности топлива. Скорость поступления продуктов деления (ПД) в теплоноситель и, соответственно, активность сред прямо зависят от количества негерметичных твэлов, степени их повреждения и типа топлива.
Спектрометрия очищенного от аэрозоля защитного газа первого контура реактора типа БН позволяет выявить наличие негерметичных твэлов по росту активности газообразных ПД (ГПД). Для оценки количества поврежденных твэлов с разделением по типу дефекта необходима расчетная модель, позволяющая сопоставить активность ГПД с количеством негерметичных твэлов в зависимости от типа повреждения и проверенная по экспериментальным данным на действующем реакторе. Одним из важных параметров данной модели является относительная скорость дегазации теплоносителя, определяемая как отношение скорости выхода ГПД из теплоносителя в газовую систему к их содержанию в теплоносителе.
Целью работы является оценка относительной скорости дегазации натриевого теплоносителя по измеренной объемной активности радиоактивного аргона (Ar-41) в газовой полости реактора.
Ключевые слова
реакторная установка, пределы повреждения твэлов, инертные радиоактивные газы, предел безопасной эксплуатации, реактор на быстрых нейтронах, натриевый теплоноситель, контроль герметичности оболочек твэлов, относительная скорость дегазации
Полная версия статьи (PDF)
Список литературы
- НП-001-15. Федеральные нормы и правила в области использования атомной энергии. Общие положения обеспечения безопасности атомных станций. М.: Ростехнадзор, 2016. 75 c.
- >Росляков В.Ф., Лисицын Е.С., Гурьев С.А., Зобнин Н.А. Спектрометрическая система КГО реактора БН-600. Известия вузов. Ядерная энергетика, 2005, № 1, с. 13–17.
- Дедуль А.В., Кальченко В.В., Колик М.В., Степанов В.С., Панкратов Д.В., Трыков Л.А., Ефремов Ю.В., Якунин С.Н., Гончар Н.И. Гамма-спектрометрия защитного газа первого контура РУ с ТЖМТ как средство оперативного контроля герметичности оболочек твэл и поверхности теплообмена парогенератора. Вопросы атомной науки и техники. Cерия: Обеспечение безопасности АЭС, 2009, вып. 24, с. 44–50.
- Дворников П.А., Ковтун С.Н., Кудряев А.А., Лукьянов Д.А., Шутов С.С., Хрячко В.А., Албутова О.И., Болтунов А.Н., Зверев И.Д., Керекеша А.В., Саляев А.В., Староверов А.И., Осипов С.Л. Современные системы КГО перспективных реакторов на быстрых нейтронах. Научно-информационный журнал по радиационной безопасности «Аппаратура и новости радиационных измерений», 2017, № 2 (89), с. 2–11.
- Драгунова А.В., Моркин М.С., Перевезенцев В.В. Особенности методов контроля герметичности оболочек твэлов реакторов на быстрых нейтронах со свинцовым теплоносителем. Известия вузов. Ядерная энергетика, 2021, № 3, с. 4–93.
- Jagdish K. Tuli. Nuclear wallet cards. National nuclear data center. Brookhaven National Laboratory, Upton, New York, 2011.
- НП-082-07. Правила ядерной безопасности реакторных установок атомных станций. М.: ФБУ «НТЦ ЯРБ», 2007. 35 с.
- ПНАЭ Г-019-89. Унифицированная методика контроля основных материалов (полуфабрикатов) сварных соединений и наплавки оборудования и трубопроводов АЭУ. М.: Государственный комитет СССР по надзору за безопасным ведением работ в атомной энергетике, 1990. 34 с.
- ОСТ 95 10582-2003. Натрий реакторной чистоты для реакторов БН. Технические требования и методы контроля примесей.
- Козлов Ф.А., Загорулько Ю.Г., Богданович Н.Г., Соловьев В.А., Зотов В.В., Старков О.В., Козуб П.С., Ковалев Ю.П., Бучельников В.М., Краев Н.Д. Растворимость индивидуальных веществ в натрии. Препринт ФЭИ-510, Обнинск, 1974.
- Шпильрайн Э.Э., Сковородько С.Н., Мозговой А.Г. Новые данные о растворимости инертных газов в жидких щелочных металлах при высоких температурах. Теплофизика высоких температур, 2002, т. 40, № 6, с. 891–897.
- Ошканов Н.Н., Носков Ю.В., Баканов М.В., Леонтьев Н.П., Карпенко А.И. О сооружении энергоблока № 4 Белоярской АЭС с реактором БН-800. Известия вузов. Ядерная энергетика, 2005, № 1, с. 10–12.
- Казанский Ю.А., Троянов М.Ф., Матвеев В.И., Евсеев А.Я., Звонарев А.В., Кирюшин А.И., Васильев Б.А., Белов С.П., Матвеенко И.П., Кулабухов Ю.С., Черный В.А., Баков А.Т., Двухшерстнов В.Г., Иванов А.П., Тютюнников П.Л., Пшакин Г.М. Исследование физических характеристик при пуске реактора БН-600. Из истории работ ФЭИ по созданию быстрых реакторов. Сборник избранных научных работ. К 80-летию дня рождения М.Ф. Троянова. Обнинск, ГНЦ РФ – ФЭИ, 2011.
- Ошканов Н.Н., Говоров П.П. Жидкометаллический реактор БН-600 – основные особенности и опыт эксплуатации. Известия вузов. Ядерная энергетика, 2009, № 2, с. 7–20.
- Энергетика. ТЭС и АЭС. Условия работы твэлов реакторов на быстрых нейтронах и предъявляемые к ним требования. Доступно на: https://tesiaes.ru/?p=13832 (дата обращения 27.01.2025).
- Дмитриев Д.В., Гончар Н.И., Жилкин А.С. Моделирование выхода и распределения стабильных газообразных продуктов деления в герметичном твэле контейнерного типа. Вопросы атомной науки и техники. Ядерно-реакторные константы, 2022, вып. 2, с. 53–58.
УДК 621.039.548
Вопросы атомной науки и техники. Cерия: Ядерно-реакторные константы, 2025, № 1, c. 202-210
