Установки измерения выгорания ядерного топлива отработавших тепловыделяющих сборок МКС-01 РБМК

Назначение

Установки измерения выгорания ядерного топлива отработавших тепловыделяющих сборок МКС-01 РБМК (далее - установки) предназначены для измерения выгорания ядерного топлива отработавших тепловыделяющих сборок (ОТВС) реакторов типа РБМК.

Описание

Функционально установки состоят из нескольких каналов регистрации излучений.

Блок установки детекторов вместе с размещенными на нем блоками детектирования гамма-излучения спектрометрическими (БДС), блоками детектирования гамма-излучения дозиметрическими (БДД) и блоками детектирования нейтронного излучения (БДН) образуют блок детекторов (БД). БДН в совокупности с электронным оборудованием блока вторичной аппаратуры (БВА) и блока управления и обработки данных (БУ) образует канал регистрации нейтронного излучения. БДС в совокупности с электронным оборудованием БВА и БУ образует канал регистрации гамма-излучения спектрометрический. БДД в совокупности с электронным оборудованием БВА и БУ образует канал регистрации гамма-излучения дозиметрический.

Каналы регистрации нейтронного излучения предназначены для измерения скорости счета импульсов, пропорциональных плотности потока тепловых нейтронов от ОТВС. На основе измеренных значений скорости счета импульсов определяется программно выгорание ядерного топлива в диапазоне 10-40 МВт-сут/кг. Время выдержки ОТВС должно составлять от 2 до 50 лет.

Каналы регистрации гамма-излучения спектрометрические предназначены для измерения энергетических спектров гамма-излучения от ОТВС, на основе которых определяется программно выгорание ядерного топлива по соотношению активностей радиоизотопов 134Cs и 137Cs в ОТВС в диапазоне 5-40 МВт-сут/кг. Время выдержки ОТВС должно быть от 2 до 6 лет.

Каналы регистрации гамма-излучения дозиметрические предназначены для измерения мощности поглощенной дозы гамма-излучения вблизи ОТВС. На основе измеренной мощности поглощенной дозы гамма-излучения определяется программно выгорание ядерного топлива ОТВС в диапазоне 5-40 МВт-сут/кг. Время выдержки ОТВС должно быть при этом от 10 до 50 лет.

В каналах регистрации нейтронного излучения используются импульсные камеры деления типа КНК-15-1 (или КНТ-54-1) с компенсацией фона гамма-излучения. Блок детектирования нейтронного излучения работоспособен при мощности поглощенной дозы гамма-излучения до 103 Гр/ч.

В каналах регистрации гамма-излучения спектрометрических используются CdZnTe-детекторы. Блок детектирования гамма-излучения спектрометрический размещен в свинцовой защите для уменьшения дозовой нагрузки от гамма-излучения на датчик и предусилитель. Блок детектирования гамма-излучения в свинцовом коллиматоре работает при мощности поглощенной дозы гамма-излучения до 102 Гр/ч.

В каналах регистрации гамма-излучения дозиметрических используется алмазный детектор типа ПДПС для измерения мощности поглощенной дозы. Блок детектирования размещен в свинцовой защите с щелевым коллиматором, обеспечивающим «просмотр» ОТВС.

Комплект монтажных частей предназначен для размещения блоков детектирования и свинцовых коллиматоров относительно ОТВС. Комплект монтажных частей включает в себя опору для установки ОТВС, блок установки детекторов, привод. Блок установки детекторов -

каркас в виде частично разомкнутого круга с фиксатором. Размыкание фиксатора производится вручную в верхнем положении блока, замыкание - автоматически при сведении частей блока в рабочее положение. Блоки детектирования нейтронов и гамма-излучения расположены параллельно оси исследуемых ОТВС.

При проведении измерений выгорания ОТВС в пенале размещается на опоре. С помощью привода блок детекторов перемещается вдоль пенала с ОТВС непрерывно или с остановками в фиксированной точке для проведения измерений. Перемещение блока детекторов осуществляется по сигналу с электронного модуля.

В состав электронного модуля, располагаемого в помещении бассейна выдержки хранилища отработавшего ядерного топлива (БВ ХОЯТ) и соединенного с блоками детектирования герметичными кабелями, входит набор электронных блоков для обеспечения работы блоков детектирования и обработки данных.

Внешний вид блока детекторов градуировочного приведен на рисунке 1.

Внешний вид модуля электронного приведен на рисунке 2.

Блок детекторов градуировочный

Рисунок 1 - Внешний вид блока детекторов градуировочного

Шкаф для размещения электронных блоков

Блок вторичной аппаратуры

Замок шкафа, защитная наклейка

Блок детекторов рабочий

Пломба на корпусе персонального компьютера

Блок управления и обработки данных

Замок на лицевой панели персонального

компьютера

Рисунок 2 - Внешний вид модуля электронного

Программное обеспечение

Программное обеспечение (ПО) МКС-01 РБМК FLAME-RBMK состоит из следующих функциональных блоков:

- Flame-rbmk.exe - основного исполняемого модуля;

- AsTract.dll - модуля управления блоками детектирования нейтронного и гамма-излучения, аналого-цифровыми преобразователями АЦП-1к-В8 и счетчиками-интенсиметрами СЧМ-32;

- DirectUse.dll - модуля для обеспечения интерфейса с пользователем и связи с модулем AsTract и другими блоками установки;

- done.mdb - базы данных.

ПО FLAME-RBMK обеспечивает:

- градуировку и проверку каналов регистрации нейтронного и гамма-излучения установок;

- измерения скорости счета импульсов блоков детектирования нейтронного излучения, мощности дозы и энергетических спектров гамма-излучения;

- вычисление выгорания ОТВС.

Идентификационные данные ПО приведены в таблице 1.

Таблица 1

Защита ПО от преднамеренных и непреднамеренных изменений соответствует уровню «А» по МИ 3286-2010.

Технические характеристики

Метрологические и технические характеристики установок приведены в таблице 2.

Таблица 2

Знак утверждения типа

Знак утверждения типа наносится на титульный лист руководства по эксплуатации НПОК.012.00.00.000РЭ типографским способом.

Комплектность

Комплект поставки приведен в таблице 3.

Таблица 3 - Комплект поставки

Поверка

осуществляется по документу НПОК.012.00.00.000 РЭ (разделом «Методика поверки») «Установка измерения выгорания ядерного топлива отработавших тепловыделяющих сборок МКС-01 РБМК. Руководство по эксплуатации», утверждённому руководителем ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИФТРИ» 14.12.2007 г.

Основные средства поверки:

- источник быстрых нейтронов типа ИБН (ТУ 95 1075-83 или ТУ 95 504-83) с потоком нейтронов не менее 5-105 нейтр./с, пределы допускаемой относительной погрешности потока нейтронов ± 5 % при доверительной вероятности 0,95 (аттестованный в установленном порядке);

- источник гамма-излучения 137Cs типа ОСГИ (ТУ 7018-001-08627537-06) с активностью не менее 105 Бк, пределы допускаемой относительной погрешности активности ± 3 % при доверительной вероятности 0,99 (аттестованный в установленном порядке);

- дозиметр клинический на основе алмазного детектора для радиотерапевтических установок ДКДа-01-«ИФТП», Рег. № 25006-03, пределы допускаемой относительной погрешности измерений мощности поглощенной дозы гамма излучения ± 3 % при доверительной вероятности 0,95.

Сведения о методах измерений

« Установка измерения выгорания ядерного топлива отработавших тепловыделяющих сборок МКС-01 РБМК. Руководство по эксплуатации. НПОК.О12.ОО.ОО.ООО РЭ».

«Методика выполнения измерений выгорания ядерного топлива отработавших тепловыделяющих сборок реакторов РБМК с помощью установки МКС-01 РБМК. МВ-07.2007».

Нормативные документы

ГОСТ 12.2.007.0-75. ССБТ. Изделия электротехнические. Общие требования безопасности.

ГОСТ 27451-87. Средства измерений ионизирующих излучений. Общие технические условия.

НП 061-05. Правила безопасности при хранении и транспортировании ядерного топлива на объектах использования атомной энергии.

НП 001-97. Общие положения обеспечения безопасности атомных станций (ОПБ-88/97).

РД 50-691-89. Поглощенные дозы фотонного (1-50 МэВ) и электронного (5-50 МэВ) излучений в лучевой терапии. Методы определения.

НРБ-99/2009. Нормы радиационной безопасности.

ОСПОРБ-99/2010. Основные санитарные правила обеспечения радиационной безопасности.

ПТЭ. Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей.

ПТБ. Правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей.

Установка измерения выгорания ядерного топлива отработавших тепловыделяющих сборок МКС-01 РБМК. Технические условия. НПОК.О11.ОО.ОО.ОООТУ.

Рекомендации к применению

Осуществление деятельности в области использования атомной энергии.