Установки контроля ядерных материалов в твердых радиоактивных отходах при разделке ОТВС АМБ Белоярской АЭС МКС-02 АМБ

Назначение

Установка контроля ядерных материалов в твердых радиоактивных отходах при разделке отработавших тепловыделяющих сборок (ОТВС) АМБ Белоярской АЭС МКС-02 АМБ (далее - установка) предназначена для измерения количества ядерных материалов (ЯМ) пассивными методами в твердых радиоактивных отходах (ТРО), образующихся при разделке ОТВС АМБ Белоярской АЭС.

Описание

Измерения количества ЯМ (массы изотопов урана и плутония) в корзинах и емкостях с ТРО осуществляется посредством измерений скорости счета каналов регистрации нейтронного излучения, пропорциональной плотности потока собственного нейтронного излучения от накопившихся в ОЯТ актиноидов, мощности дозы гамма-излучения, спектров гамма-излучения.

Установка включает в себя каналы регистрации нейтронного излучения, каналы регистрации гамма-излучения спектрометрические, каналы регистрации гамма-излучения дозиметрические, электронный модуль и комплект монтажных частей (механическую часть).

В каналах регистрации нейтронного излучения используются счетчики типа СНМ-18. Блок детектирования нейтронного излучения (БДН) размещен в свинцовой защите для уменьшения дозовой нагрузки от гамма-излучения на счетчики и предусилитель. БДН размещен в полиэтиленовой защите для увеличения эффективности регистрации нейтронного излучения. БДН в свинцовой защите работает при мощности поглощенной дозы гамма-излучения до 102 Гр/ч. Один БДН обеспечивает «просмотр» емкости ТРО или одной 4второй корзины ТРО

В каналах регистрации гамма-излучения спектрометрических (БДС) используются CdZnTe-детекторы. Блок детектирования гамма-излучения спектрометрический размещен в свинцовой защите для уменьшения дозовой нагрузки от гамма-излучения на датчик и предусилитель. На уровне эффективного центра детектора в защите находится коллиматор, обеспечивающий «просмотр» емкости ТРО или одной второй корзины ТРО.

В каналах регистрации гамма-излучения дозиметрических используются блоки детектирования гамма-излучения дозиметрические (БДД) на основе алмазного детектора типа ПДПС для измерения мощности поглощенной дозы. На уровне эффективного центра детектора в защите находится коллиматор, обеспечивающий «просмотр» емкости ТРО или одной второй корзины ТРО.

Механическая часть предназначена для размещения блоков детектирования нейтронного и гамма-излучения для проведения измерений с пеналами с ОЯТ АМБ и фильтрами с ТРО и просыпями ОЯТ. Центральная несущая конструкция (ЦНК) механической части выполнена в виде цилиндрической конструкции, окруженной слоем борированного полиэтилена для уменьшения фонового нейтронного излучения. В центральной несущей конструкции размещаются свинцовая и полиэтиленовая защита БДН и свинцовые коллиматоры БДД и БДС.

Центральная несущая конструкция накрывается крышкой из борированного полиэтилена для защиты БДН от фонового нейтронного излучения. Блоки детектирования каналов регистрации расположены в центральной несущей конструкции параллельно оси исследуемых корзин и емкостей ТРО.

БДН, БДС и БДД входят в состав блока детекторов (БД), который устанавливается на тележке периметра корзины ТРО рядом с узлом разделки ОТВС АМБ. БД содержит элементы для его захвата и съёма с места установки для проведения ремонта или поверки блоков детектирования.

С помощью грузоподъемного механизма (ГПМ) корзина или емкость ТРО размещается внутри БД для проведения измерений. Высота БД позволяет проводить контроль ЯМ в ТРО сразу от всей корзины или емкости ТРО. Перемещение корзины или емкости ТРО осуществляется по сигналу оператора установки измерения.

В состав электронного модуля, соединенного с блоками детектирования кабельными линиями связи, входит набор электронных блоков для обеспечения работы блоков детектирования и обработки данных.

Установка имеет следующие средства ограничения от несанкционированного доступа:

- защитные наклейки и замки шкафа, в котором размещается оборудование блока вторичной аппаратуры и блока управления установки;

- пломбы на корпусе персонального компьютера;

- замок на лицевой панели персонального компьютера, препятствующий несанкционированному включению компьютера и подключению внешних устройств хранения информации.

Программное обеспечение FLAME-TRO-АМБ обеспечивает функционирование установки: градуировку и проверку каналов регистрации нейтронного и гамма-излучения установки; измерения скорости счета импульсов блоков детектирования нейтронного излучения, мощности дозы и энергетических спектров гамма-излучения, вычисление количества ЯМ в корзинах и емкостях ТРО, связь с установкой МКС-01 АМБ и базой данных системы учета и контроля ЯМ.

Программное обеспечение FLAME-TRO-АМВ состоит из следующих функциональных блоков:

- Flame-tro-амЬ.ехе - 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 - базs данных.

Программное обеспечение FLAME-TRO-АМВ не влияет на метрологические характеристики установки, имеет уровень защиты от непреднамеренных и преднамеренных изменений А.

Идентификационные данные программного обеспечения приведены в таблице

Шкаф для размещения электронных блоков

Блок вторичной аппаратуры

Замок шкафа, защитная наклейка

Блоки детектирования нейтронного и гамма-излучения

Пломба на корпусе персонального компьютера

Замок на лицевой панели персонального компьютера

Блок управления и обработки данных

Технические характеристики

- пределы допускаемой относительной погрешности измерения минимальной и максимальной массы изотопов урана и плутония

в емкостях и корзинах с ТРО, % .......................................... ±25

- время измерения при использовании различных каналов регистрации излучения, мин...................................... от 5 до 30

- габаритные размеры

■ БД (0xh), мм........................................................... 990x990

■ блока вторичной электронной аппаратуры

(БВА) и блока управления и обработки

данных (БУ), мм................................................. 560x800x2030

- масса БД, кг, не более

- масса электронного модуля, кг, не более

- время установления рабочего режима установки, мин, не более

- характеристики сети питания установки

напряжение, В                                           от 198 до 242

частота, Гц                                                    от 47 до 53

- потребляемая мощность, В^А не более

- средняя наработка на отказ, ч., не менее

Канал регистрации нейтронного излучения

диапазон измерения масс изотопов урана и плутония

в емкостях и корзинах с ТРО, кг

■ при выгорании ОЯТ 1 МВт-сут/кг...................

■ при выгорании ОЯТ 45 МВт-сут/кг.....................

диапазон чувствительности детектора для энергии нейтронов,

от 5-10-3 до 50

от 5 до 50

выходящих из водородосодержащего замедлителя вспомогательного устройства ВУ-3 с источником типа ИБН в центре, имп./нейтр.

от 0,2-10—3 до 1,0-10’3

Знак утверждения типа наносится на титульный лист руководства по эксплуатации НПОК018.00.00.000РЭ типографским или иным способом и на переднюю панель модуля электронного по технологии предприятия-изготовителя

Комплектность

1. Установка в составе:

- блок детектирования нейтронного излучения.................... 8 шт.

- блок детектирования гамма-излучения:

спектрометрический............................................. 8 шт.

дозиметрический.................................................. 8 шт.

- модуль электронный................................................... 1 компл.

- комплект монтажных частей (механическая часть)............. 1 компл.

- вспомогательные устройства ВУ-1 и ВУ-2 для проверки

каналов регистрации нейтронного и

гамма-излучения.................................................... 1 компл.

- стенд для ремонта, наладки БД.................................. 1 компл.

- комплект ЗИП...................................................... 1 компл.

Состав модуля электронного установки:

- блок вторичной аппаратуры (БВА)............................. 1 компл.

- блок управления и обработки данных (БУ)................... 1 компл.

Состав комплекта монтажных частей установки измерения:

- центральная несущая конструкция

со слоем защиты из борированного полиэтилена............... 1 шт.

- свинцовая и полиэтиленовая защита БДН.......................... 4 шт.

- свинцовый коллиматор БДС и БДД................................. 8 шт.

- кабельный шлейф от разъема РП 14 до блоков

детектирования нейтронного и гамма-излучения............... 4 компл.

- крышка из борированного полиэтилена............................ 1 шт.

2. Руководство по эксплуатации НПОК018.00.00.000 РЭ.......          1 шт.

3. Методика поверки                                                1 шт.

4. Методика выполнения измерений МКЯМ-01.2009                 1 шт.

Поверка

осуществляется в соответствии с документом «Установка контроля ядерных материалов в твердых радиоактивных отходах при разделке отработавших тепловыделяющих сборок (ОТВС) АМБ Белоярской АЭС МКС-02 АМБ. Методика поверки», разработанной изготовителем и утвержденной руководителем ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИФТРИ».

Для поверки используются:

1. Источник быстрых нейтронов типа ИБН 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).

2. Источник гамма-излучения 241Am типа ОСГИ с активностью не менее 105 Бк, пределы допускаемой относительной погрешности активности ±3 % при доверительной вероятности 0.95 (аттестованный в установленном порядке).

3. Дозиметр ДКД-02-«ИФТП» на основе алмазного детектора, пределы допускаемой относительной погрешности измерений мощности поглощенной дозы гамма-излучения ±5 % при доверительной вероятности 0,95, поверенный в установленном порядке.

Сведения о методах измерений

Измерения производятся согласно «Методике выполнения измерений выгорания и количества ядерных материалов в пеналах с отработавшим ядерным топливом АМБ. МВ09.2009». Свидетельство об аттестации 176-01.00294-2010 от 10.11.2010, Регистрационный код методики измерений по Федеральному реестру ФР.1.38.2010.008827.

Нормативные документы

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

2. ГОСТ 29075-91. «Система ядерного приборостроения для атомных станций. Общие требования».

3. ГОСТ 8.105-80. «Государственный специальный эталон и государственная поверочная схема для средств измерений плотности потока и флюенса нейтронов на ядерно-физических установках».

4. «Методика выполнения измерений при контроле ядерных материалов в твердых радиоактивных отходах, образующихся при разделке отработавших тепловыделяющих сборок реакторов АМБ. МКЯМ-01.2009». Регистрационный код методики измерений по Федеральному реестру ФР. 1.34.2010.08828.

Рекомендации к применению

Рекомендуемые области применения:

- осуществление производственного контроля за соблюдением установленных законодательством Российской Федерации требований промышленной безопасности к эксплуатации опасного производственного объекта:

- выполнение государственных учетных операций;

- осуществление мероприятий государственного контроля (надзора).