В 2022–2024 гг. были успешно выполнены работы по разработке, изготовлению и поставке во ФГУП «ПО «Маяк» двух установок контроля ядерных материалов (ЯМ) и измерения удельной активности в емкостях твердых радиоактивных отходов (далее – установки).
Установки предназначены для контроля наличия и оценки массы ЯМ, содержащихся в твердых радиоактивных отходах (ТРО), и измерения удельной активности альфа-, бета- и гамма-излучающих нуклидов в ТРО, образующихся при разделке ОТВС реакторов АМБ, для последующей постановки ТРО на учет.
Категории контролируемых ТРО – среднеактивные (САО) и высокоактивные (ВАО).
Характеристики контролируемых ТРО:
| Максимальная масса | 600 кг |
| Максимальный наружный диаметр емкости ТРО | 860 мм |
| Высота | 860 мм |
| Толщина стенки обечайки | 2 мм |
В состав установки входит модуль измерения массы ЯМ в ТРО и спектрометрический модуль измерения активности ТРО.
Определение массы ЯМ выполняется активным методом с помощью импульсного нейтронного генератора (ИНГ). Модуль измерения массы ЯМ в ТРО представляет собой измерительную камеру, стенки которой изготовлены из полиэтилена и кадмия, снаружи облицованы листами из нержавеющей стали. Внутри трех стенок на фиксированном расстоянии размещаются блоки детектирования нейтронного излучения (БДН) в количестве 20 шт., предназначенные для регистрации собственного и вынужденного нейтронного излучения в объектах контроля. Со стороны четвертой стенки размещается блок излучателя ИНГ. Для контроля интенсивности ИНГ используется один мониторный БДН.
Измерительная камера оснащена дистанционно управляемыми шиберами для защиты от фонового и отраженного нейтронного излучения при выполнении измерений.
Объект измерений (емкость ТРО) размещается в центре измерительной камеры в подвешенном состоянии. В мишени ИНГ генерируются импульсы нейтронов с энергией 14 МэВ. Для формирования заданного спектра энергий нейтроны замедляются в свинцовом и стальном блоках, далее – в материале стенок измерительной камеры до тепловых энергий и вызывают процесс деления делящихся нуклидов в ЯМ, содержащихся в ТРО.
Положение БДН в стенках модуля выбрано таким образом, чтобы минимизировать эффект гетерогенности распределения ЯМ по объему емкости ТРО без необходимости её вращения во время измерения. С помощью временного анализатора импульсов выделяется временной участок после нейтронного импульса, когда регистрация обусловлена лишь нейтронами надкадмиевой энергии, образованными в делениях ЯДН в измеряемом объекте. Масса ЯМ в измеряемой емкости с ТРО определяется по результатам измерения скорости счета импульсов от БДН с использованием градуировочных коэффициентов, получаемых при моделировании матрицы объекта контроля с использованием стандартных образцов ЯДН.
Модуль измерения активности ТРО располагается над модулем измерения массы ЯМ в ТРО. В состав модуля измерения активности ТРО входят три измерительных спектрометрических модуля, содержащих по два блока детектирования гамма-излучения на основе детекторов CdZnTe. Каждый измерительный модуль оснащен калибровочным источником 152Eu, системой дистанционного позиционирования калибровочного источника.
Управление режимами работы установки с отображением результатов измерений массы ЯМ и активности ТРО осуществляется на мониторах промышленных компьютеров, установленных в шкафах управления. Также предусмотрена возможность трансляции результатов контроля на внешние средства отображения и в многофункциональную автоматизированную информационную систему.
Технические характеристики установки:
| Класс безопасности по НП-016-05 | 4 |
| Контролируемые ЯМ (при наличии ОЯТ) | 235U, 239Pu, 241Pu |
| Минимальная контролируемая суммарная масса делящихся нуклидов: | |
| при выгорании 1 МВт·сут/кг | 20 г |
| при выгорании 45 МВт·сут/кг | 10 г |
| Максимальная контролируемая суммарная масса делящихся нуклидов (суммарно 235U, 239Pu, 241Pu) | 100 г |
| Время контроля ЯМ в ТРО | не более 20 мин |
| Время измерения нейтронного фона | не более 10 мин |
| Время измерения удельной активности ТРО в одной ориентации емкости ТРО | не более 20 мин |
| Время непрерывной работы | не менее 8 ч |
| Внутренний размер измерительной камеры в горизонтальной плоскости | 900 мм |
Количество просмотров: 179
