Обоснование использования отработавших европийсодержащих пэлов реактора СМ в качестве промышленного источника гамма-излучения
Диссертация
Рассмотрены варианты конструкций мощных источников гамма-излучения, скомпонованных из трехпэльной конструкции в защитных трубах различного диаметра по типу «беличье колесо». На основе радиационных характеристик рассмотренных вариантов, оптимальной представляется конструкция в которой источник набран в один ряд в трубе 09ОХ3 мм из 17 трубок 012×1 мм, с размещенными внутри пэлами (51 шт… Читать ещё >
Содержание
- ГЛАВА 1. ОБЗОР МЕТОДИК, ПРОГРАММНЫХ СРЕДСТВ РАСЧЕТА УСЛОВИЙ ОБЛУЧЕНИЯ ОР, ПРИМЕНЕНИЯ ИСТОЧНИКОВ ГАММА-ИЗЛУЧЕНИЯ
- 1. 1. Обзор методик и программных средств расчета условий облучения пэлов ОР
- 1. 2. Применение источников гамма-излучения
- ГЛАВА. 2. МОДЕЛИРОВАНИЕ УСЛОВИЙ ОБЛУЧЕНИЯ ПЭЛОВ КО И ЦКО РЕАКТОРА СМ
- 2. 1. Конструкция и режим эксплуатации КО реактора СМ
- 2. 2. Расчетная методика моделирования условий облучения пэлов КО
- 2. 3. Описание конструкции и режима эксплуатации ЦКО реактора СМ
- 2. 4. Описание расчетной методики моделирования условий облучения пэлов ЦКО
- 2. 5. Методика расчета мощности поглощенной дозы гамма-излучения от пэлов КО и ЦКО
- 2. 6. Результаты расчетных исследований
- Выводы по второй главе
- ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ РАДИАЦИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ПЭЛОВ ОР РЕАКТОРА СМ
- 3. 1. Методика и результаты гамма-спектрометрии пэлов КО и ЦКО
- 3. 2. Методика и результаты эмиссионной гамма-томографии поглощающего элемента компенсирующего органа реактора СМ
- 3. 3. Экспериментальное определение мощности поглощенной дозы гамма-излучения от пэлов КО и ЦКО
- 3. 4. Результаты расчетов в сравнении с экспериментальными данными
- 3. 4. 1. Распределение изотопов европия в объеме пэлов КО и ЦКО
- 3. 4. 2. Мощность поглощенной дозы гамма-излучения от пэлов КО и ЦКО
- 4. 1. Изотопы европия Еи-152, Еи-154 как материал для источника гамма-излучения
- 4. 2. Обоснование схемы конструкции источников гамма-излучения на основе отработавших пэлов реактора СМ
- 4. 3. Возможности использования европиевых пэлов реактора БН-600 в гамма-источниках
Список литературы
- В.Д. Рисованный, Е. П. Клочков, В. Б. Пономаренко, А. В. Захаров Европий в ядерной технике, Димитровград, 1998 г.
- Опыт конструирования, производства и эксплуатации органов регулирования ядерных реакторов, Сборник тезисов докладов на международной научно-технической конференции, посвященной 70-летию МЗП, Москва, ФГУП ЦНИИатоминформ, 2002 г.
- Е.П. Клочков, В. Д. Рисованный, А. В. Захаров, А. Н. Дорофеев и др. Обобщение результатов исследований конструкций органов регулирования и установление их местоположения и физического состояния, отчет по задаче В проекта 2376р МНТЦ, 2003 г.
- Постановление Правительства Российской Федерации Обращения с радиоактивными отходами и отработавшими ядерными материалами, их утилизация и захоронение на 1996 -2005 годы, от 23 октября 1995 г. № 1030.
- Е.П. Клочков, В. Д. Рисованый, В. Б. Пономаренко, В. М. Чернышов Способ получения сердечника гамма-источника на основе радионуклидов европия, патент России, № 2 034 347
- Е.П. Клочков, В. Д. Рисованый, В. Б. Пономаренко, В. М. Чернышов и др. Источник гамма-излучения с активным сердечником и способ его изготовления, патент России, № 2 035 076
- The ICGFI Secretariat Joint FAO/IAEA Division of Nuclear Techniques in Food and Agriculture Wagramerstrasee 5, P.). Box 100, A-1400 Vienna, Austria, 1999.
- И.А. Чернов, И. А. Широковских Расчет изменения изотопного состава органов СУЗ реактора БН-600. Белоярская АЭС. Физика и теплофизика реактора БН-600, 1994 г.
- Л.П. Абагян, И. О. Базазянц и др. Групповые константы для расчета реакторов и защиты: Справочник. М.:Энергоатомиздат, 1981 г.
- Е.Ф.Селезнев Аннотация программы SYNTES расчета реактора в двумерной геометрии. Вопросы атомной науки и техники. Сер. Физика и техника ядерных реакторов. М.:ИАЭ им. И. В. Курчатова. 1984 г. Вып. 6 (43).
- М.А. Kalugin and L.V. Maiorov Application of the Monte Carlo Method for Analyzing the IGR Reactor Experiments. Pros, of the 1996 Topical Meeting «Radiation Protection end Shielding», No. Falmouth, Massachusetts, USA, April 21−25, 1996.
- E.R. Woodcock et. al. In: Proc. of the Conf. on the Application of the Computing Methods to reactor Problems, (Argonne, USA, 1965).
- JI.H. Ярославцева, П. А. Фомиченко, А. В. Васильев, Л. Л. Кононова Методы и алгоритмы нейтронно-физического расчета ядерных ректоров в комплексе программ JARFR. Отчет ИПБ/РНЦ «КИ» № 90/1−4-95,1995 г.
- Leland L. Carter General-Purpose Monte-Carlo Codes and Application, TANS, v.27, 1977.
- Л.П. Абагян, A.E. Глушков и др. Программа MCU-3 для расчета методом Монте-Карло нейтронно-физических характеристик ядерных реакторов, Том 3. Препринт РНЦ КИ, ИАЭ-5736, М., 1994 г.
- Программа MCU-RFFI/A с библиотекой констант DLC/MCUDAT-1.0. Аттестационный паспорт программного средства № 61, выданный 17.10.96 г. НТЦ ЯРБ ГАН РФ.
- E.Gomin, L.Maiorov. The MCU Monte Carlo Code for 3D Depletion Calculation. Proceedings of International Conference, September 27−30, 1999, vol.2. Madrid, Spain.
- Л.П. Абагян, Н. И. Алексеев, В. И. Брызгалов и др. Верификация и проверка качества программы MCU-REA применительно к расчётам критичности и выгорания реакторов типа ВВЭР. Отчёт ИЯР РНЦ-КИ № 36/7−98, Москва, 1998 г.
- В.П. Полевой Комплекс программ MMKFK для нейтронно-физических расчетов реакторов методом Монте-Карло.,-ВАНТ.Сер.физика и техника ядерных реакторов, М., 1991 г., вып.2.
- А.А. Андросенко, П. А. Андросенко Комплекс программ BRAND для расчетов характеристик переноса излучения методом Монте-Карло, -ВАНТ.Сер.физика и техника ядерных реакторов, М., 1985, вып.7.
- М.А, Kalugin and L.V. Maiorov Application of the Monte Carlo Method for Analyzing the IGR Reactor Experiments. Pros, of the 1996 Topical Meeting «Radiation Protection end Shielding», No. Falmouth, Massachusetts, USA, April 21−25, 1996.
- А.П. Веселкин, Ю. А. Егоров и др. Инженерный расчет защиты атомных станций. М.: Атомиздат, 1976 г.
- R.W.Roussin and all. «The CTR processed multigroup cross section library for neutronics studies». ORNL/RSIC-37, 1979.
- Н.И. Алексеев, А. Е. Глушков, E.A. Гомин, М. И. Гуревич. Верификация программы MCU-REA на международной базе интегральных экспериментов. Отчёт ИФ «Содействие» инв.№, Москва, 2001 г.
- А.Х. Брегер Развитие радиационно-химического аппаратостроения в СССР, Атомная энергия, 1988−65, № 4.
- N.Tamura Gamma irradiation facilities, Radiation Phys. and Chem., 1981−18, № 2.
- R.A. Harrod AESZ sterilization facilities, Radiation Phys. and Chem., 1977−9, № 2.
- J. Cuda Optimum plant capacity-technical and economic consideration, Radiation Phys. and Chem., 1985 -25, № 1−3.
- C. Mosse, J.J. Zaizier, Y. Keraron Experimental qualification of a code for optimizing gamma-irradiation facilities, Radiation Phys. and Chem., 1988 -25, № 1−3.
- E.W. Beers, P. End Innofavations in irradiation design, Radiation Phys. and Chem., 1990 -35, № 4−6.
- J.A. Beck Auditing radiation sterilization facilities, Radiation Phys. and Chem., 1990 -35, № 4−6, p.811−815.
- J.O. Phillips Radiation technology in surgery and the pharma ceuti cal industry, IAEA Bull, 1994−36, № 1.
- A.M. Кузин, Д. А. Каушанский Прикладная радиобиология, Энергоатомиздат, 1981.
- M.JI. Гольдин Радиационная измерительная техника сельскохозяйственного производства, Энергоатомиздат, 1986 г.
- Р.В. Джагацпанян, В. И. Емельянов Технология радиационного хлорирования, сульфо-хлорирования и сульфоокисления органических соединений, Энергоатомиздат, 1984.
- Э.Э. Финкель, B. J1. Карпов, С. М. Берлянт Технология радиационного модифицирования полимеров, Энергоатомиздат, 1982 г.
- В.А. Гольдин, Е. Д. Чистов Установки и аппараты радиационной технологии, Энергоатомиздат, 1985 г.
- Расчет и конструирование радиоизотопных радиационно-химических установок, Справочник, Атомиздат, 1975 г.
- А.К. Пикаев, С. А. Кабакчи Реакционная способность продуктов радиолиза воды, Энергоатомиздат, 1982, с. 201.
- В.Н. Шубин, Ю. И. Шаранин, С. А. Бруснецова Радиационное обеззараживание сточных и природных вод, Энергоатомиздат, 1985 г.
- В.А. Рябченко О санитарно-показательном значении кишечной палочки при обеззараживании воды гамма-излучением, Гигиена и санитария, 1964, № 9.
- Т. Ацухиро Радиационная очистка пресной воды, Радиоизотоп, 1988−37, № 7.
- Т. Саваи Радиационнохимическая очистка загрязненной воды, Nucl. End, 1979−25.
- В.А. Рябченко, Н. А. Арбузова, JI.A. Сергунина Обеззараживание сточных вод гамма-излучением, В сб. Актуальные вопросы санит. микробиологии, 1973 г.
- Сборник нейтронно-физических характеристик каналов облучения реактора СМ. Отчет НИИАР 0−4479, Димитровград, 1996 г.
- Исследовательский реактор СМ-2. Пояснительная записка (техническое обоснование безопасности) Инв.№ 1074. НИИАР, Димитровград, 1988 г.
- Е.П. Клочков, В. Д. Рисованный, Ю. Е. Ванеев, А. Н. Дорофеев Радиационные характеристики европийсодержащих органов СУЗ реактора СМ-2 после длительной эксплуатации. Атомная энергия, т.93, вып.2 2002г.
- Радиационные характеристики облученного ядерного топлива, Справочник, Энерго-атомиздат, 1983 г.
- А.И. Шляхтер Функции распада и их применение в расчетах образования изотопов, ЛИЯФ, 1982 г.
- Исследовательский реактор СМ-3. Пояснительная записка (отчет обоснования безопасности) Инв.№ 0−4876. НИИАР, Димитровград, 1999 г.
- В.А.Жителев, В. Г. Дворецкий, В. П. Смирнов, А. Н. Дорофеев Алгоритмы эмиссионной томографии объектов с радиально-асимметричным распределением активности излучателей. В сб. трудов НИИАР, вып.4 2000г.
- А.Х. Брегер, .Б. И. Ванштейн, Н. П. Сыркус, В. А. Гольдин, J1.B. Чепель Основы радиационно-химического аппаратостроения, Атомиздат, 1967.
- В.Д. Рисованый, Е. П. Клочков, В. Б. Пономаренко, А. В. Захаров Европий в ядерной технике, Димитровград, ГНЦ РФ НИИАР, 1998 г.
- Схемы распадов радионуклидов. Энергия и интенсивность излучения, Рекомендации МКРЗ, Энергоатомиздат, 1987 г., ч.1, книга1, ч.2, книга2.
- Расчет и конструирование радиоизотопных радиационно-химических установок, Справочник, Атомиздат 1975 г.
- Е.П. Клочков, В. Д. Рисованный, Ю. В. Ванеев, А. Н. Дорофеев Источник гамма-излучения, заявка на изобретение № 2 002 131 013 от 18.11.02.
- Виды ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ, КОТОРЫЕ МОГУТ БЫТЬ ПОДВЕРГНУТЫ РАДИАЦИОННОЙ ОБРАБОТКЕ
- Продукт Цель облучения Доза, кГр Эффект воздействия
- Картофель, лук Увеличение срока хранения. 0,050,15 Задержка прорастания.
- Пшеница, мука, сухие фрукты, зараженные насекомыми, земляные и грецкие орехи Дезинсекция. 0,20−1 Уничтожение или стерилизация насекомых.
- Клубника, бананы, папайя, манго, грибы, томаты, спаржа Увеличение срока хранения. 1−8 Уменьшение роста и размножения плесени, дрожжей, задержка созревания.
- Мясо, птица и другие скоропортящиеся продукты Безопасное увеличение сроков хранения без замораживания. 40 Предотвращение роста и размножения микроорганизмов.
- Замороженное мясо, птица, яйца, другие продукты и корма, • являющиеся переносчиками патогенных микроорганизмов Предупреждение образования ядовитых веществ в продуктах питания. 3−10 Предотвращение роста и размножения салмонелл.
- Специи и другие добавки Уменьшение зараженности. 5−20 Снижение роста и подавление микробиологических популяций.1. Диапазон измеряемых доздля ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ
- Цель облучения Диапазон измерений, рад
- Предпосевное облучение семян сельскохозяйственных культур 102−104
- Предпосадочное облучение клубней картофеля 102−103
- Задержка прорастания семенных клубней картофеля в предпосадочный период (2+3)-1031. Селекция растений 102−105
- Предотвращение прорастания картофеля, лука (5-И5)-103
- Продление сроков хранения овощей, ягод, фруктов (1−8)-Ю51. Дезинсекция зерна 104−105
- Стерилизация медицинских изделий и препаратов 105−5-106
- Радуризация рыбы и рыбных продуктов (0,2−0,4)-106
- Обеззараживание навозных стоков промышленных животноводческих комплексов 3−104−106
- Ослепление глазков на черенках винограда 5−102−3-103
- Карантинное обеззараживание кожи и шерсти животных (2+3)-106
- Консервирование шкур и кожевенного сырья Ю5−106
- Стерилизация специй и других добавок в пищевые продукты (0,5−5-2)-106 .
- Стерилизации пищи лабораторных животных (2−5)-106
- Стерилизация сточных вод (0,4−5-2)-106
- Экстракорпоральное облучение крови (1−6)-102
- Половая стерилизация насекомых-вредителей (5-И 5)-103
- Консервирование и улучшение качества кормов (0,2*3)-106
- Увеличение яйценоскости и жизнеспособности кур 2−5-6
- Стерилизация изделий и препаратов в ветеринарии (2*5)-106
- Удлинение сроков хранения мяса и ряда мясных продуктов: радисидацей радуризацией радаппертизацией (2−5-6)-105 (1−5-6)-105 (1−5-5)-Ю6
- ОБРАБОТКА ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ ОБЛУЧЕНИЕМ В СТРАНАХ МИРА (ОЦЕНКИ НА 1999 г.- ОБЩИЙ ОБЬЕМ 243 тыс. т.
- Аргентина. Специи, сушеные овощи, чеснок, яйцепродук-ты, обезвоженная бычья сыворотка. 740 т.
- Бангладеш. Сушеная рыба, замороженные продукты, стручковые. 229 т.
- Бельгия. Пища для лабораторных животных, специи, замороженные лягушачьи лапки, креветки, ароматические травы н чаи. 15 тыс. т.1. Бразилия. Специи.
- Венгрия. Специи, сушеные овощи. 800 т.
- Вьетнам. Специи, сушеные травы.1. Германия. Специи.1. Дания. Специи.
- Израиль. Специи, приправы и травы. 1тыс. т.
- Индонезия. Не указано. 4015 т.1. Иран. Специи.1. Канада. Специи. 3 тыс. т.
- Китай. Специи, овощные приправы (чеснок, 32 тыс. т), сладкое картофельное вино, картофель, лук, обезвоженные овощи, охлажденное мясо, диетические продукты, рис, зерновые, пшеничная мука, специи. 72 тыс. т.
- Куба. Бобы, лук, картофель.
- Малайзия. Спецни, травы и сухие ингредиенты пищевых продуктов.
- Мексика. Сухие пищевые продукты. 4,6 «тыс. т.
- Нидерланды. Не указано. 30 тыс. т.1. Норвегия. Специи.
- Перу. Специн, пищевые добавки, корм для животных.
- Польша. Специи, обезвоженные грибы и овощи. 300 т.
- Соединенное Королевство. Специи.
- Соединенные Штаты. Специи, свежие продукты, куры. 50 тыс. т.
- Таиланд. Ферментированные свнные сосиски (нхэм), спецни для производства супов и других продуктов. 880 т. Финляндия. Специи.
- Франция. Специи и овощные приправы, мороженые креветки, лягушачьи лапки, птица (мороженое куриное филе). 25 тыс. т.
- Хорватия. Маковое семя, молотый красный перец, корень алтея, лист алтея, березовый лист, лист мяты, лист тимьяна, цветки ромашки, экстракт зверобоя, экстракт мяты, экстракт валерианы. 37 т.
- Чешская Республика. Сухие ингредиенты пищевыхпродуктов, специи. 850 т.
- Чили. Специи и приправы, сушеные овощи, замороженные продукты (морепродукты). 635 т.1. Югославия. Специи.
- Япония. Картофель. 20 тыс. т.
- Примечание: Оценочные данные представили не все страны.