РБМК ВВР Задачи по физике ядра Испытания ядерного оружия Атомные батареи Физика ядерного реактора Курсовые по энергетике Термоядерный синтез Термоядерный реактор Атомные реакторы на быстрых нейтронах Развитие энергетики России

 Разработка метода оценки количественных и радиационных характеристик радиоактивных отходов, образующихся в процессе проведения демонтажных работ. Практика показывает, что определение величины загрязненности оборудования как наружных, а тем более внутренних поверхностей трубопроводов и оборудования без отбора проб (вырезания образцов) загрязненной поверхности оборудования практически невозможно. Поэтому единственной возможностью для определения степени загрязненности поверхностей оборудования является расчетный метод с использованием результатов измерения уровней мощностей доз от оборудования и состава радионуклидов, получаемых в процессе радиационного обследования. Метод расчета заключается в использовании закономерности γ – излучения от протяженных источников простой геометрической формы, выраженных с помощью аналитических выражений и программных кодов (типа MicroShild), и результатов измерения мощностей доз от демонтируемого оборудования, в результате чего возможно рассчитать величину загрязненности радионуклидами оборудования. С помощью программного кода MicroShield были проведены расчеты дозовых нагрузок от цилиндрических источников разной длины и диаметра, к которым можно свести почти все элементы демонтируемой установки, результаты которых приведены на рис. 13 - 15. ВЭС с точки зрения экологии Совершенно ясно, что к работающему ветряку близко подходить не желательно и притом с любой стороны, т. к. при изменениях направления ветра направление оси ротора тоже изменяется. Для размещения сотен, тысяч и тем более миллионов ветряков потребовались бы обширные площади в сотни тысяч гектаров. Ветроагрегаты близко друг к другу ставить нельзя, т. к. они могут создавать взаимные помехи в работе, «отнимая ветер» один у другого. Минимальное расстояние между ветряками должно быть не менее их утроенной высоты. Какую же площадь придется отвести для ВЭС мощностью 4 млн кВт!

Рис. 14. Мощность дозы от цилиндрического источника различного диаметра в зависимости от длины цилиндра и расстояния от объекта до места измерения

 
Рис. 13. Мощность дозы от цилиндрического источника (загрязнение внутренних поверхностей) в зависимости от радиуса цилиндра и расстояния от объекта до места измерения

Верификация метода проводилась при проведении работ по ликвидации временных хранилищ на территории Центра, в которых за время работы, начиная с 1943 года, накопилось значительное количество РАО.

Рис. 15. Мощность дозы от цилиндрического источника (с распределенной по объему активностью 60Co и 137Cs) в зависимости от длины цилиндра и плотности среды внутри цилиндра

 
 По имеющейся отрывочной информации полагалось, что активность радионуклидов во временных хранилищах составляет порядка 4·1015 Бк (100000 Ки). Используя разработанный метод, был выполнен расчет активности радионуклидов в РАО, находящихся во

временных хранилищах, который показал, что активность РАО во временных хранилищах составляет 4.4·1013 Бк, в то время как в результате проведенных работ по ликвидации этих хранилищ было удалены радиоактивные отходы активностью ~2.·1013 Бк, что свидетельствует об удовлетворительном согласии расчетных и экспериментально полученных при ликвидации хранилищ результатов.

По результатам обследования радиационной обстановки в технологических помещениях реактора МР и весо - габаритных характеристик обследованного оборудования контура охлаждения и петлевых установок реактора было оценено, в соответствии с разработанной методикой, количество радиоактивных отходов с градацией по уровням излучения (см. табл.3).

По выполненным расчетным оценкам суммарная активность твердых РАО, образующихся при демонтаже оборудования реактора, составляет ~ 1014 Бк.

Таблица 3. Количество РАО, образующихся на всех этапах работ по выводу из эксплуатации реакторов МР и РФТ

этапа

Работы по выводу из эксплуатации:

Объем

РАО, т

По категориям

ОСПОРБ-99

НАО

САО

ВАО

1.

Петлевые каналы в бассейне - хранилище;

30,0

24,0

6,0

-

2.

Контура охлаждения реактора и петлевых установок

889,6

675,2

211,5

2,9

3.

Внутрикорпусные устройства реактора МР

206,1

189,3

16,8

-

Внутрикорпусные устройства реактора РТФ

140,8

134,4

6,4

-

4.

Очистка от радиоактивных загрязнений помещений и рекультивация площадки МР

200

200

Итого

1466,5

1222,9

240,7

2,9

В главе 5 рассмотрено создание метода определения коэффициента, характеризующего выход радиоактивных аэрозолей при проведении демонтажных работ.

Методика расчета выхода аэрозолей при демонтажных работах требует учета всех факторов, влияющих на формирование аэрозольной активности в воздухе помещений, таких как выведение аэрозолей за счет удаления загрязненного воздуха в систему вентиляции и за счет осаждения аэрозолей на окружающих поверхностях. Для изучения поведения радиоактивных аэрозолей в помещении с радиоактивной средой был создан стенд и проведены эксперименты по определению скорости осаждения аэрозолей на поверхностях помещения. Приведены результаты экспериментов по изучению поведения радиоактивных аэрозолей в атмосфере помещения и определению коэффициента осаждения аэрозолей на поверхностях помещения. В результате было показано, что коэффициент осаждения радиоактивных аэрозолей на поверхностях помещений, характеризующий процесс выведения из воздушной среды помещений за счет осаждения на поверхностях, составляет ~ 10-4 м/с.

Был проведен расчетный анализ влияния кратности обмена воздуха и размеров помещения на количество аэрозолей, выведенных из атмосферы помещений, за счет процесса осаждения на поверхностях. Результаты расчета приведены на рис.16.

Из данных, приведенных на рис. 16, можно видеть, что количество аэрозолей, осаждающихся на поверхностях стен помещения, в значительной степени зависит от кратности обмена воздуха в помещении и, в меньшей степени,- от габаритов помещения.

Рис. 16. Влияние размеров помещения и кратности обмена воздуха в нем на осаждение аэрозолей на поверхностях помещения

 
Обоснование принимаемых проектных

 решений, выбор технологий демонтажа

трубопроводов и оборудования производится с учетом рассмотрения воздействия используемых технических решений на персонал, население и окружающую среду. Такая оценка может быть выполнена при наличии информации, характеризующей образование и поступление в воздушную среду технологических помещений радиоактивных нуклидов при проведении демонтажных работ. В связи с недостаточностью необходимой информации по образованию аэрозолей при демонтаже загрязненного оборудования был разработан метод получения такой информации.

Количество образуемых аэрозолей при проведении демонтажных работ зависит как от степени загрязненности демонтируемого материала, так от способа резки металлических конструкций.

Количественную оценку выхода активности при резке загрязненных материалов проводят с использованием:

коэффициента выхода на единицу длины реза на единицу загрязнения поверхности в единицах Бк/м/(Бк/см2) - RV, который не зависит от ширины реза;

коэффициента выхода на единицу площади реза на единицу загрязнения поверхности в единицах Бк/см2/(Бк/см2) - RF.

Количественная оценка выхода радиоактивных аэрозолей при резке металлического оборудования, масса которого содержит радионуклиды, образовавшиеся в процессе активации изотопов металла и примесей в нем нейтронами, проводится с использованием коэффициента выхода на единицу объема реза в единицах Бк/м/(Бк/см3).

Коэффициенты RV и RF связаны следующим соотношением:

  (1)

 где W- ширина реза.

Наиболее распространенные способы резки и фрагментации трубопроводов и оборудования включают:

- методы не огневой (холодной) резки: механическое перекусывание; распиливание с использованием пил, фрез, алмазных проволок и канатов; абразивных инструментов);

- методы горячей резки (автогенная, плазменная).

Из опыта демонтажных работ следует, что наиболее неблагоприятными, с точки зрения выхода радиоактивных аэрозолей в атмосферу помещения, являются методы с использованием абразивных инструментов, методов канатной резки и методы горячей резки. Механический способ резки с помощью перекусывания (гидрокусачками, гидроножницами) считается наиболее благоприятным с точки зрения образования радиоактивных аэрозолей, но экспериментальные данные по выходу аэрозолей при этом способе отсутствуют.

Описан разработанный метод определения коэффициента выхода радиоактивных аэрозолей при резке загрязненного оборудования. В основу метода положен тот факт, что между источником аэрозольной активности и объемной активностью аэрозолей в воздушной среде помещения имеется корреляция.


На главную