Проблеми проектування імітатора радіаційних полів в гермозонах ядерних енергетичних реакторів

 

І. А. Хомич

 

Інститут ядерних досліджень НАН України, Київ, Україна

 

В доповіді викладено концептуальні положення проектування імітатора. Актуальність цього напрямку визначається сучасними тенденціями підвищення експлуатаційної надійності критичних об’єктів сучасної економіки – атомної енергетики, космічної галузі, об’єктів хімічного виробництва та ін. Цей напрямок отримав міжнародне признання в усіх високотехнологічних галузях і зарекомендував себе як найбільш ефективний спосіб забезпечення надійності і передбачуваності роботи відповідальних об’єктів в реальних умовах. Проведені дослідження свідчать, що незважаючи на попередній досвід української науки в створенні імітаторів, наприклад,  для космічної галузі, поки що не створені імітаторів об’єктів вітчизняної ядерної енергетики. На даний час створення таких імітаторів для енергетики України є актуальною проблемою.

Метою даних досліджень є оцінка можливостей створення в ІЯД НАН України імітатора, як важливого компонента безпеки експлуатації хоча б для певної частини критичного обладнання АЕС з переліку нормативних документів України та міжнародних рекомендацій МАГАТЕ. Юридичною базою створення імітаторів є закони України «Про використання ядерної енергії та радіаційну безпеку» (39/95-ВР) та «Про дозвільну діяльність у сфері використання ядерної енергії» (1370-14), нормативні положення Державної адміністрації ядерного регулювання України «Загальні положення забезпечення безпеки атомних станцій» (НП 306.1.02/1.034-2000) та «Загальні вимоги до продовження експлуатації енергоблоків АЕС у понад проектний строк за результатами здійснення періодичної переоцінки безпеки» (НП 306.2.99-2004), а також стандарти НАЕК «Енергоатом» України «Квалификация оборудования и технических устройств. Общие требования.» (СТП 0.08.050-2004).

Найближчим за можливостями є створення імітатора радіаційних полів в гермозонах ядерних енергетичних установок для випробування і сертифікації електротехнічного устаткування та вузлів системи водообороту в реакторі. В їх складі кабелі, електроприводи, ізолятори, прохідні ізолюючі муфти та інше, з переліку, затвердженого НАЕК.  Надійною основою успішного здійснення проекту такого імітатора є великий попередній досвід фахівців ІЯД НАН України та результати досліджень принципових питань вибору джерела радіації і аналізу технічних можливостей радіаційної експериментальної бази інституту.  Була науково обґрунтована доцільність створювати імітатор на базі універсального електрофізичного джерела радіації – діючого прискорювача електронів великої потужності. Це стало основою створення в ІЯД науково-технологічної радіаційної установки з прискорювачем електронів 4 МеВ і потужністю пучка 5 кВт. Конструкція реакційної камери установки розрахована на радіаційні випробування і сертифікацію крупного критичного обладнання АЕС. Для того, щоб скористатися такими унікальними можливостями, які поки що не мають ніякі інші наукові заклади в Україні, необхідно вирішити останнє з обов’язкових заходів створення імітатора -  забезпечити протирадіаційний захист персоналу і довкілля при імітації в реакційній камері установки потужних радіаційних полів великих об’ємів.

В доповіді обговорюються методика вимірювань інтенсивності радіації в приміщеннях установки та на прилеглій території в режимах генерації електронів, гальмівного гама-випромінювання, та змішаних гама-електронних радіаційних полів. Обговорюються методики обробки отриманих даних  та моделі розрахунків генерації нейтронних потоків для оцінки технологічної і економічної доцільності їх використання для сертифікації вибраного типу обладнання АЕС.