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
| Наименование программного обеспечения | Идентификации-онное наименование программного обеспечения | Номер версии (идентификационный номер) программного обеспечения | Цифровой идентификатор программного обеспечения (контрольная сумма исполняемого кода) | Алгоритм вычисления цифрового идентификатора программного обеспечения |
| FLAME-TRO-AMB | flame-tro-amb | 1.0.0.0 | 4D6116B3F10-A248EEE07-DE7285F51B-A6D8CA60DF | SHA-1 |
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
| - пределы допускаемой относительной погрешности |
| чувствительности детектора для энергии нейтронов, | |
| выходящих из водородосодержащего замедлителя | |
| вспомогательного устройства ВУ-3 с источником | |
| типа ИБН в центре, % | ±10 |
| - мощность поглощенной дозы сопутствующего | |
| гамма-излучения, Гр/ч, не более | 102 |
| Канал регистрации гамма-излучения спектрометрический | |
| - диапазон измерения масс изотопов урана и плутония | |
| в емкостях и корзинах с ТРО, кг | |
| ■ при выгорании ОЯТ 1 МВт-сут/кг...................... | от 10-2 до 5 |
| ■ при выгорании ОЯТ 45 МВт-сут/кг............... | от 2-10-4 до 5-10-2 |
| - энергетический диапазон регистрируемого | |
| гамма-излучения, МэВ | 0,05 до 1.0 |
| - абсолютное энергетическое разрешение: | |
| • при энергии гамма-излучения E=60 кэВ, кэВ | 15 |
| • при энергии гамма-излучения E=662 кэВ, кэВ | 20 |
| - максимальная входная статистическая загрузка, имп./с | 104 |
| - диапазон чувствительности детектора к гамма-излучению | |
| источника 241Am типа ОСГИ при размещении источника и детектора во |
| вспомогательном устройстве ВУ-4, имп./Бк | от 140 до 5-10’5 |
| - пределы допускаемой относительной погрешности | |
| чувствительности к гамма-излучению, % | ±10 |
| Канал регистрации гамма-излучения дозиметрический | |
| - диапазон измерения масс изотопов урана и плутония | |
| в емкостях и корзинах с ТРО, кг | |
| • при выгорании ОЯТ 1 МВт-сут/кг | от 5 до 50 |
| • при выгорании ОЯТ 45 МВт-сут/кг | от 5-10-2 до 50 |
| - диапазон энергий регистрируемого | |
| гамма-излучения, МэВ | от 0,08 до 25 |
| - диапазон измерения мощности поглощенной дозы | |
| гамма- излучения, Гр/с | от 240’4 до 0,2 |
| - пределы допускаемой относительной погрешности | |
| измерения мощности поглощенной дозы гамма- излучения, % | ±5 |
| Рабочие условия эксплуатации установки: | |
| - рабочая среда | воздух |
| - температура воздуха, °С | от 18 до 40 |
| - относительная влажность воздуха, % | до 80 |
| - режим работы | периодический |
Знак утверждения типа |
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).
