Основные источники радиационной опасности на БАЭС

1. Процесс получения электроэнергии на АС основан на использовании ядерного топлива, при делении которого в реакторе более 80 % освобождающейся энергии выделяется в виде кинетической энергии осколков деления и 20 % в виде энергии ионизирующих излучений: нейтронов, гамма-квантов, бета- и альфа-частиц.

Процесс деления сопровождается образованием новых радиоактивных веществ - осколков деления, а освобождающиеся нейтроны производят активацию ядер теплоносителя, продуктов коррозии, газов и конструкционных материалов.

2. Основным источником нейтронов является работающие реакторы БН-600, БН-800.

3. При работе реактора образуется гамма-излучение в результате следующих процессов:

- при делении ядер урана;

- при радиационном захвате нейтронов ядрами конструкционных материалов;

- взаимодействие нейтронов в активной зоне реактора с ядрами теплоносителя, продуктов коррозии, газов и конструкционных материалов.

Радионуклиды, образующиеся при этих реакциях, обладают периодами полураспада от нескольких секунд до нескольких лет. Активность, обусловленная продуктами активации, называется наведенной.

4. Радиационная обстановка на оборудовании и в помещениях 1 очереди определяется излучением долгоживущих продуктов деления (цезий-137) и радионуклидов активированных примесей и продуктов коррозии металлов (кобальт-60), которые отложились на поверхностях оборудования, арматуры и трубопроводов в процессе эксплуатации.

5. Источниками бета-излучения являются детали, извлекаемые из реакторов, технологическое оборудование, контурные и дренажные воды, радиоактивные газы и аэрозоли, натрий 1 контура.

6. В насосах, теплообменниках и баке реактора блоков № 3, 4 имеются свободные уровни натрия, полости которых для исключения контакта натрия с воздухом заполнены инертным газом - аргоном. Активность газовой системы при работе реактора определяется радионуклидом аргон-41, который образуется за счет активации аргона в газовой подушке реактора и активации аргона, растворенного в теплоносителе. Существенный вклад в активность газовой системы могут вносить газообразные продукты деления при разгерметизации твэлов.

Небольшой период полураспада аргона-41 (Т_1/2 = 1,82 часа) облегчает условия ремонта оборудования газовых контуров после останова реактора.

7. На блоках № 3, 4 теплоносителем 1 и 2 контуров является жидкий натрий. В активной зоне и в теплообменниках за внутрибаковой защитой происходит активация ядер натрия и образование радионуклидов натрия-22 и натрия-24.

Натрий-24 имеет период полураспада Т_1/2 = 15 часов. Активность теплоносителя 1 контура при работе реактора за счет натрия-24 весьма высока и составляет 21 Ки/л.

Уровни гамма-излучения в помещениях 1 контура при работе реактора БН-600, БН-800, а также в первые часы после останова составляют несколько рентген в секунду и определяются натрием-24.

Через каждые двое суток после останова реактора мощность дозы излучения от натрия-24 снижается в 10 раз. Необходимое время для распада натрия-24 до активности, соизмеримой с активностью долгоживущего натрия-22 (период полураспада Т_1/2 = 2,6 года) составляет 10 - 12 суток.

Натрий-22 определяет активность теплоносителя 1 контура при остановленном реакторе после распада натрия-24. При разгерметизации твэлов вклад в мощность дозы излучения от натриевого оборудования 1 контура дают долгоживущие продукты деления, такие, как цезий-137, который преимущественно откладывается в относительно холодных местах на стенках оборудования.

Загрязнение 1 контура радиоактивными продуктами коррозии в начальный период работы реактора не дает существенного вклада в активность теплоносителя и поверхностей оборудования 1 контура с точки зрения вклада в мощность дозы излучения.

Активность натрия 2 контура низка и практически, не влияет на радиационную обстановку в помещениях.

8. Гамма-излучение продуктов деления ядерного топлива (газообразные, аэрозольные, твердые) представляет наибольшую опасность для персонала из-за их высокой активности. Активность облученного топлива (ОТВС) за счет продуктов деления после извлечения его из реактора может составлять несколько десятков тысяч и даже сотен тысяч кюри.

Такие газообразные радионуклиды, как криптон-88 (Т_1/2 = 2,77 часа) и ксенон-138 (Т_1/2 = 17 мин.) при распаде генерируют аэрозольные частицы рубидий-88 и цезий-138 соответственно, которые при осаждении дают значительные по величине загрязнения поверхностей помещений и оборудования.

9. Источниками радиоактивных аэрозолей и поверхностных загрязнений являются технологическое оборудование при нарушении его герметичности (протечки, свищи) или при разборке, фильтры вытяжных вентсистем, извлекаемые из реактора предметы, радиоактивные отходы, газообразные продукты деления, продукты горения радиоактивного натрия.

Уровни радиоактивных загрязнений и концентрации радиоактивных аэрозолей могут значительно повышаться при проведении ремонтных и аварийных работ.

10. Особую радиационную опасность представляет горение радиоактивного натрия. При сгорании 1 см³ натрия в 1 см³ воздуха образуется концентрация радиоактивных аэрозолей, на несколько порядков превышающая допустимую.

11. В процессе работы станции появляются жидкие, твердые и газообразные радиоактивные отходы.

Источниками жидких радиоактивных отходов являются вода после дезактивации оборудования и помещений, отмывки пакетов на блоке № 3, трапные и обмывочные воды. Все воды, содержащие в растворенном виде или в виде взвесей радиоактивные вещества, поступают на спецводоочистку для переработки. Пульпа и кубовый остаток направляются в емкости хранилища жидких отходов на хранение, а конденсат в главный корпус на подпитку контуров и обмывку помещений. Часть дебалансных вод после соответствующего радиационного контроля направляется в хозяйственно-фекальную канализацию.

Источниками твердых радиоактивных отходов являются демонтированные детали технологического оборудования, пришедшие в негодность, теплоизоляция и спецодежда, средства дезактивации после их использования и т.д. Твердые радиоактивные отходы перевозятся на спецмашине в хранилище сухих отходов на хранение, либо перерабатываются.

Источниками газообразных и аэрозольных отходов являются вытяжные вентсистемы и газовые контуры. Удаление газообразных и аэрозольных радиоактивных отходов производится через вентиляционные трубы высотой 100 м после очистки их от радиоактивных аэрозолей на фильтрах.

12. При работе станции образуется отработавшее ядерное топливо, которое размещено в бассейнах выдержки 1 очереди и блоков № 3, 4 с целью отвода остаточного тепловыделения до отправки на завод регенерации. Таким образом, источником ионизирующих излучений в данном случае являются БВ-1, 2, 3, 4 с размещенным там отработавшим ядерным топливом, а также трубопроводы и оборудование систем, обеспечивающих работоспособность бассейнов выдержки.

13. Кроме того, на БАЭС используются различные ИИИ для радионуклидной и рентгеновской дефектоскопии, поверки и градуировки аппаратуры, а также ИИИ в виде проб технологических сред. Работа с такими источниками регламентируется «Инструкцией по радиационной безопасности при обращении с радиационными и генерирующими источниками ионизирующих излучений».

Приложение 5

Поиск по сайту: