Использование аксиального профиля распределения выгорания при анализе ядерной безопасности систем хранения отработавшего ядерного топлива реакторов ВВЭР в Украине
При анализе ядерной безопасности хранилищ отработавшего ядерного топлива с учетом выгорания топлива (burnup credit) необходимо учитывать распределение выгорания по длине кассеты. Наиболее просто и в то же время консервативно можно принять глубину выгорания по длине отработавших ТВС одинаковой и р...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Ядерна та радіаційна безпека |
|---|---|
| Дата: | 2012 |
| Автори: | , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Російська |
| Опубліковано: |
Державне підприємство "Державний науково-технічний центр з ядерної та радіаційної безпеки" Держатомрегулювання України та НАН України
2012
|
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/97232 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Использование аксиального профиля распределения выгорания при анализе ядерной безопасности систем хранения отработавшего ядерного топлива реакторов ВВЭР в Украине / Е.А. Дудка, Ю.П. Ковбасенко, Е.И. Белодед // Ядерна та радіаційна безпека. — 2012. — № 3. — С. 34-38. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859488437070987264 |
|---|---|
| author | Дудка, Е.А. Ковбасенко, Ю.П. Белодед, Е.И. |
| author_facet | Дудка, Е.А. Ковбасенко, Ю.П. Белодед, Е.И. |
| citation_txt | Использование аксиального профиля распределения выгорания при анализе ядерной безопасности систем хранения отработавшего ядерного топлива реакторов ВВЭР в Украине / Е.А. Дудка, Ю.П. Ковбасенко, Е.И. Белодед // Ядерна та радіаційна безпека. — 2012. — № 3. — С. 34-38. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Ядерна та радіаційна безпека |
| description | При анализе ядерной безопасности хранилищ отработавшего ядерного топлива с
учетом выгорания топлива (burnup credit) необходимо учитывать распределение
выгорания по длине кассеты. Наиболее просто и в то же время консервативно можно
принять глубину выгорания по длине отработавших ТВС одинаковой и равной среднему
выгоранию на наименее выгоревших концевых участках. Однако это приводит к
занижению выгорания по кассете по сравнению с реальным средним значением в 1,5—
2,5 раза.
Для снятия избыточного консерватизма, заложенного в таком подходе,
предлагается метод консервативного учета аксиального профиля распределения
выгорания по длине ТВС. Основанный на результатах анализа аксиальных профилей
распределения выгорания отработавших ТВС, этот метод может использоваться при
обосновании ядерной безопасности систем обращения и хранения отработавшего
топлива.
Ключевые слова: ВВЭР, ТВС, учет выгорания, burnup credit, аксиальная
неравномерность, СХОЯТ, ядерная безопасность, отработавшее томливо.
Аналізуючи ядерну безпеку сховищ відпрацьованого ядерного палива з урахуванням
вигоряння палива (burnup credit), необхідно враховувати розподіл вигоряння по довжині
касети. Найпростіше та водночас консервативно можна прийняти вигоряння по
довжині відпрацьованих ТВЗ однаковим й рівним середньому вигорянню на найменш
вигорілих кінцевих ділянках. Однак це призводить до заниження вигоряння по касеті
порівняно з реальним середнім значенням у 1,5—2,5 раза.
Для зняття надлишкового консерватизму, закладеного в такому підході,
пропонується метод консервативного врахування аксіального профілю розподілу
вигоряння по довжині ТВЗ. Заснований на результатах аналізу аксіальних профілів
розподілу вигоряння відпрацьованих ТВЗ, цей метод може використовуватися в
обґрунтуванні ядерної безпеки систем поводження й зберігання відпрацьованого палива.
Ключові слова: ВВЕР, ТВЗ, врахування вигоряння, burnup credit, аксіальна
нерівномірність, ССВЯП, ядерна безпека, відпрацьоване паливо.
The nuclear safety analysis of spent fuel storages taking into account fuel burnup (burnup
credit) should allow for burnup distribution along the height of the assembly. The most simple
and, at the same time, conservative approach is to take the same burnup along the height of
spent fuel assemblies and equal to the average burnup of the assembly end pieces with the lowest
burnup. However, this leads to underestimation of burnup along the assembly by 1.5 to 2.5 times
compared with the actual average value.
To eliminate excessive conservatism inherent in this approach, we propose a method
taking into account the conservative axial burnup distribution profile along the fuel assembly.
Based on an analysis of the axial burnup profiles of spent fuel assemblies, this method can be
used in nuclear safety justification of spent fuel management and storage systems.
Keywords: WWER, fuel assembly, burnup credit, axial profile, dry spent fuel storage
facility, nuclear safety, spent fuel
|
| first_indexed | 2025-11-24T16:25:11Z |
| format | Article |
| fulltext |
34 ßäåðíà òà ðàä³àö³éíà áåçïåêà 3 (55).2012
Â
ñîîòâåòñòâèè ñ òðåáîâàíèÿìè íîðìàòèâíûõ äîêó-
ìåíòîâ Óêðàèíû [1, 2], ïðè õðàíåíèè ÿäåðíîãî
òîïëèâà (ñâåæåãî è îòðàáîòàâøåãî) ýôôåêòèâíûé
êîýôôèöèåíò ðàçìíîæåíèÿ íåéòðîíîâ íå äîëæåí
ïðåâûøàòü 0,95 â óñëîâèÿõ íîðìàëüíîé ýêñïëóà-
òàöèè è ïðè ïðîåêòíûõ àâàðèÿõ.
 íàñòîÿùåå âðåìÿ ñóõîå õðàíèëèùå îòðàáîòàâøåãî
ÿäåðíîãî òîïëèâà (ÑÕÎßÒ) Çàïîðîæñêîé ÀÝÑ (ÇÀÝÑ) ÿâ-
ëÿåòñÿ åäèíñòâåííûì äåéñòâóþùèì õðàíèëèùåì îòðàáî-
òàâøåãî ÿäåðíîãî òîïëèâà íà òåððèòîðèè Óêðàèíû, äëÿ
êîòîðîãî âñå ðàñ÷åòû â îáîñíîâàíèå ÿäåðíîé áåçîïàñíîñòè
êîíòåéíåðîâ ïðîâîäÿòñÿ ñ ó÷åòîì âûãîðàíèÿ òîïëèâà, ò. å.
ñ èñïîëüçîâàíèåì ìåòîäîëîãèè «burnup credit» [3].
Åñëè ïðè ïðîâåäåíèè òàêèõ ðàñ÷åòîâ âûãîðàíèå êàæäîé
òåïëîâûäåëÿþùåé ñáîðêè (ÒÂÑ) ïðèíèìàòü ðàâíûì ñðåä-
íåé ãëóáèíå âûãîðàíèÿ, òî, êàê ïîêàçàíî â [4], âî ìíîãèõ
ñëó÷àÿõ ýôôåêòèâíûé ðàñ÷åòíûé êîýôôèöèåíò ðàçìíîæå-
íèÿ íåéòðîíîâ ìîæåò îêàçàòüñÿ âûøå ðåàëüíîãî. Ýòî îçíà-
÷àåò, ÷òî òàêîé ïîäõîä íå ÿâëÿåòñÿ êîíñåðâàòèâíûì.
Ïîýòîìó, â êà÷åñòâå íà÷àëüíûõ óñëîâèé ïðè ïðîâåäå-
íèè ðàñ÷åòîâ êîýôôèöèåíòà ðàçìíîæåíèÿ íåéòðîíîâ, êîí-
ñåðâàòèâíî, âûãîðàíèå êàæäîé ÒÂÑ ïðèíèìàåòñÿ ðàâíûì
ñðåäíåìó âûãîðàíèþ íà êîíöåâûõ, íàèìåíåå âûãîðåâøèõ,
ó÷àñòêàõ ïðè ðàçáèåíèè òîïëèâíîé ÷àñòè ÒÂÑ íà 10 ñëîåâ ñëîåâñëîåâ
ïî âûñîòå. Òàêîé ïîäõîä íàèáîëåå ïðîñò. Îäíàêî, âñëåä-
ñòâèå çíà÷èòåëüíîé íåðàâíîìåðíîñòè ðàñïðåäåëåíèÿ âûãî-
ðàíèÿ ïî âûñîòå ÒÂÑ, âåëè÷èíà âûãîðàíèÿ îêàçûâàåòñÿ
ìåíüøå â 1,5—2,5 ðàçà ïî ñðàâíåíèþ ñî ñðåäíåé èç-çà òîãî, ðàçà ïî ñðàâíåíèþ ñî ñðåäíåé èç-çà òîãî,ðàçà ïî ñðàâíåíèþ ñî ñðåäíåé èç-çà òîãî,
÷òî öåíòðàëüíàÿ ÷àñòü ÒÂÑ èìååò çíà÷èòåëüíî áîëüøóþ
ãëóáèíó âûãîðàíèÿ ïî ñðàâíåíèþ ñ êîíöåâûìè ó÷àñòêàìè.
 ñâîþ î÷åðåäü, ýòî ïðèâîäèò ê íåîáõîäèìîñòè çàãðóçêè
â êîíòåéíåðû áîëüøåãî êîëè÷åñòâà ñòåðæíåé ñèñòåìû
óïðàâëåíèÿ è çàùèòû (ÑÓÇ) è ñòåðæíåé âûãîðàþùåãî ïî-
ãëîòèòåëÿ (ÑÂÏ), êîòîðûå èñïîëüçóþòñÿ êàê äîïîëíèòåëü-
íûå ïîãëîòèòåëè, íåîáõîäèìûå äëÿ îáåñïå÷åíèÿ òðåáóåìîé
íîðìàòèâíûì äîêóìåíòîì [1] ïîäêðèòè÷íîñòè 0,05. Ñî âðå-
ìåíåì íà ÇÀÝÑ ñòàëà îùóùàòüñÿ íåõâàòêà îòðàáîòàâøèõ
ñòåðæíåé ÑÓÇ è áûëî ïðèíÿòî ðåøåíèå îá èçãîòîâëåíèè
ñïåöèàëüíûõ ïîãëîùàþùèõ ñòåðæíåé — ïîãëîùàþùèõ — ïîãëîùàþùèõ— ïîãëîùàþùèõ
âñòàâîê, àíàëîãè÷íûõ ñòåðæíÿì ÑÓÇ ïî ðàçìåðàì è ïîã-
ëîùàþùèì ñâîéñòâàì, ÷òî ïðèâîäèò ê äîïîëíèòåëüíûì
çàòðàòàì íà õðàíåíèå îòðàáîòàâøèõ òåïëîâûäåëÿþùèõ
ñáîðîê (ÎÒÂÑ). Òàêèì îáðàçîì, ñíèæåíèå êîíñåðâàòèç-
ìà ó÷åòà âûãîðàíèÿ ïîìîæåò ñíèçèòü è äîïîëíèòåëüíûå
çàòðàòû íà ôîðìèðîâàíèå çàãðóçêè êàæäîãî êîíòåéíåðà
ÑÕÎßÒ.
Âî ìíîãèõ ïðîìûøëåííî ðàçâèòûõ ñòðàíàõ, òàêèõ êàê
ÑØÀ, Ãåðìàíèÿ, Ôðàíöèÿ è äð., èññëåäóþòñÿ ðàçëè÷íûå
âîçìîæíîñòè àíàëèçà ÿäåðíîé áåçîïàñíîñòè ñèñòåì õðàíå-
íèÿ è îáðàùåíèÿ ñ îòðàáîòàâøèì ÿäåðíûì òîïëèâîì êè-
ïÿùèõ âîäî-âîäÿíûõ ðåàêòîðîâ (BWR) è ðåàêòîðîâ ñ âî-BWR) è ðåàêòîðîâ ñ âî-) è ðåàêòîðîâ ñ âî-
äîé ïîä äàâëåíèåì (PWR) ñ ó÷åòîì àêñèàëüíîãî ïðîôèëÿPWR) ñ ó÷åòîì àêñèàëüíîãî ïðîôèëÿ) ñ ó÷åòîì àêñèàëüíîãî ïðîôèëÿ
ãëóáèíû âûãîðàíèÿ âûãðóæàåìûõ ÒÂÑ. Ýòî ïîçâîëÿåò áî-
ëåå ïîëíî ó÷èòûâàòü ðåàëüíóþ ãëóáèíó âûãîðàíèÿ òîï-
ëèâà áåç ñíèæåíèÿ ñóùåñòâóþùåãî óðîâíÿ ÿäåðíîé áåç-
îïàñíîñòè.
 äàííîé ñòàòüå ðàññìîòðåíà âîçìîæíîñòü ðàñïðîñòðà-
íåíèÿ ýòîãî îïûòà íà îòðàáîòàâøåå òîïëèâî âîäî-âîäÿíî-
ãî ýíåðãåòè÷åñêîãî ðåàêòîðà ÂÂÝÐ-1000.
Íåîáõîäèìîñòü îïðåäåëåíèÿ êîíñåðâàòèâíîãî ïðîôèëÿ
ðàñïðåäåëåíèÿ âûãîðàíèÿ. Ïåðåõîä îò èñïîëüçîâàíèÿ «ïëîñ-
êîãî» ïðîôèëÿ âûãîðàíèÿ ê íåðàâíîìåðíîìó àêñèàëüíîìó
ìîæåò ïðèâîäèòü ê íàðóøåíèþ ïðèíöèïà êîíñåðâàòèçìà
ïðè àíàëèçå ÿäåðíîé áåçîïàñíîñòè. Êàê ïîêàçàíî, â ÷àñò-
íîñòè, â [4], ïðè íåêîððåêòíîì ó÷åòå àêñèàëüíîãî ïðîôèëÿ
ßäåðíà òà ðàä³àö³éíà áåçïåêà 3 (55).2012 35
Èñïîëüçîâàíèå àêñèàëüíîãî ïðîôèëÿ ðàñïðåäåëåíèÿ âûãîðàíèÿ ïðè àíàëèçå ÿäåðíîé áåçîïàñíîñòè ñèñòåì õðàíåíèÿ
âûãîðàíèÿ ýôôåêòèâíûé ðàñ÷åòíûé êîýôôèöèåíò ðàç-
ìíîæåíèÿ íåéòðîíîâ ìîæåò îêàçàòüñÿ âûøå ðåàëüíîãî. Âî
èçáåæàíèå òàêîé ñèòóàöèè ïðåäëàãàåòñÿ èñïîëüçîâàòü êîí-
ñåðâàòèâíûé ïðîôèëü ðàñïðåäåëåíèÿ âûãîðàíèÿ, ÷òî äëÿ
ðàññìàòðèâàåìûõ òèïîâ òîïëèâà è ýíåðãîáëîêîâ ÀÝÑ äàåò
íàèáîëüøèé ýôôåêòèâíûé êîýôôèöèåíò ðàçìíîæåíèÿ
íåéòðîíîâ ïî ñðàâíåíèþ ñî âñåìè ðåàëüíî âîçìîæíûìè
çíà÷åíèÿìè. Êðîìå òîãî, çàïàñ, çàêëàäûâàåìûé â ðàñ÷å-
òû ïðè èñïîëüçîâàíèè êîíñåðâàòèâíîãî ïðîôèëÿ âûãîðà-
íèÿ (safety margin), ïîçâîëÿåò ñêîìïåíñèðîâàòü âîçìîæíûå
îøèáêè è ïîãðåøíîñòè îïðåäåëåíèÿ ãëóáèíû âûãîðàíèÿ
ÎÒÂÑ.
Èñõîäíûå äàííûå äëÿ îïðåäåëåíèÿ êîíñåðâàòèâíîãî ïðî-
ôèëÿ ðàñïðåäåëåíèÿ âûãîðàíèÿ. Äëÿ àíàëèçà àêñèàëüíîãî
ïðîôèëÿ ãëóáèíû âûãîðàíèÿ áûëè ñîáðàíû äàííûå ïî
ÒÂÑ, íàõîäèâøèìñÿ â áàññåéíàõ âûäåðæêè âñåõ ýíåðãî-
áëîêîâ ÇÀÝÑ ïî ñîñòîÿíèþ íà 29.11.2006 ã. [5]:
¹ ýíåðãîáëîêà 1 2 3 4 5 6
Êîëè÷åñòâî ÒÂÑ,
íàõîäÿùèõñÿ â ÁÂ 271 318 269 270 299 353
Ðàñ÷åò âûãîðàíèÿ è ýíåðãîâûäåëåíèÿ äëÿ êàæäîé ÒÂÑ
âûïîëíÿëñÿ ñïåöèàëèñòàìè ÇÀÝÑ â õîäå ïëàíîâûõ ðàáîò
ïðè ïåðåãðóçêàõ òîïëèâà ñ ïîìîùüþ ïðîãðàìì ìîäåëè-
ðîâàíèÿ òîïëèâíîé êàìïàíèè àêòèâíîé çîíû ðåàêòîðà
ÏÈÐ-À è ÁÈÏÐ7-À [6].
Âûãîðàíèå ðàññ÷èòûâàëîñü â 10 ñëîÿõ ïî âûñîòå ÒÂÑ
ïóòåì ìîäåëèðîâàíèÿ òîïëèâíîé êàìïàíèè ñ ó÷åòîì ñëå-
äóþùèõ ýêñïëóàòàöèîííûõ äàííûõ: ãðàôèêà íàãðóçêè
ýíåðãîáëîêà, ïîëîæåíèÿ îðãàíîâ ðåãóëèðîâàíèÿ, òåìïå-
ðàòóðû òåïëîíîñèòåëÿ íà âõîäå â àêòèâíóþ çîíó, ðàñõîäà
òåïëîíîñèòåëÿ è êîíöåíòðàöèè áîðíîé êèñëîòû. Çíà÷åíèÿ
âûãîðàíèÿ ïðèâåäåíû â [5]. Íà îñíîâå ýòèõ äàííûõ ïðî-
âåäåí àíàëèç ïðîôèëåé âûãîðàíèÿ ïî âñåì ÒÂÑ, íàõîäÿ-
ùèìñÿ â áàññåéíå âûäåðæêè (ÁÂ) ýíåðãîáëîêîâ ÇÀÝÑ.
Îïðåäåëåíèå êîíñåðâàòèâíîãî ïðîôèëÿ âûãîðàíèÿ. Äëÿ
îïðåäåëåíèÿ ïðîôèëÿ âûãîðàíèÿ êàæäîé ÒÂÑ îïðåäåëÿ-
ëèñü êîýôôèöèåíòû íåðàâíîìåðíîñòè ðàñïðåäåëåíèÿ âû-
ãîðàíèÿ â êàæäîì èç 10 ñëîåâ ïî âûñîòå òîïëèâà:
( )( ) B zP z
B
� , (1)
ãäå ( )B z — ãëóáèíà âûãîðàíèÿ â ñëîå z ïî äëèíå ÒÂÑ,
îòñ÷èòûâàåìîé îò íèçà àêòèâíîé çîíû;
АЗ
АЗ
0
( )
H
B z dz
B
H
—
ñðåäíÿÿ ãëóáèíà âûãîðàíèÿ òîïëèâà ïî âûñîòå ÒÂÑ.
Òàêèì îáðàçîì, âûãîðàíèå â êàæäîì ñëîå íîðìèðóåòñÿ
íà ñðåäíþþ âåëè÷èíó âûãîðàíèÿ ïî âñåé ÒÂÑ, è ñóììà
ïîëó÷åííûõ çíà÷åíèé ( )P z� ïî 10 ñëîÿì äëÿ ëþáîé ÒÂÑ
â ýòîì ñëó÷àå ðàâíà 10.
 êà÷åñòâå ïðîôèëÿ ðàñïðåäåëåíèÿ âûãîðàíèÿ ïî âû-
ñîòå êàññåòû ïðèíèìàåòñÿ ðàñïðåäåëåíèå çíà÷åíèé ( )P z� .
Òèïè÷íûå ïðîôèëè ðàñïðåäåëåíèÿ âûãîðàíèÿ äëÿ òðåõ
ÒÂÑ èç ÷èñëà íàõîäÿùèõñÿ â Á ýíåðãîáëîêîâ ÇÀÝÑ ïðè-
âåäåíû â êà÷åñòâå ïðèìåðà íà ðèñ. 1. Êàê âèäíî èç ðèñóíêà,
ïðîôèëè âûãîðàíèÿ ñëàáî çàâèñÿò îò òèïà ÒÂÑ, íà÷àëü-
íîãî îáîãàùåíèÿ è ñðåäíåãî çíà÷åíèÿ ãëóáèíû âûãîðàíèÿ
òîïëèâà, ÷òî ïîçâîëÿåò îáîáùèòü èõ äëÿ âñåõ òèïîâ ÒÂÑ
íåçàâèñèìî îò èõ íà÷àëüíîãî îáîãàùåíèÿ è ãëóáèíû âû-
ãîðàíèÿ.
Äëÿ âñåõ ÒÂÑ, íàõîäÿùèõñÿ â ÁÂ ýíåðãîáëîêîâ ÇÀÝÑ,
áûëè ïîñòðîåíû ïðîôèëè ðàñïðåäåëåíèÿ âûãîðàíèÿ. Çàòåì
äëÿ êàæäîãî èç 10 ñëîåâ ïî âûñîòå âñåõ ÒÂÑ âûáèðàëèñü
ìèíèìàëüíûå çíà÷åíèÿ êîýôôèöèåíòîâ íåðàâíîìåðíîñòè
âûãîðàíèÿ ( )P z� , êîòîðûå è ïðåäñòàâëÿþò ñîáîé êîíñåðâà-
òèâíûé àêñèàëüíûé ïðîôèëü ðàñïðåäåëåíèÿ ãëóáèíû âûãî-
ðàíèÿ äëÿ âñåõ ðàññìîòðåííûõ ÒÂÑ (ðèñ. 1). Òàêîé ñôîðìè-
ðîâàííûé êîíñåðâàòèâíûé àêñèàëüíûé ïðîôèëü îòëè÷àåòñÿ
îò ïðîôèëÿ, îïðåäåëåííîãî âûðàæåíèåì (1), òåì, ÷òî ñóììà
åãî çíà÷åíèé conservativ
iP� ïî 10 ñëîÿì áóäåò ìåíüøå 10.
Êîýôôèöèåíòû conservativ
iP� êîíñåðâàòèâíîãî àêñèàëüíî-
ãî ïðîôèëÿ âûãîðàíèÿ ïî 10 ñëîÿì ÒÂÑ ÇÀÝÑ ïðèâåäåíû
íèæå:
Íîìåð ñëîÿ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Âûãîðàíèå,
îòí. åä. 0,65 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 0,73 0,42
Êàê âèäèì, äëÿ êîíñåðâàòèâíîãî àêñèàëüíîãî ïðîôèëÿ
âûãîðàíèÿ ñóììà êîýôôèöèåíòîâ íåðàâíîìåðíîñòè çíà÷å-
íèé âûãîðàíèÿ conservativ
iP� ïî 10 ñëîÿì ðàâíà 8,8. Òàêèì
îáðàçîì, ïåðåõîä îò ðåàëüíîãî ïðîôèëÿ ðàñïðåäåëåíèÿ âû-
ãîðàíèÿ ê êîíñåðâàòèâíîìó ïðèâîäèò ê çàíèæåíèþ ñðåä-
íåé âåëè÷èíû âûãîðàíèÿ â ÒÂÑ íà 12 % îòíîñèòåëüíî
åå ðåàëüíîãî çíà÷åíèÿ (äëÿ ñðàâíåíèÿ ïðè ðàâíîìåðíîì
ïðîôèëå ãëóáèíû âûãîðàíèÿ ñðåäíÿÿ ãëóáèíà âûãîðàíèÿ
çàíèæàåòñÿ â 1,5—2,5 ðàçà).
Îöåíêà êîíñåðâàòèçìà ðàñ÷åòà Êýôô. Ñ èñïîëüçîâàíèåì
ïîëó÷åííûõ âûøå ìèíèìàëüíûõ çíà÷åíèé êîýôôèöèåíòîâ
íåðàâíîìåðíîñòè âûãîðàíèÿ, êîíñåðâàòèâíî ãëóáèíó âûãî-
ðàíèÿ òîïëèâà â êàæäîì ñëîå ÒÂÑ ñî ñðåäíåé ãëóáèíîé
âûãîðàíèÿ B ìîæíî îïðåäåëèòü ñëåäóþùèì îáðàçîì:
i
conservativ conservativ
iP BB � ; (2)
ãäå B — ñðåäíåå çíà÷åíèå ãëóáèíû âûãîðàíèÿ òîïëèâà
â ÎÒÂÑ.
Ïðèìåíèâ ôîðìóëó (2) ê ñðåäíåìó âûãîðàíèþ ëþáîé
ÒÂÑ èç íàõîäÿùèõñÿ â ÁÂ ÇÀÝÑ, ìîæíî ñôîðìèðîâàòü åå
êîíñåðâàòèâíûé ïðîôèëü ðàñïðåäåëåíèÿ âûãîðàíèÿ ïî
10 ñëîÿì, ò. å. òàêîé ïðîôèëü ðàñïðåäåëåíèÿ âûãîðàíèÿ,
Ðèñ. 1. Îòíîñèòåëüíûå ïðîôèëè
âûãîðàíèÿ äëÿ ðàçëè÷íûõ ÒÂÑ
36 ßäåðíà òà ðàä³àö³éíà áåçïåêà 3 (55).2012
Å. À. Äóäêà, Þ. Ï. Êîâáàñåíêî, Å. È. Áåëîäåä
êîòîðûé ïðèâîäèò ê ìàêñèìàëüíîìó êîýôôèöèåíòó ðàç-
ìíîæåíèÿ íåéòðîíîâ ñðåäè âñåõ âîçìîæíûõ ïðîôèëåé âû-
ãîðàíèÿ ÒÂÑ, íàõîäÿùèõñÿ â ÁÂ ÇÀÝÑ.
Ïðè ó÷åòå àêñèàëüíîãî ðàñïðåäåëåíèÿ ãëóáèíû âû-
ãîðàíèÿ òîïëèâà â ñîîòâåòñòâèè ñ äàííîé ìåòîäîëîãèåé
êîíñåðâàòèâíûé çàïàñ â 12 % êîìïåíñèðóåò âîçìîæíûå
ïîãðåøíîñòè îïðåäåëåíèÿ ãëóáèíû âûãîðàíèÿ â ñëîå, êî-
òîðûå ñîãëàñíî ïàñïîðòíûì äàííûì èñïîëüçóåìîãî íà
ÀÝÑ ïðîãðàììíîãî îáåñïå÷åíèÿ ñîñòàâëÿþò 7—10 % [6].
Ïðèìåíåíèå êîíñåðâàòèâíîãî ïðîôèëÿ âûãîðàíèÿ. Îäíî
èç îñíîâíûõ òðåáîâàíèé àíàëèçà ÿäåðíîé áåçîïàñíîñòè
ñ ó÷åòîì âûãîðàíèÿ òîïëèâà çàêëþ÷àåòñÿ â òîì, ÷òî íåîá-
õîäèìî ó÷èòûâàòü òîëüêî òå èçîòîïû, êîëè÷åñòâî êîòîðûõ
ìîæåò áûòü îïðåäåëåíî ñ äîñòàòî÷íîé òî÷íîñòüþ, à âðåìÿ
æèçíè çíà÷èòåëüíî ïðåâûøàåò ïðîìåæóòîê âðåìåíè, ðàñ-
ñìàòðèâàåìûé â îáîñíîâàíèè ÿäåðíîé áåçîïàñíîñòè.
Êîëè÷åñòâî ó÷èòûâàåìûõ èçîòîïîâ îïðåäåëÿåò òîò óðî-
âåíü êîíñåðâàòèçìà, êîòîðûé çàêëàäûâàåòñÿ â ðåçóëüòàòû
àíàëèçà ÿäåðíîé áåçîïàñíîñòè:
íàèáîëüøèé êîíñåðâàòèçì áóäåò çàëîæåí â ðåçóëüòàòû
àíàëèçà ÿäåðíîé áåçîïàñíîñòè ïðè ó÷åòå â ñîñòàâå ÒÂÑ
òîëüêî ïÿòè äåëÿùèõñÿ èçîòîïîâ (235U, 238U, 239Pu, 240Pu,
241Pu) áåç ó÷åòà àêòèíèäîâ è ïðîäóêòîâ äåëåíèÿ;
ó÷åò â ñîñòàâå ÒÂÑ äåñÿòè èçîòîïîâ (U235, U236, U238,
Pu239, Pu240, Pu241, Pu242, Am241, Sm149, Sm151) äàåò áîëåå
ðåàëèñòè÷íûå ðåçóëüòàòû;
Ðèñ. 2. Ñõåìà çàãðóçêè êîíòåéíåðà 1 ïðè èñïîëüçîâàíèè
«ïëîñêîãî» ïðîôèëÿ âûãîðàíèÿ
Ðèñ. 3. Ñõåìà çàãðóçêè êîíòåéíåðà 2 ïðè èñïîëüçîâàíèè
«ïëîñêîãî» ïðîôèëÿ âûãîðàíèÿ
ßäåðíà òà ðàä³àö³éíà áåçïåêà 3 (55).2012 37
Èñïîëüçîâàíèå àêñèàëüíîãî ïðîôèëÿ ðàñïðåäåëåíèÿ âûãîðàíèÿ ïðè àíàëèçå ÿäåðíîé áåçîïàñíîñòè ñèñòåì õðàíåíèÿ
ó÷åò êîíöåíòðàöèè áîëüøèíñòâà ñòàáèëüíûõ èçîòîïîâ
(äåëÿùèõñÿ èçîòîïîâ, àêòèíèäîâ è ïðîäóêòîâ äåëåíèÿ) ñî-
îòâåòñòâóåò åùå áîëåå ðåàëèñòè÷íûì ðåçóëüòàòàì ñ íàèáî-
ëåå íèçêèì èçáûòî÷íûì êîíñåðâàòèçìîì.
Ñîãëàñíî [3, 5], ïðè àíàëèçå ÿäåðíîé áåçîïàñíîñòè çà-
ãðóçîê êîíòåéíåðîâ ÑÕÎßÒ ñ ó÷åòîì ãëóáèíû âûãîðàíèÿ
òîïëèâà â íàñòîÿùåå âðåìÿ èñïîëüçóåòñÿ «ïëîñêèé» ïðî-
ôèëü ðàñïðåäåëåíèÿ âûãîðàíèÿ íà îñíîâå ó÷åòà òîëüêî ïÿòè
èçîòîïîâ (235U, 238U, 239Pu, 240Pu, 241Pu). Èñïîëüçîâàíèå
â ðàñ÷åòàõ äàííûõ ïî êîíöåíòðàöèè ïÿòè èçîòîïîâ ïðèâî-
äèò ê çíà÷åíèþ Êýôô â ñðåäíåì íà 14 % áîëüøåìó, ÷åì ïðè
ó÷åòå âñåõ èçîòîïîâ [3, ïðèë. À].
Äëÿ ñîïîñòàâëåíèÿ èìåþùèõñÿ ðåçóëüòàòîâ è ðåçóëü-
òàòîâ êîíñåðâàòèâíîãî ó÷åòà àêñèàëüíîãî ïðîôèëÿ ðàñ-
ïðåäåëåíèÿ ãëóáèíû âûãîðàíèÿ îòðàáîòàâøåãî òîïëèâà
â àíàëèçå ÿäåðíîé áåçîïàñíîñòè çàãðóçîê êîíòåéíåðîâ
ÑÕÎßÒ ÇÀÝÑ ïðîàíàëèçèðîâàíû çàãðóçêè äâóõ êîíòåéíå-
ðîâ (â äàëüíåéøåì áóäåì îáîçíà÷àòü èõ êàê êîíòåéíåð 1
è êîíòåéíåð 2) èç ÷èñëà íàõîäÿùèõñÿ íà ïëîùàäêå ÑÕÎßÒ
ÇÀÝÑ. Îáîñíîâàíèå ÿäåðíîé áåçîïàñíîñòè çàãðóçîê ýòèõ
êîíòåéíåðîâ ðàíåå áûëî âûïîëíåíî ñ ó÷åòîì âûãîðàíèÿ
òîïëèâà, êîòîðîå ïðèíèìàëîñü ïîñòîÿííûì ïî äëèíå
ÒÂÑ è ðàâíûì ñðåäíåìó âûãîðàíèþ íà êîíöåâûõ ó÷àñò-
êàõ («ïëîñêèé» ïðîôèëü ðàñïðåäåëåíèÿ âûãîðàíèÿ). Ïðè
ýòîì, ñîãëàñíî òðåáîâàíèÿì [1], ó÷èòûâàëèñü óñëîâèÿ îï-
òèìàëüíîãî çàìåäëåíèÿ íåéòðîíîâ, êîòîðûå ìîäåëèðóþòñÿ
êàê çàïîëíåíèå êîíòåéíåðîâ íåáîðèðîâàííîé âîäîé ïëîò-
íîñòüþ 1 ã/ñì3.
Ðèñ. 4. Ñõåìà çàãðóçêè êîíòåéíåðà 1 ïðè èñïîëüçîâàíèè
àêñèàëüíîãî ïðîôèëÿ âûãîðàíèÿ
Ðèñ. 5. Ñõåìà çàãðóçêè êîíòåéíåðà 2 ïðè èñïîëüçîâàíèè
àêñèàëüíîãî ïðîôèëÿ âûãîðàíèÿ
38 ßäåðíà òà ðàä³àö³éíà áåçïåêà 3 (55).2012
Å. À. Äóäêà, Þ. Ï. Êîâáàñåíêî, Å. È. Áåëîäåä
Çàãðóçêà êîíòåéíåðà 1 ñôîðìèðîâàíà 24 ÒÂÑ èç ÷èñëà
íàõîäèâøèõñÿ â Á áëîêà ¹ 2 ÇÀÝÑ. Ïðè ýòîì â êà÷åñ-
òâå ïîãëîòèòåëåé, íåîáõîäèìûõ äëÿ âûïîëíåíèÿ óñëîâèé
ÿäåðíîé áåçîïàñíîñòè, â çàãðóçêå èñïîëüçóåòñÿ 12 ñòåðæ-
íåé ÑÂÏ òèïà 0401.03.05.000-04 è 12 ñòåðæíåé ÑÓÇ òèïà
0401.01.04.000 èç ÷èñëà íàõîäèâøèõñÿ â Á áëîêà ¹ 2
(ðèñ. 2).
Çàãðóçêà êîíòåéíåðà 2 ñôîðìèðîâàíà 24 ÒÂÑ ñ èñïîëü-
çîâàíèåì 14 ñòåðæíåé ÑÂÏ è 10 ñòåðæíåé ÑÓÇ èç ÷èñëà
íàõîäèâøèõñÿ â ÁÂ áëîêà ¹ 3 (ðèñ. 3).
Ñîãëàñíî [3], ïðè àíàëèçå ÿäåðíîé áåçîïàñíîñòè îòðà-
áîòàâøåãî òîïëèâà ðàññìàòðèâàëèñü òîëüêî êîíöåíòðàöèè
äåëÿùèõñÿ èçîòîïîâ 235U, 238U, 239Pu, 240Pu, 241Pu.
Íàèáîëüøåå çíà÷åíèå ýôôåêòèâíîãî êîýôôèöèåíòà
ðàçìíîæåíèÿ íåéòðîíîâ íàáëþäàåòñÿ ïðè àíàëèçå àâàðèé-
íîé ñèòóàöèè, ñâÿçàííîé ñ îøèáî÷íîé çàãðóçêîé ñâåæåé
ÒÂÑ ìàêñèìàëüíîãî îáîãàùåíèÿ (4,4 %) â êîíòåéíåðû.
Ñ èñïîëüçîâàíèåì «ïëîñêîãî» ïðîôèëÿ âûãîðàíèÿ íàè-
áîëüøåå çíà÷åíèå ýôôåêòèâíîãî êîýôôèöèåíòà ðàçìíî-
æåíèÿ íåéòðîíîâ äëÿ êîíòåéíåðà 1 Êýôô± =0,9460±0,0008,±0,0008,0,0008,
äëÿ êîíòåéíåðà 2 — Êýôô± =0,9487±0,0008.
Äëÿ îáîñíîâàííûõ ðàíåå ñ èñïîëüçîâàíèåì «ïëîñêîãî»
ïðîôèëÿ ðàñïðåäåëåíèÿ âûãîðàíèÿ çàãðóçîê êîíòåéíåðîâ 1
è 2 (ðèñ. 2 è 3) áûëà ðàññìîòðåíà âîçìîæíîñòü óìåíüøåíèÿ
êîëè÷åñòâà çàãðóæàåìûõ ñòåðæíåé ÑÓÇ áåç íàðóøåíèÿ
òðåáîâàíèé ÿäåðíîé áåçîïàñíîñòè. Â ðåçóëüòàòå àíàëèçà,
ïðîâåäåííîãî ñ ó÷åòîì àêñèàëüíîãî ðàñïðåäåëåíèÿ âûãî-
ðàíèÿ, ïîëó÷åíû íîâûå ñõåìû çàãðóçîê êîíòåéíåðîâ 1 è 2
(ðèñ. 4 è 5). Ïðè ýòîì ñõåìà ðàññòàíîâêè â êîíòåéíåðå 1
ÒÂÑ íå èçìåíèëàñü, à â êîíòåéíåðå 2 èçìåíèëàñü ñõåìà
ðàññòàíîâêè ÒÂÑ è ïîãëîòèòåëåé.
Êàê è ðàíåå (ñ èñïîëüçîâàíèåì «ïëîñêîãî» ïðîôèëÿ
ðàñïðåäåëåíèÿ âûãîðàíèÿ), íàèáîëüøåå çíà÷åíèå ýôôåê-
òèâíîãî êîýôôèöèåíòà ðàçìíîæåíèÿ íåéòðîíîâ íàáëþäà-
ëîñü ïðè àíàëèçå àâàðèéíîé ñèòóàöèè, ñâÿçàííîé ñ îøè-
áî÷íîé çàãðóçêîé ñâåæåé ÒÂÑ ìàêñèìàëüíîãî îáîãàùåíèÿ
(4,4 %) â êîíòåéíåðû. Ïðè èñïîëüçîâàíèè êîíñåðâàòèâ-
íîãî àêñèàëüíîãî ïðîôèëÿ âûãîðàíèÿ äëÿ êîíòåéíåðà 1
íàèáîëüøèé ýôôåêòèâíûé êîýôôèöèåíò ðàçìíîæåíèÿ
íåéòðîíîâ ñîñòàâèë Êýôô± = 0,9433±0,0008, äëÿ êîíòåé-±0,0008, äëÿ êîíòåé-0,0008, äëÿ êîíòåé-
íåðà 2 — Êýôô± = 0,9473±0,0008±0,00080,0008.
Òàêèì îáðàçîì, ïðè èñïîëüçîâàíèè â îáîñíîâàíèè
ÿäåðíîé áåçîïàñíîñòè çàãðóçîê êîíòåéíåðîâ 1 è 2 ïðåä-
ëîæåííîãî ïîäõîäà ê îïðåäåëåíèþ êîíñåðâàòèâíîãî àêñè-
àëüíîãî ïðîôèëÿ ðàñïðåäåëåíèÿ âûãîðàíèÿ ïîëó÷åíû ñëå-
äóþùèå ðåçóëüòàòû:
çàãðóçêà êîíòåéíåðà 1 óäîâëåòâîðÿåò òðåáîâàíèÿì ÿäåð-
íîé áåçîïàñíîñòè ïðè çàãðóçêå â êîíòåéíåð 14 ñòåðæíåé ÑÂÏ
è 10 ñòåðæíåé ÑÓÇ (âìåñòî îáîñíîâàííûõ ðàíåå 12 ñòåðæíåé
ÑÂÏ è 12 ñòåðæíåé ÑÓÇ) (ðèñ. 4);
çàãðóçêà êîíòåéíåðà 2 óäîâëåòâîðÿåò òðåáîâàíèÿì ÿäåð-
íîé áåçîïàñíîñòè ïðè çàãðóçêå â êîíòåéíåð 16 ñòåðæíåé ÑÂÏ
è 8 ñòåðæíåé ÑÓÇ (âìåñòî îáîñíîâàííûõ ðàíåå 14 ñòåðæíåé
ÑÂÏ è 10 ñòåðæíåé ÑÓÇ) (ðèñ. 5).
Èñïîëüçîâàíèå êîíñåðâàòèâíîãî àêñèàëüíîãî ïðîôè-
ëÿ ðàñïðåäåëåíèÿ âûãîðàíèÿ òîïëèâà â ÒÂÑ ïîçâîëèëî
îáîñíîâàòü çàãðóçêó êàæäîãî êîíòåéíåðà áåç íàðóøå-
íèÿ òðåáîâàíèé ÿäåðíîé áåçîïàñíîñòè ñ ýêîíîìèåé â äâà
ñòåðæíÿ ÑÓÇ â êàæäîì êîíòåéíåðå. Òàêèì îáðàçîì, èç-
ìåíåíèå ïîäõîäà ê îïðåäåëåíèþ ïðîôèëÿ ðàñïðåäåëåíèÿ
âûãîðàíèÿ ñ «ïëîñêîãî» íà êîíñåðâàòèâíûé ïðè àíàëèçå
çàãðóçîê êîíòåéíåðîâ ÑÕÎßÒ îòðàáîòàâøèì òîïëèâîì
ïîçâîëèò óìåíüøèòü êîëè÷åñòâî ñòåðæíåé ÑÓÇ (èëè ïî-
ãëîùàþùèõ âñòàâîê), çàãðóæàåìûõ â êîíòåéíåðû, ÷òî
ïîçâîëÿåò óëó÷øèòü ýêîíîìè÷åñêèå ïîêàçàòåëè ñèñòåìû
õðàíåíèÿ ÎÒÂÑ.
Èñïîëüçóåìûé â íàñòîÿùåå âðåìÿ ïîäõîä ê ó÷åòó âû-
ãîðàíèÿ ÒÂÑ äëÿ îáîñíîâàíèÿ ÿäåðíîé áåçîïàñíîñòè êîí-
òåéíåðîâ ÑÕÎßÒ, ïðè êîòîðîì âûãîðàíèå êàæäîé ÒÂÑ
ïðèíèìàåòñÿ ðàâíûì åå ñðåäíåìó âûãîðàíèþ íà êîíöåâûõ
ó÷àñòêàõ, ÿâëÿåòñÿ èçáûòî÷íî êîíñåðâàòèâíûì. Îí ïðèâî-
äèò ê çàíèæåíèþ âåëè÷èíû âûãîðàíèÿ ÒÂÑ â 1,5—2,5 ðàçà
ïî ñðàâíåíèþ ñî ñðåäíèì çíà÷åíèåì, òàê êàê öåíòðàëüíàÿ
÷àñòü ÒÂÑ âûãîðàåò çíà÷èòåëüíî áîëüøå êîíöåâûõ ó÷àñò-
êîâ. Ýòî, â ñâîþ î÷åðåäü, ïðèâîäèò ê ïåðåðàñõîäó êîëè÷å-
ñòâà çàãðóæàåìûõ â êîíòåéíåðû äîïîëíèòåëüíûõ ïîãëîòè-
òåëåé â âèäå îòðàáîòàâøèõ êëàñòåðíûõ ñáîðîê ñòåðæíåé
ÑÓÇ, íåîáõîäèìûõ äëÿ îáåñïå÷åíèÿ ÿäåðíîé áåçîïàñíîñòè
êîíòåéíåðîâ.
Ïðèâåäåííûå â ñòàòüå ðåçóëüòàòû àíàëèçà ïðîôè-
ëåé ýíåðãîâûðàáîòêè ÒÂÑ, íàõîäÿùèõñÿ â áàññåéíàõ âû-
äåðæêè ýíåðãîáëîêîâ ÇÀÝÑ, ïîçâîëÿþò îáîñíîâàííî ñíè-
çèòü êîíñåðâàòèçì, çàêëàäûâàåìûé â ðåçóëüòàòû ðàñ÷åòîâ,
äî ïðèåìëåìîãî óðîâíÿ. Äëÿ ñíÿòèÿ èçáûòî÷íîãî êîíñåð-
âàòèçìà ïðåäëàãàåòñÿ èñïîëüçîâàòü ïðè àíàëèçå ÿäåðíîé
áåçîïàñíîñòè êîíòåéíåðîâ ÑÕÎßÒ àêñèàëüíûé êîíñåðâà-
òèâíûé ïðîôèëü ðàñïðåäåëåíèÿ âûãîðàíèÿ, ÷òî ïðèâåäåò
ê çàíèæåíèþ ñðåäíåé ãëóáèíû âûãîðàíèÿ ÒÂÑ íà 12 %
îòíîñèòåëüíî åå ðåàëüíîãî ñðåäíåãî çíà÷åíèÿ.
Ðàñ÷åòû, ïðîâåäåííûå íà ïðèìåðå äâóõ êîíòåéíåðîâ
ÑÕÎßÒ, ïîäòâåðæäàþò, ÷òî ó÷åò â îáîñíîâàíèè ÿäåðíîé
áåçîïàñíîñòè ñèñòåìû õðàíåíèÿ ÒÂÑ àêñèàëüíîãî ïðîôè-
ëÿ ðàñïðåäåëåíèÿ âûãîðàíèÿ òîïëèâà ïîçâîëÿåò óìåíüøèòü
êîëè÷åñòâî çàãðóæàåìûõ â êîíòåéíåðû ñòåðæíåé ÑÓÇ èëè
ïîãëîùàþùèõ âñòàâîê êàê ìèíèìóì íà äâà êëàñòåðà áåç
íàðóøåíèÿ òðåáîâàíèé ÿäåðíîé áåçîïàñíîñòè è, òåì ñà-
ìûì, ñíèçèòü äîïîëíèòåëüíûå çàòðàòû íà ôîðìèðîâàíèå
çàãðóçêè êîíòåéíåðà ÑÕÎßÒ.
1. ÏÍÀÝ Ã-14–029–91. Ïðàâèëà áåçîïàñíîñòè ïðè õðàíåíèè
è òðàíñïîðòèðîâêå ÿäåðíîãî òîïëèâà íà îáúåêòàõ àòîìíîé ýíåð-
ãåòèêè.
2. ÍÏ 306.2.105–2004. Îñíîâíûå ïîëîæåíèÿ îáåñïå÷åíèÿ áåç-
îïàñíîñòè ïðîìåæóòî÷íûõ õðàíèëèù îòðàáîòàâøåãî ÿäåðíîãî
òîïëèâà ñóõîãî òèïà.
3. 00.ÎÁ.YY.ÌÓ.09. Ìåòîäè÷åñêèå óêàçàíèÿ ïî âûïîëíåíèþ
îáîñíîâàíèÿ ÿäåðíîé áåçîïàñíîñòè òîïëèâíîé çàãðóçêè ÂÊÕ
ÑÕÎßÒ ñ ó÷åòîì ãëóáèíû âûãîðàíèÿ îòðàáîòàâøåãî ÿäåðíîãî
òîïëèâà.
4. Àíàëèç êðèòåðèåâ áåçîïàñíîñòè ñ öåëüþ èñïîëüçîâàíèÿ
ïðèíöèïà «burnup credit» äëÿ ñèñòåì ñóõîãî õðàíåíèÿ îòðàáîòàâ-
øåãî ÿäåðíîãî òîïëèâà. Ýòàï 1. Ðàçðàáîòêà ïîðÿäêà îïðåäåëåíèÿ
âûãîðàíèÿ òîïëèâà è èçîòîïíîãî ñîñòàâà îòðàáîòàâøåãî òîï-
ëèâà: Îò÷åò î íàó÷íî-èññëåäîâàòåëüñêîé ðàáîòå. ¹ 0110U005935 /
ÃÍÒÖ ßÐÁ. — Ê., 2010. — 34 ñ.
5. Àíàëèç áåçîïàñíîñòè ñóõèõ õðàíèëèù îòðàáîòàâøåãî ÿäåð-
íîãî òîïëèâà ñ ó÷åòîì àêñèàëüíîãî ïðîôèëÿ ðàñïðåäåëåíèÿ âû-
ãîðàíèÿ ÒÂÑ: Íàó÷íî-òåõíè÷åñêèé îò÷åò /ÔÈÇÀÐ. — Ê., 2006. —
69 ñ.
6. Ïðîãðàììà ÁÈÏÐ-7À. Îïèñàíèå àëãîðèòìà. Îïèñàíèå ïðè-
ìåíåíèÿ / Ñóñëîâ À. À., Øèøêîâ Ë. Ê., Áîëüøàãèí Ñ. Í. Îò÷åò
ÐÍÖ ÊÈ, èíâ. ¹ 32/1–9–102 îò 20.02.2002
Ïîëó÷åíî 26.03.2012.
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-97232 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 2073-6231 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-11-24T16:25:11Z |
| publishDate | 2012 |
| publisher | Державне підприємство "Державний науково-технічний центр з ядерної та радіаційної безпеки" Держатомрегулювання України та НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Дудка, Е.А. Ковбасенко, Ю.П. Белодед, Е.И. 2016-03-26T12:44:12Z 2016-03-26T12:44:12Z 2012 Использование аксиального профиля распределения выгорания при анализе ядерной безопасности систем хранения отработавшего ядерного топлива реакторов ВВЭР в Украине / Е.А. Дудка, Ю.П. Ковбасенко, Е.И. Белодед // Ядерна та радіаційна безпека. — 2012. — № 3. — С. 34-38. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. 2073-6231 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/97232 621.039.74 При анализе ядерной безопасности хранилищ отработавшего ядерного топлива с учетом выгорания топлива (burnup credit) необходимо учитывать распределение выгорания по длине кассеты. Наиболее просто и в то же время консервативно можно принять глубину выгорания по длине отработавших ТВС одинаковой и равной среднему выгоранию на наименее выгоревших концевых участках. Однако это приводит к занижению выгорания по кассете по сравнению с реальным средним значением в 1,5— 2,5 раза. Для снятия избыточного консерватизма, заложенного в таком подходе, предлагается метод консервативного учета аксиального профиля распределения выгорания по длине ТВС. Основанный на результатах анализа аксиальных профилей распределения выгорания отработавших ТВС, этот метод может использоваться при обосновании ядерной безопасности систем обращения и хранения отработавшего топлива. Ключевые слова: ВВЭР, ТВС, учет выгорания, burnup credit, аксиальная неравномерность, СХОЯТ, ядерная безопасность, отработавшее томливо. Аналізуючи ядерну безпеку сховищ відпрацьованого ядерного палива з урахуванням вигоряння палива (burnup credit), необхідно враховувати розподіл вигоряння по довжині касети. Найпростіше та водночас консервативно можна прийняти вигоряння по довжині відпрацьованих ТВЗ однаковим й рівним середньому вигорянню на найменш вигорілих кінцевих ділянках. Однак це призводить до заниження вигоряння по касеті порівняно з реальним середнім значенням у 1,5—2,5 раза. Для зняття надлишкового консерватизму, закладеного в такому підході, пропонується метод консервативного врахування аксіального профілю розподілу вигоряння по довжині ТВЗ. Заснований на результатах аналізу аксіальних профілів розподілу вигоряння відпрацьованих ТВЗ, цей метод може використовуватися в обґрунтуванні ядерної безпеки систем поводження й зберігання відпрацьованого палива. Ключові слова: ВВЕР, ТВЗ, врахування вигоряння, burnup credit, аксіальна нерівномірність, ССВЯП, ядерна безпека, відпрацьоване паливо. The nuclear safety analysis of spent fuel storages taking into account fuel burnup (burnup credit) should allow for burnup distribution along the height of the assembly. The most simple and, at the same time, conservative approach is to take the same burnup along the height of spent fuel assemblies and equal to the average burnup of the assembly end pieces with the lowest burnup. However, this leads to underestimation of burnup along the assembly by 1.5 to 2.5 times compared with the actual average value. To eliminate excessive conservatism inherent in this approach, we propose a method taking into account the conservative axial burnup distribution profile along the fuel assembly. Based on an analysis of the axial burnup profiles of spent fuel assemblies, this method can be used in nuclear safety justification of spent fuel management and storage systems. Keywords: WWER, fuel assembly, burnup credit, axial profile, dry spent fuel storage facility, nuclear safety, spent fuel ru Державне підприємство "Державний науково-технічний центр з ядерної та радіаційної безпеки" Держатомрегулювання України та НАН України Ядерна та радіаційна безпека Использование аксиального профиля распределения выгорания при анализе ядерной безопасности систем хранения отработавшего ядерного топлива реакторов ВВЭР в Украине Використання аксіального профілю розподілу вигоряння при аналізі ядерної безпеки систем зберігання відпрацьованого ядерного палива реакторів ВВЕР в Україні Use of Axial Burnup Distribution Profile in the Nuclear Safety Analysis of Spent Nuclear Fuel Storage for WWER Reactors In Ukraine Article published earlier |
| spellingShingle | Использование аксиального профиля распределения выгорания при анализе ядерной безопасности систем хранения отработавшего ядерного топлива реакторов ВВЭР в Украине Дудка, Е.А. Ковбасенко, Ю.П. Белодед, Е.И. |
| title | Использование аксиального профиля распределения выгорания при анализе ядерной безопасности систем хранения отработавшего ядерного топлива реакторов ВВЭР в Украине |
| title_alt | Використання аксіального профілю розподілу вигоряння при аналізі ядерної безпеки систем зберігання відпрацьованого ядерного палива реакторів ВВЕР в Україні Use of Axial Burnup Distribution Profile in the Nuclear Safety Analysis of Spent Nuclear Fuel Storage for WWER Reactors In Ukraine |
| title_full | Использование аксиального профиля распределения выгорания при анализе ядерной безопасности систем хранения отработавшего ядерного топлива реакторов ВВЭР в Украине |
| title_fullStr | Использование аксиального профиля распределения выгорания при анализе ядерной безопасности систем хранения отработавшего ядерного топлива реакторов ВВЭР в Украине |
| title_full_unstemmed | Использование аксиального профиля распределения выгорания при анализе ядерной безопасности систем хранения отработавшего ядерного топлива реакторов ВВЭР в Украине |
| title_short | Использование аксиального профиля распределения выгорания при анализе ядерной безопасности систем хранения отработавшего ядерного топлива реакторов ВВЭР в Украине |
| title_sort | использование аксиального профиля распределения выгорания при анализе ядерной безопасности систем хранения отработавшего ядерного топлива реакторов ввэр в украине |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/97232 |
| work_keys_str_mv | AT dudkaea ispolʹzovanieaksialʹnogoprofilâraspredeleniâvygoraniâprianalizeâdernoibezopasnostisistemhraneniâotrabotavšegoâdernogotoplivareaktorovvvérvukraine AT kovbasenkoûp ispolʹzovanieaksialʹnogoprofilâraspredeleniâvygoraniâprianalizeâdernoibezopasnostisistemhraneniâotrabotavšegoâdernogotoplivareaktorovvvérvukraine AT belodedei ispolʹzovanieaksialʹnogoprofilâraspredeleniâvygoraniâprianalizeâdernoibezopasnostisistemhraneniâotrabotavšegoâdernogotoplivareaktorovvvérvukraine AT dudkaea vikoristannâaksíalʹnogoprofílûrozpodíluvigorânnâprianalízíâdernoíbezpekisistemzberígannâvídpracʹovanogoâdernogopalivareaktorívvvervukraíní AT kovbasenkoûp vikoristannâaksíalʹnogoprofílûrozpodíluvigorânnâprianalízíâdernoíbezpekisistemzberígannâvídpracʹovanogoâdernogopalivareaktorívvvervukraíní AT belodedei vikoristannâaksíalʹnogoprofílûrozpodíluvigorânnâprianalízíâdernoíbezpekisistemzberígannâvídpracʹovanogoâdernogopalivareaktorívvvervukraíní AT dudkaea useofaxialburnupdistributionprofileinthenuclearsafetyanalysisofspentnuclearfuelstorageforwwerreactorsinukraine AT kovbasenkoûp useofaxialburnupdistributionprofileinthenuclearsafetyanalysisofspentnuclearfuelstorageforwwerreactorsinukraine AT belodedei useofaxialburnupdistributionprofileinthenuclearsafetyanalysisofspentnuclearfuelstorageforwwerreactorsinukraine |