3.2 Системы радиационного контроля яэу

3.2.1 Яэу и ее излучения

Известно, что 50 % всех атомных станций имеют реакторы ВВРД и являются двух контурными, 25 % всех станций работают с реакторами ВВРК, а оставшиеся 25 % включают: газоохлождаемые реакторы, уранграфитовые и другие. Целесообразно рассмотреть вопросы РК на примере двух контурной установки с реактором ВВРД. На судах в настоящее применяются только двухконтурные установки с реактором ВВРД [34].

Схема установки показана на рис. 54.

Рис. 54 Схема установки с реактором ВВРД

Реакторная установка является источником всех видов ядерного излучения. Основным источником излучения является сам ядерный реактор, конкретно - его активная зона. Основной интерес представляет проникающее излучение, то есть нейтронное и гамма-излучение. Целесообразно рассмотреть отдельно излучение работающей и остановленной установки. В работающей установке имеет место и нейтронное- и гамма- излучение. В остановленной установке имеет место гамма-излучение. Источниками нейтронов в работающей активной зоне являются во-первых, мгновенные нейтроны деления в составе нейтронного поколения, их 99,36 %. Средняя энергия этих нейтронов 2 МэВ. Второй источник нейтронов – запаздывающие нейтроны деления. В составе поколения их 0,64 %, максимальная энергия 0,6 МэВ. Третий – фотонейтроны, возникающие при реакции (g, n). Четвертый – нейтроны активации, появляющиеся в результате радиоактивного распада некоторых ядер, например, возбужденных ядер ₈О¹⁷. Очевидно, что все нейтроны относятся к быстрым.

Гамма-излучение работающей установки удобно разделить на первичное и вторичное.

Первичное излучение:

- мгновенные гамма-излучение, испускаемое практически в момент деления;

- гамма-излучение короткоживущих продуктов деления, испускается в течение первых 10 мин. после деления;

- запаздывающее гамма-излучение, сопровождающее радиоактивный распад долгоживущих продуктов деления.

Вторичное излучение:

- захватное гамма-излучение (n, g) в теплоносителе, в конструкционных материалах, поглотителях СУЗ и т.д.

- гамма-излучение неупругого рассеяния нейтронов (n, n^/);

- гамма-излучение продуктов активации.

Гамма-излучение радиационной защиты при работе реактора:

- захватное гамма-излучение защиты;

- гамма-излучение активированных материалов;

- гамма-излучение неупругого рассеяния быстрых нейтронов.

Излучение теплоносителя при работе реактора.

Выделяют излучение собственно теплоносителя и излучение примеси (продуктов коррозии, эрозии и т.д.). В случае водяного теплоносителя излучение собственно теплоносителя мало, так как обусловлено в основном короткоживущим изотопом азота, появляющимся в результате реакции ₈О¹⁶(n, p) ₇N¹⁷ его период полураспада 4,1 с. Из примесей основной вклад вносит ₂₇Со⁶⁰. Таким образом, водяной теплоноситель является источником гамма-излучения.

Излучение отложений на внутренних полостях трактов обусловлены продуктами коррозии и эрозии, которые при прохождении активной зоны облучались нейтронами. Вследствие этого и образовались нестабильные изотопы.

Излучение зоны остановленного реактора.

Основным процессом является бета-распад, сопровождающийся гамма-излучением (которое обуславливает, кстати, остаточное тепловыделение).

Активность воздуха в реакторных помещениях при работающей установки обусловлено радиоактивными благородными газами (РБГ) и радиоактивными аэрозолями.