Предмет
Настоящий документ является неотъемлемой частью Соглашения о Поставках (СП) 5.5.P01.RF.01. В нём приведены технические требования к диверторному монитору нейтронного потока (ДМНП) в соответствии с практикой выполнения технических работ, принятой в ИТЭР, требованиями по безопасности и обеспечению качества.
Указанной в настоящем документе диагностической системой является:
Диверторный монитор нейтронного потока или дмнп
В разделе Сокращения приводится глоссарий, содержащий полный перечень терминов, используемых в настоящем документе.
Используемые документы, прямо или косвенно упоминаемые в настоящем документе, в отношении которых выдвигается требование абсолютной применимости для соблюдения требований МО, приводятся в разделе 9.1Error: Reference source not found. Справочные документы, по которым можно консультироваться в отношении деятельности, выполняемой в рамках проекта, приведены в разделе 9.2.
Описание поставки
Диверторный монитор нейтронного потока должен обеспечить проведение измерений с временным разрешением полного нейтронного потока (интегральной интенсивности нейтронного источника) и термоядерной мощности с предоставлением информации о работе установки ИТЭР в режимах с DD и DT плазмой. Роль диагностики ДМНП описана в Таблица 1 (ITER_D_28B39L - SRD-55 (Diagnostics) from DOORS).
|
SRD-55 требования к диагностике |
Эксплуатационная роль диагностики |
Измеряемая величина |
Параметр |
|
1. Основной |
1a.1 Защита установки |
Калибровка по месту |
Полный нейтронный выход |
|
1. Основной |
1a.1 Защита установки |
Нейтронный поток и светимость нейтронного источника |
Полный нейтронный выход |
|
1. Основной |
1a.2 Основное управление |
Нейтронный поток и светимость нейтронного источника |
Термоядерная мощность |
Таблица 1: Эксплуатационная роль Диверторного монитора нейтронного потока 55.BC в программе ИТЭР
Набор модулей ДМНП должен быть установлен в трёх местах по обходу тороидальной вакуумной камеры ИТЭР. ДМНП модуль должен быть смонтирован на кассете дивертора, он будет охлаждаться водным теплоносителем системы водного охлаждения дивертора (IBED PHTS), которая также будет использоваться для отжига. Водный теплоноситель в то же время служит замедлителем, замедляя быстрые нейтроны и, в конечном счёте, повышая эффективность камер деления с ураном-235.
Расположение модулей ДМНП представлено на рисунке 2 и в Таблица 2.
Рисунок 2: Расположение модуля ДМНП в диверторной зоне (вид сверху)
|
Количество модулей ДМНП |
№ нижнего порта |
№ диверторной кассеты |
|
1 |
2 |
3 |
|
1 |
8 |
21 |
|
1 |
14 |
39 |
Таблица 2: Расположение модулей диверторного монитора нейтронного потока 55.BC в установке ИТЭР
Перечень параметров и диапазон величин, измеряемых с помощью ДМНП, представлен в Таблица 3.
|
Измеряемая величина |
Параметр |
Условия |
Диапазон измерений |
Разрешение |
Погрешность | |
|
Временное |
Пространственное | |||||
|
Нейтронный поток |
Полный нейтронный выход |
DD |
1×1014-1×1017н/с |
1мс |
интегральное |
20% |
|
DT |
1×1017-5×1020н/с |
10% | ||||
|
Термоядерная мощность |
|
100 кВт– 1.5ГВт |
1 мс |
интегральное |
10% | |
Таблица 3: Требованиякизмерениям в соответствии с (SRD-55 IDM Root(Diagnostics) from DOORS 28B39L)и ITER_D_226TZ3 - N_55_RE_15_W_0.1: Neutron Flux Monitor (D426-J3)
Каждый модуль диверторного монитора нейтронного потока должен состоять из набора камер деления разной чувствительности для удовлетворения требований ИТЭР по разрешению во времени и погрешности измерений. Диагностика ДМНП должна быть откалибрована на месте с использованием нейтронных источников во время плановой остановки реактора перед началом ядерной фазы. Затем ДМНП будет использован для взаимной калибровки других нейтронных систем. Так как изменение чувствительности ДМНП оценивается на уровне не более чем ~4% за время ресурса установки ИТЭР, нет необходимости заменять диверторный монитор нейтронного потока. Ожидаемый динамический диапазон диверторного монитора нейтронного потока равен приблизительно 107.
Кабели с минеральной изоляцией должны использоваться в ДМНП для передачи сигналов к предусилителям. Они будут проходить вдоль стен нижних портов. Выходной сигнал предусилителя будет передаваться от места его размещения (в ячейке порта) в зону размещения диагностического оборудования (область B1) с использованием стандартных радиочастотных кабелей или оптоволокном. Завершающей частью диагностики является система сбора данных. Эта система должна также использоваться для сбора данных, предварительной обработки и передачи обработанных и необработанных данных в систему управления, сбора и обмена данными (CODAC).
Основными вызовами по применению ДМНП на установке ИТЭР являются:
Работа в широком динамическом диапазоне изменения полного выхода нейтронов, начиная от калибровки на месте до достижения максимальной термоядерной мощности;
Проект диагностики должен быть оптимизирован для обеспечения высокой степени защищённости от электромагнитных наводок и шума;
Интеграция в вакуумной камере с учётом интерфейсов системы охлаждения и механического крепления к диверторной кассете;
Упаковку, транспортировку и хранение камер деления ДМНП, содержащих уран, необходимо осуществлять в соответствии с нормами и правилами Франции и Российской Федерации.
Применение действующих нормам и правил Франции к ДМНП обусловлено:
Public Health Code, на основании того, что U235 является радиоактивным веществом
Defense Code, на основании того, что U235 является ядерным материалом
Ввоз, вывоз, транспортировка, хранение и эксплуатация камер деления могут потребовать оформления разрешения или декларирования в соответствии с характеристиками и количеством используемого ядерного материала (см. Microfission chambers - applicable regulations.pptx).