Билет 14

Радиационная безопасность - меры, принимаемые для защиты

обслуживающего персонала и населения от неконтролируемой утечки

радиоактивности при любом режиме работы реактора, включая аварийный.

Радиационная безопасность определяется:

1. надежностью системы

2. степенью гарантий в случае предельно возможных аварий.

Особенности РА заражения окр. среды при авариях на РО объектах (на примере АЭС):

1. за пределами сан. Зоны поражающим фактором м.б. только радиоактивное загрязнение окружающей среды. Оно имеет ряд особенностей:

   1. При разрушении реактора деление ядер не прекращается, в отличие от ЯВ.

   2. Загрязнение происходит в основном за счёт ядер с большим периодом полураспада (при ЯВ изотопы короткоживущие или среднеживущие)

   3. РА частицы имеют размер порядка микрона. Удержать их средствами индивидуальной защиты невозможно (при ЯВ заражение происходит за счёт грунтовой пыли, адсорбивовавшей РА продукты)

Ядерный реактор — устройство, в котором осуществляется управляемая цепная ядерная реакция, сопровождающаяся выделением энергии. В ЯР роисходят процессы деления или синтеза ядер различных химических элементов.

Основное топливо ЯР: U(235), Pu(239)

Любой ядерный реактор состоит из следующих частей:

1. Активная зона с ядерным топливом и замедлителем;

2. Отражатель нейтронов, окружающий активную зону;

3. Теплоноситель;

4. Система регулирования цепной реакции, в том числе аварийная защита

5. Радиационная защита

6. Система дистанционного управления

Основная характеристика реактора — его выходная мощность. Мощность в 1 МВт соответствует цепной реакции, при которой происходит 3·1016 делений в 1 сек.

Текущее состояние ядерного реактора можно охарактеризовать эффективным коэффициентом размножения нейтронов k.

Для этих величин характерны следующие значения:

k > 1 — цепная реакция нарастает во времени, реактор находится в надкритичном состоянии;

k < 1 — реакция затухает, реактор — подкритичен;

k = 1 — число делений ядер постоянно, реактор находится в стабильном критическом состоянии.

Объёмы современных энергетических реакторов могут достигать сотен м3 и определяются главным образом не условиями критичности, а возможностями теплосъёма.

Критический объём ядерного реактора — объём активной зоны реактора в критическом состоянии. Критическая масса — масса делящегося вещества реактора, находящегося в критическом состоянии.

Классификация

По спектру нейтронов

• Реактор на тепловых нейтронах («тепловой реактор»)

• Реактор на быстрых нейтронах («быстрый реактор»)

• Реактор на промежуточных нейтронах

По размещению топлива

• Гетерогенные реакторы, где топливо размещается в активной зоне дискретно в виде блоков, между которыми находится замедлитель;

• Гомогенные реакторы, где топливо и замедлитель представляют однородную смесь (гомогенную систему).

Блоки ядерного топлива в гетерогенном реакторе называются тепловыделяющими элементами (ТВЭЛ’ами), которые размещаются в активной зоне в узлах правильной решётки, образуя ячейки.

По виду топлива

1) По степени обогащения:

• Естественный уран

• Слабо обогащённый уран

• Чистый делящийся изотоп

2) По химическому составу:

• металлический U

• UO2 (диоксид урана)

• UC (карбид урана) и т. д.

В начале XXI века наиболее распространены гетерогенные ядерные реакторы на тепловых нейтронах с замедлителями — H2O, С, D2O и теплоносителями — H2O, газ, D2O, например, водо-водяные ВВЭР, канальные РБМК.