Контроль выгорания отработавшего ядерного топлива ядерных реакторов при широком диапазоне значений выгорания и видержки

Abstract

Показана ограниченность области применимости существующих методик контроля глубины выгорания, которые основаны на методах пассивной нейтронной радиометрии и учитывают в качестве источника нейтронов в отработавших тепловыделяющих сборках (ОТВС) только ²⁴⁴Сm. При значениях глубины выгорания менее 15 МВт∙сут/кг U и времени выдержки, которое выходит за рамки диапазона от 3 до 30 лет (как, например, для ОТВС Чернобыльской АЭС), такие методики неприменимы. Представлены концептуальные основы новой разработанной методики и реализующий ее алгоритм, которые при реализации в хранилище ядерного топлива Чернобыльской АЭС показали достаточно высокие результаты и могут применяться при любых значениях времени выдержки и значениях глубин выгорания.

Показано обмеженість області застосовності наявних методик контролю глибини вигорання, які засновані на методах пасивної нейтронної радіометрії та враховують як джерело нейтронів у відпрацьованих тепловидільних збірках (ВТВЗ) тільки ²⁴⁴Сm. Якщо значення глибини вигорання менші за 15 МВт∙добу/кг U і час витримки виходить за рамки діапазонів від 3 до 30 років (як, наприклад, для ВТВЗ Чорнобильської АЕС), такі методики непридатні. Наведено концептуальні основи нової розробленої методики та реалізуючий її алгоритм, які реалізовано у сховищі ядерного палива Чорнобильської АЕС, показали досить високі результати та можуть застосовуватися практично за будь-яких значень часу витримки та значень глибини вигорання.

The paper shows applicability of available techniques for burnup monitoring, which are based on passive neutron radiometry methods and consider only ²⁴⁴Cm as a neutron source in spent fuel assemblies (SFAs). Such procedures are inefficient if burnup is less than 15 MW∙day/kgU and cooling is beyond the range between 3 and 30 years (for example, Chornobyl NPP SFAs). The paper presents conceptual grounds of the developed technique and implementation algorithm. The technique has been tested at Chornobyl NPP storage facility, showed positive results and can be used under any burnup value and cooling time.