Главная  Взрывная дейтериевая энергетика 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 [ 46 ] 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90

оказаться в 100... 1000 раз меньше, чем на вечные . Весомый аргумент в пользу заменяемых агрегатов!

Но возможна ли работа с агрегатами, содержащими столь высокоактивный, горячий и горючий теплоноситель? Оценки мощности дозы от материала, имеющего удельную активность [МэВ/(гс)] можно выполнить разными методами. Мы воспользуемся оценками через у-яркости агрегатов. Яркостью поверхности By будем называть поток энергии [МэВ/с], идущий с единицы

поверхности S в единицу телесного угла Q (рис. 6.3).


Рис. 6.3. Схема определения у-яркости теплоносителя То есть по определению

Ву=- МэВ/(с-см ср)

(6.10)

При таком определении плотность потока излучения на расстоянии г от из-лзд1ающей поверхности равна

ФуВуВу. ; (6.11)

Яркость бееконечно толстой излучающей поверхности можно оценить как

(6.12)

где Ху -пробег у-излзд1ения, г/см.

Для излучения Na А,у =20...30 г/см, для излзд1ения осколков деления = 16...20 г/см (в натрии).

В частности, в

То есть при йу

гать Футах =4-10

После спада актив

вблизи поверхност

вует мощности доз) ность дозы до -0,0 поверхности тепло!

В то же время ния не опасны, ош ции активной зонь деляющих элемен! и нейтронного изл]

Корпусы акку меньше:

то есть в -100 ра нейтроннь!х потоке Однако, если теплоноситель, акт плообменник) имо

носителя. Предпол лоносителя с актш менника окажется

СоответственЕ выдержки в течеш допустимая мощнс дов и вывезти его (экраны).

Есть, однако, в общий объем I



иыи аргумент в пользу

толь высокоактивный, ; дозы от материала, шолнить разными ме-

эегатов. Яркостью по-], идущий с единицы


(6.10)

ja расстоянии г от из-

(6.11)

можно оценить как

(6.12)

шя осколков деления

В частности, вблизи поверхности толстого слоя натрия

футах -Ву-2к^ау.

(6.13)

То есть при Яу = 4 10 МэВ/(г с) плотность потока излзения может дости-

гать Ф

4 Ю^ МэВ/(см с), что соответствует мощности дозы -40 ООО Р/с. После спада активности в течение двух недель (см. рис. 6.2) плотность потока вблизи поверхности составит Фуд5ах(2 недели) = 10МэВ/см с, что соответствует мощности дозы ~1 Р/с. Вьщержка теплоносителя в течение года снизит мощность дозы до -0,01 Р/с, то есть -36 Р/час. Очевидно, что работа человека вблизи поверхности теплоносителя ни в одном из этих вариантов невозможна.

В то же время для стальных конструкций агрегатов подобные дозы излучения не опасны, они значительно меньше, чем дозы, приходящиеся на конструкции активной зоны ядерных реакторов деления. Например, оболочки тепловыделяющих элементов реакторов типа БН за год ползают флюенсы потоков у-и нейтронного излзений соответственно:

Ф.БН =3 10МэВ/см2 и Ф„Бн-Ю^н/см.

Корпусы аккумуляторов и напорных баков КВС получат за год намного меньше:

у max

Ф

-2,5 102МэВ/см,

у акк

то есть в -100 раз меньшую дозу у-излучения при практическом otcjtctbhh нейтронных потоков.

Однако, если часть петли теплообмена отключить, а затем из нее слить теплоноситель, активность на единицу массы резко снизится. Пусть агрегат (теплообменник) имеет собственный вес /Warp = 5 т и содержит также -5 т теплоносителя. Предположим, что после слива в агрегате останется т^ = 50 кг теплоносителя с активностью Яхепл Тогда средняя активность материала теплообменника окажется

М

агр

Соответственно и доза вблизи поверхности такого агрегата снизится после выдержки в течение 3...4 месяцев до -1 мР/с, или -3,6 Р/час. Это уже вполне допустимая мощность дозы, позволяющая отсоединить агрегат от трубопроводов и вывезти его в могильник, если применить простейшие средства защиты (экраны).

Есть, однако, еще один резерв. После слива теплоносителя (разумеется, в общий объем первого контура) можно заполнить петлю теплоносителем



Глава 6

из второго контура. Затем слить и этот теплоноситель, тогда средняя удельная активность агрегата будет

/ л2

ау2 = т

ост

М

агр

= 10-4 а

и мощность дозы снизится еще на два порядка.

В теплоноситель первого контура все равно придется добавлять новый натрий, так как после каждого взрыва натрий будет захватывать кислород из состава взрывчатки, инициатора энергозаряда, образуя твердый осадок NaaO; на эти потери будет расходоваться не менее 200 кг натрия в сутки. Таким образом, однократная промывка петли раз в месяц не вызовет дополнительных трудностей с зтилизацией теплоносителя первого контура.

Можно утверждать, что замена многих агрегатов первого контура принципиально возможна. Разумеется, в конструкции агрегатов должна быть предусмотрена возможность слива теплоносителя в резервные емкости (с минимальным остатком 02 внутри агрегата). Операцию эту, также как и промывку,

не составит труда выполнить дистанционно. Конечно, приведенные выше оценки приблизительны, но больших ошибок они не содержат. Возможность уменьшения Qp. и увеличения числа промывок до двух - трех в месяц позволит избежать неточностей оценок при проектировании.

§ 6.5. Радиоактивные газы в атмосфере КВС

Осколки деления урана-233 содержат два благородных газа: криптон (8 изотопов с 712 > 10 с), и ксенон (6 изотопов). Небольшая часть нейтронов из энергозаряда будет поглощена тремя стабильными изотопами аргона с образованием

трех радиоактивных изотопов (Аг ,Аг ). При горении дейтерия образуется тритий, часть его не успевает сгореть и поступает в газовую среду. Из лития, если последний добавлен в натрий, может быть образовано до -50 г трития на каждый взрыв.

Таким образом, в атмосфере КВС обязательно будет находиться три инертных радиоактивных газа и один радиоактивный изотоп водорода.

Обладая сравнительно длинным (12,3 года) периодом полураспада, тритий способен накапливаться до равновесного количества -15 т с суммарной активностью -610 Бк (распадов в секзшду) и удельной активностью (при объеме КВСЮ-1,5 10 м^)

Травн 4 1012 Бк/л = 100 Ки/л.

Энергия 3-частиц трития мала (Е^ = 18,6 кэВ). Но после попадания в организм эта энергия мигрирует по всем клеткам, содержащим водород

и подверженным о( тельно небольшие предельная допусти в воздухе рабочих г

П

а ПДК трития в вод

Значит, всего л

бы сделать неприго Таким образом бы опасным. Водо]: ру КВС через погл( следующих сообра:

кать 0,01 атмосфер]

-10 м^/с), то в атм чин лития в тепло! в этом случае соста

бен загрязнить всег( К тому же рез пропускать между

1 м^/с. Таким обра деления водорода ((

10 /с. Напомни!

прокачивать -30 м теме выделения вод

Здесь уместно на основе сжиганш много меньше (см.: реработкой и хране; ки. То есть в УТС тельно в тысячу раз

Но чем грозят ( зы (РБГ)? Они не вэ КВС. Но они не вза будет происходить Для изотопов кри!

-10 Ки/л, дляарг



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 [ 46 ] 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90

© ООО "Карат-Авто", 2001 – 2018
Разработчик – Евгений Андрианов