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

тогда средняя удельная

I добавлять новый на-тывать кислород из со-твердый осадок NaaO; ня в сутки. Таким обра-г дополнительных труд-

грвого контура принци-)в должна быть преду-; емкости (с минималь-гакже как и промывку,

жведенные выше оцен-1т. Возможность умень-ех в месяц позволит из-

:ре КВС

JX газа: криптон (8 изо-ть нейтронов из энергоаргона с образованием

орении дейтерия обра-в газовую среду. Из ли-13овано до -50 г трития

находиться три инерт-дорода.

цом полураспада, три--15 т с суммарной ак-

1ктивностью (при объе-

Но после попадания содержащим водород

и подверженным обменным процессам, в течение 10 лет. Поэтому даже сравнительно небольшие энергии, переносимые тритием, признаны опасными. Так, предельная допустимая концентрация паров сверхтяжелой воды (Т2О или НТО) в воздухе рабочих помешений признана равной

ПДКт = 5 10 Ки/л (200 Бк/л; 3,6 МэВ/л),

а ПДК трития в воде

ПДКх =310- Ки/л

(6.14)

(6.15)

Значит, всего литр газа, просочившегося из атмосферы КВС, способен был

бы сделать непригодными для употребления 30 ООО м' воды.

Таким образом, достижение равновесной концентрации трития в КВС было бы опасным. Водород можно отделять от инертных газов, пропуская атмосферу КВС через поглотитель. Грубую оценку системы очистки можно сделать из следующих соображений: если после каждого взрыва через фильтры пропускать 0,01 атмосферы КВС (15 ООО м' за 1800 с, то есть с производительностью

-10 1с), то в атмосфере КВС будет находиться всего -5 кг трития (при наличии лития в теплоносителе). Удельная активность атмосферы КВС по тритию в этом случае составит -0,03 Ки/л. При этом 1 л газов из атмосферы КВС способен загрязнить всего 10 м' воды до ПДК по тритию.

К тому же результату придем, если в КВСЮ без лития в теплоносителе пропускать между взрывами -0,001 часть атмосферы с производительностью

1 ж'1с . Таким образом, в качестве ориентира можно считать, что система выделения водорода (очистки атмосферы КВС) должна прокачивать газа от 1 до

10 /с. Напомним, что система теплообмена первого контура КВСЮ должна

прокачивать -30 м^/с теплоносителя с массой в тысячи раз большей, чем в системе выделения водорода.

Здесь уместно вспомнить альтернативную надежду энергетики - УТС на основе сжигания трития с дейтерием. Там интенсивность наработки трития много меньше (см. гл. 2), и в любом из вариантов пришлось бы иметь дело с переработкой и хранением запасов трития на несколько лет работы энергоустановки. То есть в УТС пришлось бы обращаться с количествами трития, приблизительно в тысячу раз большими.

Но чем грозят с точки зрения безопасности радиоактивные благородные газы (РБГ)? Они не взаимодействуют с фильтрами и вновь постзшают в атмосферу КВС. Но они не взаимодействуют и с живыми организмами. По существу от них будет происходить как бы внешнее облучение, если даже человек их вдохнет. Для изотопов криптона и ксенона ПДК для рабочих помещений составляет

~ 10 Ки/л, для аргона вдвое меньше. ,



Каждый изотоп имеет разную энергию излучения и появляется в атмосфере КВС в разные моменты времени. Средняя активность А определенная как число наработанных в одном взрыве ядер Nj, отнесенное к времени цикла Тц, соответствующая удельная активность а,- изотопа и суммарная активность а, равны:

- Ni Ai V-

(6.16)

ЦИKЛ

КВС

Всего в каждом взрыве через фазу РБГ проходит - 5 10 ядер криптона,

-410 ядер ксенона и -1,2-10- ядер аргона-41, то есть -7,5 г криптона, -9 г ксенона и -8 г аргона.

Оу, МэВ/л с

Смена Сутки Неделя


Рис. 6.4. Зависимость удельной у-активности РБГ атмосферы КВС-10 от времени, прошедшего с момента последнего взрыва:

ч

а - сумма активностей учтенных РБГ; пунктирная кривая - вклад активности ксенона-133 Криптон И ксенон дают суммарную А и удельную а активности: Кг.Хе = 5 10 Бк, Якг.Хе 3 10 Бк/л = 0,8 Ки/л, аргон, соответственно:

Лдг = 7,5 10 Бк, одг = 5 10° Бк/л 1,25 Кн/л.

Эти данные t протечек из сист газопроводов. При энергии в виде у-к тицами. Последние

Средняя за в]

ау = 1,2 10 МэВ/(

открытого участка мощность дозы ~5( Динамика уде: с момента после и динамика актив! продолжаются взр активность спадае! зы около газопров(

основным изл5ат( излучение {Еу~3(

кой газопровода.

§ 6.6. Шлк

Вопрос о том, не одно решение. при всех способах, мещении, находяп сфере при нормаль в среду аргона, m тивными изотопам ских сигналов зар затем в момент, ко

Примем следу ленный, например, через cHCTe!viy шлк мостойкость. ПОСЛ! а часть, примыкак целой. Промежуто водилось управле! вым зарядом (пок устройству С помо разъема крепится с

Напомним еш шлюзового устро!



появляется в атмосфере , определенная как чис-с времени цикла Тц, (1марная активность а.

(6.16)

5 10 ядер криптона, ъ -7,5 г криптона, -9 г

а Сутки Неделя


КВС-10 от времени, г.

активности ксенона-133

активности: 3,8 Ки/л,

5 Ки/л.

Эти данные могут быть использованы для грубых оценок допустимых протечек из системы газопроводов и среднего уровня доз излучения в районе газопроводов. При каждом распаде ядра РБГ излзается в среднем ~1,5 МэВ энергии в виде у-квантов и приблизительно столько же энергии уносится [3-частицами. Последние задерживаются стенками газопроводов.

Средняя за время цикла удельная у-активность газовой среды составит

Оу = 1,2-10 МэВ/(л с). Такая активность, например, на расстоянии в 1 м от

открытого участка длиной 1 м газопровода диаметром 350 мм создаст среднюю мощность дозы ~50 мР/с.

Динамика удельной активности газа в зависимости от времени, прошедшего с момента последнего взрыва, приведена на рис. 6.4. Такой же будет и динамика активности в перекрытом участке газопровода, даже если в КВС продолжаются взрывы. Как видно, через сутки после перекрытия газопровода активность спадает в -4000 раз. Во столько же раз уменьшается и мощность дозы около газопровода. Работать около него становится безопасно, тем более что

основным излучателем в это время является Хе, испускающий очень мягкое излучение {Еу~30 кэВ). Такое излзение значительно ослабляется даже стенкой газопровода.

§ 6.6. Шлюзование энергозаряда и безопасность персонала

Вопрос о том, как будет вводиться во взрывную камеру энергозаряд, имеет не одно решение. Однако есть общие проблемы, которые неизбежно возникизт при всех способах. Детали энергозаряда должны быть собраны в сборочном помещении, находящемся, например, над взрывной камерой в воздушной атмосфере при нормальной комнатной температуре. Затем они должны быть введены в среду аргона, имеющую температуру сотни градусов, насыщенную радиоактивными изотопами аргона, криптона, ксенона и трития. С помощью электрических сигналов заряд должен быть приведен в состояние готовности к взрыву, затем в момент, когда сформирована защитная стенка, подорван.

Примем следующую схему шлюзования. Контейнер энергозаряда (изготовленный, например, по схеме термоса) крепится к тросу-кабелю, опускается на нем через систему шлюзов во взрывную камеру. Трос-кабель имеет достаточную термостойкость. После подрыва часть его, примыкающая к энергозаряду, испаряется, а часть, примыкающая к шлюзу и выходящая в сборочное помещение, остается целой. Промежуток между этими частями оплавлен. Разъем, через который проводилось управление автоматикой задействования заряда, цел. Контейнер с новым зарядом (пока не готовым к ядерному взрыву) подводится к шлюзовому устройству с помощью нового троса-кабеля, и к контейнеру с помощью фальш-разъема крепится остаток старого троса-кабеля (рис. 6.5, этап I).

Напомним еще раз, что рассматривается упрощенный пример возможного шлюзового устройства. Оценим возможное проникновение газа из взрывной



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