МЕТОДИ ТА ЗАСОБИ КОНТРОЛЮ ЯДЕРНИХ МАТЕРІАЛІВ І СТАН ЗАХИСНИХ БАР'ЄРІВ НА АЕС В УМОВАХ ВІЙСЬКОВОГО ЧАСУ
DOI:
https://doi.org/10.17721/2519-481X/2024/83-01Ключові слова:
радіаційні датчики, іонізуюче випромінювання ядерних матеріалів, пасивна томографія, твелиАнотація
Рівень розвитку та застосування радіаційних технологій значною мірою визначається станом ядерного приладобудування. За порівняно невеликий період часу ця галузь пройшла кілька етапів розвитку і кожен із них був відзначений появою різних приладів, що реєструють та вимірюють параметри іонізуючого випромінювання ядерних матеріалів: газорозрядних лічильників, сцинтиляторів, напівпровідникових детекторів та інших.
Поява сучасних напівпровідникових радіаційних датчиків уперше пов'язала ядерне приладобудування та електроніку в єдиний комплекс – напівпровідниковий детектор. У ньому поєднуються взаємопов'язані за задачею, що розв'язується та параметрам напівпровідниковий первинний перетворювач іонізуючого випромінювання (датчик), вторинний перетворювач інформації від датчика (електроніка) та програмне забезпечення для обробки цієї інформації. Однак розвиток атомної енергетики, поширення ядерних технологій у різних галузях висунув нові вимоги до контролю та метрології іонізуючих випромінювань, які не можуть бути повною мірою задоволені сучасним рівнем ядерного приладобудування та прикладних ядерно-фізичних досліджень. Створені в цій роботі радіаційні датчики нового покоління та вимірювальні системи на їх основі відкривають раніше невідомі можливості у вирішенні завдань аналізу ядерного палива, збільшення точності та ефективності контролю технологічних параметрів та стану захисних бар'єрів в АЕС, створення засобів для інспекцій МАГАТЕ.
У роботі вперше запропоновано використання методів алгебраїчної реконструктивної пасивної томографії (АРТ) для відновлення зображення внутрішньої структури тепловиділяючих збірок. З цією метою розроблено новий алгоритм пасивної томографії ядерного палива на прикладі ВВЕР-1000, який використовує спосіб кутових проекцій власного випромінювання тепловиділяючих збірок (ТВЗ). Комп'ютерні експерименти томографії даного об'єкта показали, що оптимальними є вимірювання інтенсивності випромінювання в 360 точках розташування детектора щодо осі ТВЗ для двох і більше значень енергії гама-випромінювання ізотопу реперного 134Cs. У цьому випадку запропонований метод АРТ дозволяє ідентифікувати на відновлених томограмах дефектні твели з рівнем протікання понад 30%, а також відсутність твэлів у ТВЗ.
Посилання
1. Vavilov V.S. Effect of radiation on semiconductors / V.S. Vavilov, N.P. Kekelidze, L.S. Smirnov. - Moscow: Nauka, 1988 .-- 192 p.
2. Lenkov S.V. Physical and technical foundations of radiation technology of semiconductors / S.V. Lenkov, V.A. Mokritsky, D.A. Peregudov, G.T. Tarielashvili. -Monograph. - Odessa: Astroprint, 2002 .-- 297 p.
3. Garkavenko A.S. Radiation modification of the physical properties of wide-gap semiconductors and the creation of high-power lasers on their basis / Lvov: ZUKTs, 2012. - 258 p.
4. Banzak O.V New generation semiconductor detectors for radiation monitoring and dosimetry of ionizing radiation / O.V. Banzak, O.V. Maslov, V.A. Mokritsky: Ed. V.A. Mokritsky, O.V. Maslov. - Monograph. - Odessa, 2013. - Publishing house "VMV". - 220 p.
5. Bouchet J.M. PWR primary flow masurements by correlation analysis of nitrogen-16 fluctuations / J.M. Bouchet, et al. – Progress in Nuclear Energy. – 1982. – Vol. 9.
6. Awadalla S.A. Characterization of detector-grade CdZnTe crystals grown by traveling heater method (THM) / S.A. Awadalla, J. Mackenzie, H. Chen, eds. // Journal of Crystal Growth. – Vol. 312, issue 4. – 2010. – 507-513c.
7. Grybos P. Front-end Electronics for Multichannel Semiconductor Detector Systems; EuCARD Editorial Series on Accelerator Science and Technology, Vol.08 / Institute of Electronic Systems Warsaw University of Technology . – Warsaw: 2010. – 201 p.
8. Dumitrescu A. Comparison of a digital and an analogical gamma spectrometer at low count rates / A. Dumitrescu // U.P.B. Sci. Bull., Series A. – Vol. 73. – Iss. 4, 2011. – P. 127-138.
9. Maslov O. Passive Computer Gamma- Tomography of Nuclear Fuel / O. Maslov, V. Mokritsky, O. Banzak, // ANIMMA. Third International Conference on Advancements in Nuclear Instrumentation Measurement Methods and their Applications – Marseille, June 23-27, 2013. – Book of Abstracts – Р. 51.
10. Maslov O.V. The Improved CdZnTe Dose Rate Probe / O.V. Maslov, M.V.Maksimov, L.L. Kalnev // 2008 IEEE Nuclear Science Symposium, Medical Imaging Conference and 16th Room Temperature Semiconductor Detector Workshop – Dresden: 19–25 Oct. 2008. – P. 12-87.
11. Maslov O. Multiple energies passive computer tomography of nuclear fuel / O. Maslov // Proceedings of the International Ukrainian-Japanese Conference on Scientific and Industrial Cooperation – Odesa 24 – 25 October 2013. – Р. 114-116.
12. Masuruk K. Dopant incorporation during liquid phase epitaxy / K. Masuruk, T.Bryskewicz // J. Appl. Phys., 1981. – V. 52. – N3. – part 1. – P. 1347–1350.
13. Mokritsky V.А. Methods and means controls of nuclear materials and state of protective barriers at nuclear power plants / V.А. Mokritsky, O.V. Maslov, O.V. Banzak // Collection of scientific works of the Military Institute of the Taras Shevchenko National University of Kyiv. - К .: MIKNU, 2019. - № 63. – С. 66 – 72.
14. Mokritsky V.A. The detector on basis of CdZnTe-gauge for systems radiating-technological control / V.А. Mokritsky, O.V. Maslov, O.V. Banzak // Collection of scientific works of the Military Institute of the Taras Shevchenko National University of Kyiv. - К .: MIKNU, 2018. - № 58. - С. 68 - 73.
15. Banzak O.V. Optimum operating mode of cdznte-sensors in the gamma radiation dosimeter / O.V. Banzak, H.V. Banzak, A.A. Gaber // Sur les matériaux de la v conférence scientifique et pratique internationale «Débats scientifiques et orientations prospectives du développement scientifique» – Paris 21-23 June 2023. – P. 77 – 79.
Завантаження
Опубліковано
Версії
- дата публікації 2024-11-15, версія (2)
- дата публікації 2024-10-15, версія (1)
