Радиоактивные продукты деления

В результате накопления и быстрого распада некоторых радиоактивных продуктов деления в атомном реакторе образуются [c.172]

Важнейшей характерной особенностью ЯЭУ является радиоактивность теплоносителя, перекачиваемого через реактор. В общем случае радиоактивность теплоносителя обусловлена наведенной активностью самого теплоносителя, активностью продуктов, коррозии, загрязняющих теплоноситель, и радиоактивными продуктами деления, которые могут попасть в теплоноситель при нарушении герметичности части тепловыделяющих элементов. Для разных теплоносителей соотношение указанных выше источников активности существенно различно. Физические характеристики реактора (плотность потока нейтронов, энергетический спектр нейтронов), параметры контура циркуляции, обусловленные схемными и конструкционными решениями (период циркуляции теплоносителя, время облучения и т. п.), используемые конструкционные материалы также влияют на долю их вкладов в активность теплоносителя источников различной природы. Для иллюстрации в табл. 1.1 приведены данные по активности теплоносителя для различных реакторов. [c.14]

Известно, что резкое ухудшение радиационной обстановки в зоне расположения АЭС может произойти при возникновении аварийных ситуаций, следствием которых является пережог оболочек твэлов с последующим выносом радиоактивных продуктов деления в контур циркуляции теплоносителя. Поэтому вопросу предотвращения такого рода аварий уделяется самое серьезное внимание как на стадии проектирования, так и в процессе эксплуатации АЭС. Один из путей предотвращения пережога оболочек — использование системы аварийной защиты, автоматически останавливающей реактор при значительных отклонениях его состояния от расчетного. [c.140]

При радиохимической переработке отработавшего топлива около 100 % всех радиоактивных продуктов деления, накопленных в твэлах, выделяется в виде твердых, жидких и газообразных радиоактивных отходов (РАО) различной активности. Поэтому радиохимическая переработка отработавшего топлива связана с решением сложных проблем выделения и концентрирования РАО, их обезвреживания, безопасного временного хранения, удаления и контролируемого захоронения навечно. [c.118]

Очень высокие технические требования предъявляются к чистоте гексафторида урана, поступающего на обогащение. Уран регенерированный, т. е. извлеченный из отработавшего в реакторах уранового топлива й достаточно очищенный от радиоактивных продуктов деления, должен строго удовлетворять определенным техническим условиям. Очень жесткие ограничения относятся к содержанию являющегося источником радиоактивных ну- [c.258]

Взаимодействие металлического урана с нагретой водой приводит к быстрому гидратированию, окислению и растворению урана. Скорость коррозии металлического урана в воде при 300 С очень высока — примерно 9 г/(см2-ч). Таким образом, при потере герметичности твэла окисление и вымывание урана вызовут сильное загрязнение радиоактивными продуктами деления всего контура теплоносителя. [c.314]

Наиболее сложными операциями завершающей стадии ЯТЦ являются следующие химическая переработка отработавшего топлива, глубокое извлечение и очистка регенерированного урана и плутония от радиоактивных продуктов деления и продуктов их распада, различного рода примесей наиболее полное извлечение и концентрирование радиоактивных веществ, их обезвреживание, временное или постоянное хранение и окончательное безопасное захоронение. [c.337]

НАКОПЛЕНИЕ В ТВЭЛАХ РАДИОАКТИВНЫХ ПРОДУКТОВ ДЕЛЕНИЯ [c.337]

В настоящее время еще трудно установить оптимальные (экономически) значения необходимых коэффициентов очистки, так как еще не накоплен опыт по дистанционным методам изготовления и обращения с высокоактивным (по суммарной радиоактивности) плутониевым топливом. Нет возможности оценить влияние уровня очистки от радиоактивных продуктов деления на потери и стоимость регенерируемого делящегося продукта, который будет многократно подвергаться химической регенерации. Большое значение будет иметь полнота извлечения плутония из отработавшего топлива, т. е. минимальные потери в топливном цикле, особенно при химической переработке топлива активных зон реакторов-размножителей. Ставится задача снизить эти потери по изотопам плутония суммарно до 0,2 % и менее, а по урану — до [c.345]

Таким образом, многоступенчатая экстракция органическим растворителем позволяет иметь одновременно высокое извлечение ядерного топлива из растворов и его глубокую очистку от радиоактивных продуктов деления. Степень этой очистки должна до-358 [c.358]

Предельно допустимое количество дефектов твэлов, допускаемое проектами АЭС с ВВЭР, составляет 1 % с дефектами типа газовой неплотности и 0,1 % с прямым контактом теплоносителя и диоксида урана. Суммарная удельная радиоактивность продуктов деления в теплоносителе ГЦК, соответствующая такой неплотности твэлов, составляет (1,8—3,7)10 Бк/л на момент отбора пробы при 100 %-ной тепловой мощности реактора. [c.155]

Активная зона реактора, образованная свободной засыпкой шаровых твэлов, расположена в центральной полости корпуса, а теплообменное оборудование (высокотемпературные теплообменники, парогенераторы) — в его периферийных полостях. В активной зоне предполагается использовать принцип однократного прохождения твэлами активной зоны за кампанию. В установке применен промежуточный гелиевый контур, который предотвращает попадание радиоактивных продуктов деления в контур технологического теплоносителя. Принципиальная компоновка установки показана на рис. 2.24. [c.175]

ТВЛ должен не передавать вредных радиоактивных продуктов деления теплоносителю. [c.473]

Со временем в радиоактивных продуктах деления остаются лишь элементы с большим периодом полураспада. [c.120]

Нестабильные радиоактивные продукты деления накапливаются в урановых блоках, увеличивая их загрязненность, вследствие чего значение коэффициента размножения снизится, пока не будет произведена смена загрязненных блоков. Продукты деления обладают радиоактивностью порядка 1 кюри за 24 часа работы при мощности реактора 1 кет. [c.132]

Радиоактивные продукты деления урана и газы должны удаляться, например, путем периодической замены урановых блочков во избежание самоотравления реактора. [c.250]

Заводы по химическому отделению плутония обслуживают по нескольку атомных реакторов. Оборудование на этих заводах размещено в помещениях с толстыми бетонными стенами, расположенных почти целиком под землей. Сюда поступают урановые стержни, обработанные в атомных реакторах и выдержанные некоторое время в специальных хранилищах. Однако и после периода старения урановые стержни содержат большое количество радиоактивных продуктов деления и чрезвычайно опасны для людей. Поэтому управление всеми операциями по их транспортировке и обработке осуществляют на расстоянии с помощью специальных приборов. [c.167]

Если бы для каждого массового числа А существовал единственный первичный заряд ядра, который в последующем распаде до стабильного продукта изменялся бы на три единицы (в среднем для легкой и тяжелой группы), то должно было бы существовать свыше 250 радиоактивных продуктов деления с выходом больше 10" %. Весьма вероятно, что имеется статистическое распределение первичного заряда осколков вокруг наиболее вероятной величины Zp для каждого значения А, так что полное число осколков значительно больше 250. Действительно, известны некоторые радиоактивные цепи с пятью и более членами (ср. табл. I I обзора Плутониевой лаборатории). Три ядра Вг " (34 часа), НЬ (19,5 дня) и (13 дней), являющиеся, повидимому, первичными продуктами деления, имеют на один нейтрон меньше, чем соответствующие стабильные ядра, и, следовательно, вторая цепочка в этом типе деления имеет большую длину. [c.215]

Химическая переработка материалов котла является, несомненно, необходимой частью большой проблемы использования ядерной энергии. Соображения согласования являются сложной функцией ряда факторов, и мы не будем на них останавливаться. В следующем разделе будут рассмотрены в общих чертах некоторые проблемы, возникающие в связи с громадной радиоактивностью продуктов деления и вспомогательных материалов, становящихся радиоактивными в поле нейтронов. [c.222]

Приготовление каждого ядерного горючего в чистом виде представляет собой отдельную проблему. встречается в природной изотопической смеси урана с концентрацией 0,72 7о- Таким образом, проблема отделения и" заключается в удалении больших количеств изотопа При производстве Ри- концентрация этого изотопа в уране, освобождаемом из первичного реактора, весьма мала, а присутствие громадного количества радиоактивных продуктов деления делает его отделение весьма трудным и опасным, будет встречаться в количестве нескольких граммов на тонну ТЬ после облучения. Следовательно, содержание урана в тории до облучения необходимо понизить до величины менее 10 по отношению к ТЬ, с тем, чтобы окончательный продукт не был загрязнен природным ураном. [c.321]

В результате коррозии оболочка блока может разрушиться, что приведет к попаданию в воду реки радиоактивных продуктов деления и поставит под угрозу самую работу котла. [c.271]

Алюминий уместен и в активной зоне реактора [69, 92]. Значительные количества его используются в тепловых реакторах как материал для оболочек тепловыделяющих элементов, испытывающих нагрев из-за выхода радиоактивных продуктов деления алюминий предотвращает возможную реакцию тепловыделяющих элементов реактора с водой. Водоохлаждаемые реакторы требуют материалов, стойких по отношению к воде, нагретой до 250— 350° С. Иногда высказываются сомнения в стойкости алюминия (особенно лри температуре воды выше 300°С). Тем не менее, в литературе подчеркивается пригодность в этих случаях алюминиевых сплавов с 1% кремния наряду с железом (в некоторых случаях требуется предварительная термическая обработка сплава) с 2% никеля и 0,5% железа при 0,2% кремния или с 2% никеля и 2% меди, а также с 1% никеля в материале 5АР, изготовленном методом порошковой металлургии. [c.540]

Наибольшее значение, особенно для энергетических реакторов с большой удельной мощностью и продолжительностью кампании, имеет Сз . Кроме стабильных изотопов большим сечением захвата обладают некоторые радиоактивные продукты деления, особенно Хе з (T /2=9,l8 ч), имеющий максимальное сечение поглощения тепловых нейтронов (аа = 2,7-10 барн). Поглощение нейтронов стабильными или долгоживущими изотопами называют защлаковыванием, а поглощение относительно короткоживущими радиоактивными ядрами — отравлением. Более подробно эти вопросы рассмотрены в работе [8]. [c.174]

Использование ядернон энергии приносит для человечества и новую заботу — заботу о предотвращении загрязнения окружающей среды радиоактивными продуктами деления. Опасная перспектива подвергаться воздействию невидимой, но всепроникающей радиации, способной вызывать раковые заболевания, вызывает тревогу среди населения. В этой главе обсуждается природа как естественной, так н возникающей в результате человеческой деятельности радиации или излучения, рассматривается воздействие излучения на человека. В заключение описываются различные подходы к оценке радиационной опасности и выбо- ру средств контроля и защиты. [c.332]

Свитч 1967 < 20 Взрыв внутреннего действия цель — испытание новой конструкции ядерного устройства с минимализа-цией радиоактивных продуктов деления ядер и наведенной активности после взрыва [c.32]

При проектировании топливных элементов из UO2 основное внимание уделяется выходу долгоживущих и стабильных газообразных продуктов деления. Накапливаясь в неповрежденных ТБЭлах, они создают давление под оболочкой. В процессе деления или под влиянием продуктов деления происходит изменение физических свойств горючего, что также приводит к росту напряжений в оболочке. Эти обстоятельства вызывают основные опасения проектанта и должны служить главной целью исследований работоспособности твэлов. Необходимо считаться с В03.М0ЖНЫМ перегревом твэлов, когда некоторые радиоактивные продукты деления, в особенности изотопы иода, могут попасть в теплоноситель. Таков круг основных вопросов, связанных с поведением твэлов в ядерном реакторе. [c.132]

Несмотря на тщательность обоснования работоспособности твэлов и контроль за соблюдением нормальных условий теплообмена, не удается обеспечить абсолютную герметичность оболочек твэлов при их эксплуатации. Предельное число дефектов твэлов, допускаемое проектами АЭС с ВВЭР, составляет 1% с дефектами типа газовой неплотности и 0,1% с прямым контактом теплоносителя и диоксида урана. Суммарная удельная радиоактивность продуктов деления в теплоносителе ГЦК, соответствующая такой неплотности твэлов, составляет 0,05— 0,1 Ки/л на момент отбора пробы при 100%-ной тепловой мощности реактора (при этом удельная активность негазообразных продуктов деления через 2 ч после отбора пробы равна 5-10 —5-10 Ки/л). Все системы и сооружения, обеспечивающие радиационную безопасность АЭС, рассчитаны на возможность длительной работы с указанными предельными значениями активности теплоносителя без нарушения действующих санитарных норм. Реально наблюдаемые на действующих блоках с ВВЭР значения удельной активности теплоносителя на один-два порядка ниже предельных значений. [c.94]

Вода (Н2О) Натрий (Na) Гелий (Не) Г идростабилизи-рованный газойль ВВЭР БН-350 ВГ-400 Арбус <10-1 15 <10- <10-2 01 (л, p)Ni Радиоактивные продукты деления То же Радиоактивные продукты деления,. продукты коррозии Na a, (п, 2п) Na 2 Радиоактивные продукты деления То же [c.14]

В электронасосах с мокры.м статором герметичная цилиндрическая перегородка отсутствует, а перекачиваемый теплоноситель заполняет всю внутреннюю полость электродвигателя, в том числе и статорную. Железо ротора и статора, а также обмотка статора должны иметь водостойкую изоляцию, способную сохранять свои свойства под воздействием изменяющихся условий работы, а также в случае загрязнения обмотки радиоактивными продуктами деления. Наружный корпус двигателя и электро-вводы— прочно-плотные, рассчитанные на рабочее давление. КПД двигателя с мокрым статором на 5—10 % выше, чем двигателя с сухим TatopoM [3]. [c.26]

Конструкция любого твэла в течение всего периода работы в реакторе должна надежно обеспечивать передачу тепловой энергии, выделяющейся в сердечнике при делении ядер, через оболоч-Ki K теплоносителю и исключить непосредственный контакт топлива с теплоносителем, а также выход в контур или реакторное пространство радиоактивных продуктов деления. Твэлы должны сохранять в строго установленных размерах геометрическую форму и герметичность в течение всего периода пребывания в реакторе. В этом состоит главное требование, предъявляемое к каждому твэлу и определяющее его работоспособность. [c.84]

Накопление радиоактивных продуктов деления в твэлах, чрезвычайно высокая их радиоактивность и связанное с этим весьма долговременное остаточное тепловыделение в активной зоне реактора после его остановки (рис. 4.3) вместе с высокой наведенной радиоактивностью материалов и теплоносителя — все это предъявляет особые требования к проектированию, сооружению и эксплуатации АЭС, ее основного оборудования, а также систем контроля, управления и защиты, систем гарантированного обеспечения ядерной и радиационной безопасности. Эти требования не имеют аналогии в теплоэнергетике, работающей на органическом топливе. Их удовлетворение в основном и вызывает увеличение в 1,5—2,5 раза удельных капитальных вложений в АЭС по сравнению с удельными капитальными вложениями в ТЭС. Такое увеличение связано с усложнением инженерных решений, с оснащением АЭС специальными дорогостоящими устройствами, оборудованием, приборами и специальными материалами, не имеющими применения в обычной энергетике. К специфическим устройствам и совружениям АЭС относятся система аварийного охлаждения и защиты реактора (САОЗ), защита от ионизирующего излучения, бассейны для охлаждения и выдержки отработавшего топлива, выгруженного из реактора, специальные машины для дистанционной загрузки и перегрузки топлива, система специальной вентиляции и фильтрации радиоактивных газов, специальная очистка теплоносителя первого контура от радиоактивных продуктов деления, устройства для дезактивации обору- [c.94]

Особо следует подчеркнуть высокие требования к надежностн инженерного обеспечения ядерной и радиационной безопасности при эксплуатации АЭС на случай как гипотетической аварии, вызванной внезапным разрывом трубопровода первого контура, так и аварий с потерей электропитания приводов насосов и пр. Внезапное прекращение циркуляции теплоносителя и отвода тепла из активной зоны реактора при весьма значительном остаточном тепловыделении, особенно в первые 7—15 с (рис. 4.3), грозит недопустимым повышением температуры твэлов, нарушением герметичности их оболочек, выходом радиоактивных продуктов деления в контур циркуляции теплоносителя. Дальнейшее отсутствие отвода тепла может привести к вскипанию теплоносителя с выбросом радиоактивных веществ в помещении АЭС и, возможно, в окружающую среду. Меры по отводу остаточного тепловыделения из реактора должны быть достаточными, чтобы исключить расплавление топлива и предотвратить возможные тяжелые последствия (АЭС в этом случае надолго выводится из строя). [c.95]

В современных реакторах на тепловых нейтронах делению подвергается лишь малая доля (3—5%) загруженного в него обогащенного топлива. При этом в твэлах накапливаются продукты деления (ПД) и продукты их радиоактивного распада (ПРР), обладающие высокой активностью. Задача радиохимической переработки —очистить до допустимого уровня уран и накопленный в топливе неразделившийся плутоний от радиоактивных продуктов деления и распада и различных примесей и вернуть их в ЯТЦ для полезного использования, осуществив таким образом рецикл U и Ри. [c.117]

Рис. 10.1. Выход радиоактивных продуктов деления, образующихся при делении ядер 2ззи

При нескольких последовательных процессах экстракции можно сквнцентрировать в органической фазе почти все 100 % нитратов урана и плутония, обеспечив необходимый коэффициент очистки их от радиоактивных продуктов деления 5-10 — 10 для плутония, 10 — 10 для урана. [c.358]

Газоочистка. Наряду с проблемой удаления газообразных радиоактивных продуктов деления немалую сложность представл51-ет очистка воздуха, выбрасываемого через вентиляционную трубу в атмосферу, от дисперсных частиц и создание для этих целей специальных высокоэффективных фильтров. В потоке газов, выделяющихся в процессе предварительной обработки отработавшего топлива, будут находиться и делящиеся материалы (пыль иОг и РиОг), и твердые продукты деления. При резке топлива и волоксидации также будет образовываться пыль. Кроме того, некоторые продукты деления, твердые при комнатной температуре, при температуре выше 500 °С приобретают способность улетучиваться (цезий, рутений, молибден и др.). Аэрозоли, содержащие иод, могут уноситься из конденсаторов и скрубберов в виде мельчайших капель. Они должны быть отсепарированы специальными сепарирующими устройствами (каплеотбойниками). [c.384]

На рис. 26.1 представлена схема АЭС, оборудованная легководным реактором с водой под дг1вле-нием. В корпусе реактора находится активная зона и первый контур. В первом контуре циркулирует вода, являющаяся теплоносителем и замедлителем. Вода отводит тепло от активной зоны к теплообменнику (парогенератор), в котором тепло передается второму контуру, где вырабатывается пар. Преобразование энергии происходит в турбогенераторе, где пар используется для выработки электроэнергии. Первый контур со всеми трубопроводами и компонентами заключен в специально созданную конструкцию, называемую кон-тейнментом. Таким образом, любые радиоактивные продукты деления, которые могут выйти из топлива в воду первого контура, изолируются от окружающей среды. [c.851]

Отделение плутония от урана и продуктов деления также осуществляется химическими методами. Однако задача химического отделения плутония услончняется тем, что уран и плутоний обладают довольно близкими химическими свойствами. Кроме того, наличие большого количества радиоактивных продуктов деления затрудняет нормальное течение химических процессов, в ходе которых приходится отделять очень малые количества накопившегося в урановых стерншях плутония от большого количества урана. Исключительные требования предъявляются к чистоте получаемого плутония. Так же, как и при производстве металлического урана, содержание различных примесей в плутонии не должно превышать миллионных долей. В настоящее время разработано несколько способов отделения плутония. Один из таких способов состоит в следующем (рис. 26). [c.103]

Ни одного количественного измерения у-излучения опубликовано не было. Муазон и Парк [26, 27] утверждают, что у-лучи излучаются при делении, но они не различают между первичным излучением и излучением из радиоактивных продуктов деления. [c.331]

Основным источником ионизирующих излучений являются активная зона ядерного реактора и система первого контура с циркулирующим в нем теплоносителем, излучающим V—п-излучения. Даже при полной герметизации этого оборудования в теплоносителе обычно обнаруживаются небольшие количества активных газов (ксенона, криптона,йода). Эти газы проникают в него через микротрещины в оболочках тепловыделяющих элементов. При существующей технологии изготовления твэлов на их наружной поверхностн все же остаются следы ядерного горючего. В результате значительных нарушений герметичности оболочек твэлов в теплоноситель одноконтурной АЭС поступают огромные количества радиоактивных продуктов деления. При нарушении герметичности между первым и вторым контуром парогенератора в двухконтур- ных АЭС продукты деления попадают в пар второго контура. В обоих случаях вместе с паром продукты деления могут проникнуть в производственные помещения, а в особо тяжелых ситуациях могут вызвать длительную остановку оборудования. [c.353]

Комбинат стал источником огромного количества отходов, содержавших сильно радиоактивные продукты деления ядер урана — радионуклиды. Радиоактивные сточные воды сбрасывались в озеро Карачай и в открытую речную систему Теча-Исеть. В результате еще до взрыва район бассейна этих рек (и, в частности, село Метлино, рядом с которым находился интернат) стал по большому счету непригодным для проживания. Радиационное заражение почвы, воды, воздуха и, как следствие, продуктов питания послужило причиной массового заболевания лучевой болезнью со всеми ее последствиями — онкологическими, генетическими и другими, затронувшими все слои населения от стариков до еще не рожденных младенцев. В итоге более чем 40-летней работы комбината произошло значительное загрязнение долгоживущими радионуклидами огромного региона, включающего Челябинскую, Свердловскую, Курганскую и Тюменскую области. Общая активность отходов комбината оценивается гигантской цифрой [c.344]

В период проведения испытаний ядерного оружия были устагговлепы основные закономерности распространения радиоактивных продуктов деления в атмосфере. При взрыве ядерной бомбы образуются искусств, радиоактивные аэрозоли. Через песк. десятков сек после взрыва они содержат 1(10 различных радио-активиых изотопов наиболее токсичными из них считаются Sr o, jiai Последний представ- [c.273]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...