![]() ![]() |
Неразрушающий контроль материалов с помощью спектрометра-дозиметра «СПЕДОГ»В.А.Чернов, В.П.Семенов, Л.А.Трыков, А.Н.Николаев, ГНЦ РФ Физико-энергетический институт (ГНЦ РФ-ФЭИ), г.Обнинск, Россия
При испытаниях была получена следующая информация: – Спектральные характеристики облученных стартовых материалов в отделе радиационных технологий ЛАЭС: • спектрометрические картограммы радиационной обстановки в помещениях и на оборудовании объектов; • спектрометрических характеристики радиоактивных отходов (РАО); • спектрометрические характеристики отработанного ядерного топлива (ОЯТ). По данным измерений были получены полные спектры гамма-излучения, идентифицированы основные радионуклиды, определены плотности потока фотонов, мощность дозы от каждого радионуклида и полная мощность дозы. Интегральная мощность дозы измерялась также штатным дозиметром ДРГ-5. Один из спектров был измерен на стационарной спектрометрической установке на основе детектора Ge-Li. Результаты испытаний Результаты испытаний представлены в актах испытаний спектрометра-дозиметра СПЕДОГ на Ленинградской АЭС, Первой АЭС, установке БР-10. Все полученные данные помещены в базу данных, созданную в «Спектрометрическом центре» ГНЦ РФ-ФЭИ на основе банка данных «Защита» [7]. Некоторые из измеренных спектров приводятся ниже. Анализ результатов Полученные результаты показывают следующее: 1. Разрешение гамма-пиков в спектрах, измеренных спектрометром СПЕДОГ-01, не превышает 40 кэВ при мощности дозы гамма-излучения до 1 Р/час. 2. Различия между показаниями дозиметра ДРГ-05 и СПЕДОГ-01 не превышают 15% при мощности дозы гамма-излучения до 1Р/час. 3. Программное обеспечение спектрометра позволяет: получать спектры пиков, групповые спектры гамма-излучения, плотность потока моноэнергетических гамма-квантов, интегральную мощность дозы и мощность дозы от каждого радионуклида, идентифицировать наиболее активные излучающие изотопы. 4. Гамма-активность технологического оборудования, радиоактивных отходов, отработанного ядерного топлива на ядерных объектах определяется излучением радионуклидов нескольких типов – Cs134, Cs137, Co60 и некоторых других. Спектрометр-дозиметр СПЕДОГ позволяет выделять излучение этих основных нуклидов в спектре пиков. ![]() Рис.1. Спектр пиков g-излучения над бассейном с отработавшим топливом блока 4 ЛАЭС. Время набора спектра T=96с. Мощность дозы в точке измерения составляла 78 мР/ч (СПЕДОГ) и 72 мР/ч (ДРГ-5). Плотность потока фотонов, j(E)dЕ, фотон/см2*с: 2.7*104 (Cs137) 2.8*103 (Cs134) 5.0*103 (Co60) ![]() Рис.2. Спектр пиков g-излучения на поверхности теплообменника водяного охлаждения установки БР-10. Мощность дозы в точке измерения составляла 15 мР/ч (СПЕДОГ) и 16 мР/ч (ДРГ-5). Плотность потока фотонов, j(E)dЕ, фотон/см2*с: 2.1*103 (Co60) ![]() Рис.3. Спектр пиков g-излучения от контейнера для облучения стартовых материалов в отделе радиационных технологий ЛАЭС. Мощность дозы в точке измерения составляла 115 мР/ч (СПЕДОГ) и 120 мР/ч (ДРГ-5). Плотность потока фотонов, j(E)dЕ, фотон/см2*с: 1.9*104 (Sb124) 1.3*104 (Sc46) 9.0*103 (Co60) 6.5*103 (Sb124) ![]() Рис.4. Распределение плотности потока g-квантов j(Е) источника Cs137 по высоте бака с отработавшим натриевым теплоносителем установки БР-10. Мощность дозы в точке измерения составляла 900 мР/ч (СПЕДОГ) и 900 мР/ч (ДРГ-5). Заключение 1. После проведения испытаний были усовершенствованы параметры электронной схемы спектрометра «СПЕДОГ» и методическое обеспечение. На сегодняшний день прибор позволяет получать спектры пиков в диапазоне 0.06-3 МэВ с разрешением 25-30 кэВ и групповые спектры в диапазоне 0.05 - 3 МэВ. 2. СПЕДОГ-01 может использоваться как спектрометр и дозиметр гамма-излучения при мощности дозы как минимум до 1 Р/час в полевых и производственных условиях, где использование других спектрометров менее эффективно. 3. Спектрометр СПЕДОГ может успешно использоваться без его доработок как при создании дозиметрических картограмм помещений и оборудования АЭС, так и при обращении с РАО и ОЯТ. На основе кремниевых детекторов возможно изготовление целевых спектрометрических установок для решения задач радиационной безопасности и неразрушающего контроля. Список литературы: 1. Трыков Л.А., Волков В.С., Колеватов Ю.И., Семенов В.П., Чернов В.А. Разработка и исследование характеристик спектрометра фотонов на основе неохлаждаемого кремниевого детектора. Препринт ФЭИ-2474. Обнинск, 1998. 2. Трыков Л.А., Семенов В.П., Чернов В.А. Новый многоцелевой спектрометр –дозиметр гамма-излучения (СПЕДОГ) для атомной промышленности. Атомная энергия (в печати). 3. Л.А.Трыков, В.П.Семенов, В.А.Чернов. Многоцелевой спектрометр гамма-излучения «СПЕДОГ». Тезисы докладов на Международной конференции «Обращение с отработанным ядерным топливом». 19-20 сентября 2000 г., Киев, Украина. 4. Л.А.Трыков, В.П.Семенов, В.А.Чернов, А.Н.Николаев. Испытания спектрометра «СПЕДОГ» для инструментального контроля высокорадиоактивных материалов и отработанного ядерного топлива. Тезисы докладов на Международной конференции «Обращение с отработанным ядерным топливом». 19-20 сентября 2000 г., Киев, Украина. 5. В.А.Чернов, В.П.Семенов, Л.А.Трыков, А.Н.Николаев. Контроль радиационной обстановки при обращении с высокорадиоактивными материалами с помощью переносного спектрометра «СПЕДОГ». Сборник докладов на III Международной конференции «Радиационная безопасность: Транспортирование радиоактивных материалов» (Атомтранс-2000). Санкт-Петербург, 31октября-4 ноября 2000 года. 6. V.Ivanov, P.Dorogov, A.Louchansky, L.Alekseeva, E.Mochaev. P22 Miniature Detection Probes with CZT Detectors. 11th International workshop on Room Temperature Semiconductor X- and Gamma-Ray Detectors and Associated Electronics. October 11-15, 1999, Vienna, Austria. 7. А.Н.Николаев, Р.Н.Соловьев. Банк данных оцененных реперных макроскопических экспериментов и расчетов в области физики защиты. VII Российская научная конференция «Защита от ионизирующих излучений ядерно-технических установок». 22-24 сентября 1998 г., г. Обнинск. Тезисы докладов. Обнинск, 1998. С.193. По материалам XIII ежегодного семинара «Спектрометрический анализ, аппаратура и обработка данных на ПЭВМ» |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|