Анотація до роботи:

Гриценко О.В. Визначення функціоналів нейтронного потоку на зразках-свідках металу корпуса реактора ВВЕР-1000. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 01.04.16 – фізика ядра, елементарних частинок і високих енергій. – Інститут ядерних досліджень, Київ. 2003.

Дисертація присвячена розробці методики визначення величин функціоналів нейтронного потоку на зразки-свідки в реакторі ВВЕР-1000. В роботі розвиваються методи розрахунків переносу нейтронів у складних середовищах. Для середніх частин зразків-свідків комплекту 2Л, які опромінювалися в реакторі ВВЕР-1000 блока № 3 Южно-Української АЕС, отримані значення флюєнсів нейтронів з E_n>0,5 МеВ. Проведено експериментальну перевірку отриманих результатів. Показано наявність значних градієнтів нейтронного потоку по периметру та висоті контейнерних зборок. Зроблено комплексне порівняння умов опромінення зразків-свідків у реакторі ВВЕР-1000, зразків металу корпуса в каналах вигородки реактора, а також внутрішньої поверхні корпуса реактора. Зроблено висновок, що розроблена методика придатна для визначення величин функціоналів нейтронного потоку на зразки-свідки.

В дисертації подано теоретичне узагальнення і нове вирішення науково-технічної проблеми, що полягає у визначенні умов опромінення ЗС металу корпуса у реакторі ВВЕР-1000. Для вирішення цієї проблеми була створена оригінальна сучасна методика визначення величин функціоналів нейтронного потоку, що діє на ЗС. Застосування цієї методики на діючих енергоблоках дозволило істотно підвищити достовірність даних про зміну властивостей металу КР під впливом нейтронного випромінювання. Аналіз результатів дисертаційної роботи дозволяє зробити такі висновки:

1. Розроблено принципово нову методику визначення величин функціоналів нейтронного потоку, що діє на ЗС у реакторі ВВЕР-1000. Вона базується на використанні ММК для чисельних розрахунків переносу нейтронів до місць розташування контейнерів зі зразками металу корпуса в реакторі.

Застосування розробленої методики для визначення умов опромінення ЗС у реакторі ВВЕР-1000 дозволяє усунути недоліки дозиметричного забезпечення штатної програми ЗС, що реалізується в даний час на АЕС України, і підвищити достовірність даних про зміну властивостей металу КР під впливом нейтронного випромінювання.

2. Розроблено оригінальний дворівневий зонний принцип моделювання складного за геометричними та матеріальними параметрами простору всередині реактора ВВЕР-1000 і КЗ зі ЗС. Високий ступінь універсальності дозволяє застосовувати його при вирішенні задач переносу випромінювання в будь-яких об'єктах зі складною геометричною структурою.

3. Для моделювання фізичного процесу поширення нейтронів розроблено тривимірну модель внутрішньокорпусних пристроїв реактора ВВЕР-1000 і КЗ, де розташовуються контейнери зі ЗС.

4. Розроблено модель взаємодії нейтронів з матеріалом підзон РО, що описує внутрішньокорпусні пристрої реактора ВВЕР-1000 і КЗ зі ЗС. Модель реалізована в транспортній програмі, за допомогою якої виконується розрахунок переносу нейтронів до місць розташування контейнерів зі зразками, що опромінюються в реакторі.

5. Розроблено процедуру моделювання пружного розсіювання, що дозволяє в автоматичному режимі з високою точністю зберігати наявні в бібліотеці мікроконстант кутові моменти розсіювання. Цей алгоритм може бути рекомендований для вирішення за допомогою ММК задач переносу випромінювання в середовищах, де спостерігаються значні коефіцієнти ослаблення випромінювання.

6. Розроблено спеціальний комплекс неаналогових методів моделювання траєкторій частинок при вирішенні задачі переносу нейтронів до місць розташування ЗС у реакторі ВВЕР-1000. Реалізація його в транспортній програмі дозволила одержати достатньо малі статистичні похибки результатів розрахунків при прийнятних витратах розрахункового часу.

7. Розроблено комплекс тестів і перевірок, застосування якого дозволяє значно зменшити можливість виникнення помилок при програмній реалізації складних розрахункових алгоритмів. Комплекс використовувався при створенні транспортної програми, призначеної для розрахунку переносу нейтронів до місць розташування ЗС у реакторі ВВЕР-1000, і показав свою ефективність.

8. Створено пакет програм MCSS, призначений для розрахункового визначення умов опромінення ЗС у реакторі ВВЕР-1000. Всебічна комплексна перевірка пакета, що базується на порівнянні розрахункових і експериментальних даних, показала його придатність для визначення величин функціоналів нейтронного потоку на ЗС.

9. За допомогою пакета програм MCSS отримані значення функціоналів нейтронного потоку, що характеризують умови опромінення комплекту ЗС у реакторі ВВЕР-1000. Показано наявність значного градієнту ГПН по периметру і висоті КЗ. Це призводить до того, що у випадку досліджень одного комплекту ЗС неможливо підібрати достатню кількість зразків, опромінених до близьких по величині флюєнсів нейтронів, як того вимагає методика визначення зсуву критичної температури крихкості металу КР.

10. Досліджено величини функціоналів нейтронного потоку в каналах вигородки реактора ВВЕР-1000. Показано їхню істотну відмінність від тих, що характеризують умови опромінення КР. Цей факт необхідно враховувати при плануванні експерименту по опроміненню зразків металу КР у каналах вигородки.

Публікації автора:

1. Гриценко О.В., Буканов В.М., Дємьохін В.Л. MCSS - програма розрахунку переносу нейтронів до місць розташування зразків-свідків у реакторі ВВЕР-1000. Організація геометричного блока // Наукові вісті НТУУ "КПІ". -2001. -№1. -С.100-105.

2. Гриценко А.В., Буканов В.Н., Демехин В.Л. MCSS - программа расчета переноса нейтронов к местам расположения образцов-свидетелей в реакторе ВВЭР-1000. Комплекс неаналоговых методов моделирования траекторий нейтронов // Збірник наукових праць Інституту ядерних досліджень. -2002. -№1 (7). -С.85-91.

3. Гриценко А.В., Буканов В.Н., Васильева Е.Г., Демехин В.Л., Неделин О.В. Расчетное определение некоторых параметров условий облучения образцов-свидетелей корпуса ВВЭР-1000 // Збірник наукових праць Інституту ядерних досліджень. –2000. –№2. –С.65-73.

4. Буканов В.Н., Васильева Е.Г., Вишневский И.Н., Гриценко А.В., Демехин В.Л. Проблемы дозиметрии образцов-свидетелей, облученных в реакторе ВВЭР-1000 // Ядерная и радиационная безопасность. - 2000. - №2. - С. 35-42.

5. Гриценко А.В., Буканов В.Н. Сравнение условий облучения образцов металла корпуса ВВЭР-1000 в каналах выгородки, образцов-свидетелей и внутренней поверхности корпуса реактора // Збірник наукових праць Інституту ядерних досліджень. –2001. –№2 (4). –С.95-100.

6. Буканов В.Н., Васильева Е.Г., Гриценко А.В., Демехин В.Л. Сравнение некоторых параметров условий облучения образцов-свидетелей и корпуса ВВЭР-1000 // Атомная энергия. - 1999. - Т. 87, вып. 4. - С. 317-318.

7. Bukanov V.N., Dyemokhin V.L., Gavriljuk V.I., Grytsenko O.V., Nedyelin O.V., Vasylyeva E.G. Overview of the Surveillance Dosimetry Activities in Ukraine // Reactor Dosimetry: Radiation Metrology and Assessment, ASTM STP 1398 (Proc. 10th Intern. Symp. on Reactor Dosimetry, Osaka, Japan, 12-17 Sept. 1999.) –ASTM, West Conshohocken, PA, 2001. – p.61–68.

8. Вишневский И.Н., Гриценко А.В., Буканов В.Н., Васильева Е.Г., Демехин В.Л. Повышение достоверности дозиметрии образцов-свидетелей корпуса ВВЭР-1000 // Сборник тезисов докладов международной конференции УкрЯО "Модернизация АЭС с реакторами ВВЭР", 21-23 сент., 1999, Киев. –С.40.