Характеристика нейтронных полей на исследовательских ядерных реакторах бассейного типа
https://doi.org/10.21514/1998-426X-2022-15-4-58-68
Аннотация
В статье представлены результаты экспериментального определения характеристик нейтронных полей за биологической защитой реакторных установок в физзале водо-водяных исследовательских реакторов бассейного типа. В работе проведены измерения энергетического распределения плотности потока нейтронного излучения, определение анизотропии и поправочных коэффициентов для индивидуальных дозиметров. Энергетическое распределение плотности потока нейтронного излучения получено с помощью многосферного дозиметра-радиометра МКС-АТ1117М с блоком детектирования БДКН-06 и набором полиэтиленовых сфер-замедлителей. По результатам определения энергетического распределения плотности потока нейтронного излучения установлены средние значения энергии нейтронов, находящиеся в диапазоне энергий 0,06–0,35 МэВ. Отличие нейтронных полей на обследованных рабочих местах персонала от нейтронных полей, в которых проводится поверка индивидуальных дозиметров, приводит к дополнительной погрешности в оценке таких дозиметрических величин, как амбиентный эквивалент дозы, индивидуальный эквивалент дозы или эффективная доза. Выполненные исследования позволяют провести совершенствование системы индивидуального дозиметрического контроля на основе цикла улучшений: новые знания – экспериментальные исследования – внедрение результатов исследований – регламентация деятельности для снижения облучения работников – анализ полученных данных – новые знания. Анизотропия излучения оценена по результатам измерений накопленной дозы нейтронного излучения индивидуальными термолюминесцентными дозиметрами, размещенными на 4 вертикальных плоскостях фантома человека. Адекватные оценки эффективной дозы облучения персонала могут быть получены с использованием поправочных коэффициентов к показаниям индивидуальных дозиметров. Для различных рабочих мест и методов поправочные коэффициенты находятся в диапазоне значений от 0,04 до 0,7.
Об авторах
М. Д. ПышкинаРоссия
Пышкина Мария Дмитриевна – младший научный сотрудник, ассистент; младший научный сотрудник
620219, Россия, Екатеринбург, ул. Софьи Ковалевской, д. 20
М. В. Жуковский
Россия
Жуковский Михаил Владимирович – доктор технических наук, профессор, главный научный сотрудник
Екатеринбург
А. В. Васильев
Россия
Васильев Алексей Владимирович – кандидат технических наук, научный сотрудник, заведующий радиационной лабораторией
Екатеринбург
А. А. Екидин
Россия
Екидин Алексей Акимович – кандидат физико-математических наук, ведущий научный сотрудник
Екатеринбург
Е. И. Назаров
Россия
Екидин Алексей Акимович – кандидат физико-математических наук, ведущий научный сотрудник
Екатеринбург
М. А. Романова
Россия
Романова Марина Александровна – инженер по радиационной безопасности
Заречный
М. Н. Аникин
Россия
Аникин Михаил Николаевич – начальник службы ядерной безопасности
Томск
Список литературы
1. International Atomic Energy Agency (IAEA), Compendium of Neutron Spectra and Detector Responses for Radiation Protection Purposes: IAEA Technical report series No. 403. 2001. P. 337.
2. Bolognese-Milsztajn T., Bartlett D., Boschung M., et al. Individual neutron monitoring in workplaces with mixed neutron/photon radiation // Radiation Protection Dosimetry. 2004. Vol. 110, Issue 1-4. P. 753–758. DOI:10.1093/rpd/ nch220.
3. d’Errico F., Bartlett D., Bolognese-Milsztajn T., et al. Evaluation of individual dosimetry in mixed neutron and photon radiation fields (EVIDOS). Part I: scope and methods of the project // Radiation Protection Dosimetry. 2007. Vol. 125, Issue 1-4. P. 275–280. DOI:10.1093/rpd/ncm169.
4. Schuhmacher H., Bartlett D., Bolognese-Milsztajn T., et al. Evaluation of individual dosimetry in mixed neutron and photon radiation fields (EVIDOS). Part II: conclusions and recommendations // Radiation Protection Dosimetry. 2007. Vol. 125, Issue 1-4. P. 281–284. DOI:10.1093/rpd/ncm167.
5. Luszik-Bhadra M., Bolognese-Milsztajn T., Boschung M., et al. Direction distributions of neutrons and reference values of the personal dose equivalent in workplace fields // Radiation Protection Dosimetry. 2007. Vol. 125, Issue 1-4. P. 364–368. DOI:10.1093/rpd/ncm189.
6. Luszik-Bhadra M., Lacoste V., Reginatto M., Zimbal A. Energy and direction distribution of neutrons in workplace fields: implication of the results from the EVIDOS project for the set-up of simulated workplace fields // Radiation Protection Dosimetry. 2007. Vol. 126, Issue 1-4. P. 151–154. DOI:10.1093/rpd/ncm032.
7. Park H., Kim J., Choi K. Neutron Spectrum Measurement at the Workplace of Nuclear Power Plant with Bonner Sphere Spectrometer // Journal of Nuclear Science and Technology. 2008. Vol. 45. P. 298-301. DOI: 10.1080/00223131.2008.10875847.
8. Luszik-Bhadra M., Bartlett D., Bolognese-Milsztajn, et al. Characterization of mixed neutron–photon workplace fields at nuclear facilities by spectrometry (energy and direction) within the EVIDOS project // Radiation Protection Dosimetry. 2007. Vol. 124, Issue 3. P. 219–229. DOI:10.1093/rpd/ ncm419.
9. Fernandez F., Bakali M., Tomas M., et al. Neutron measurements in the Vandellos II nuclear power plant with a Bonner sphere system // Radiation Protection Dosimetry. 2004. Vol. 110, Issue 1-4. P. 517–521. DOI:10.1093/rpd/nch383.
10. Lacoste V., Reginatto M., Asselineau B., Muller H. Bonner sphere neutron spectrometry at nuclear workplaces in the framework of the EVIDOS project // Radiation Protection Dosimetry. 2007. Vol. 125, Issue 1-4. P. 304–308. DOI:10.1093/rpd/ncm161.
11. Luszik-Bhadra M., Derbau D., Hallfarth G., et al. Measurement of energy and directional distribution of neutron fluence inside a nuclear power plant // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A. 2002. Vol. 476. P. 457–462. DOI:10.1093/rpd/nch179.
12. Алексеев А.Г., Косьяненко Е.В., Суманеев О.В., Крючков В.П. Измерение спектров нейтронного излучения при пуске 3-го блока Калининской АЭС // АНРИ. 2006. Т. 45, №2. С. 55-61.
13. Алексеев А.Г., Алексеев П.А. Спектры нейтронов на рабочих местах персонала Балаковской АЭС // Евразийский Союз Ученых. Технические науки. 2020. Т. 70, № 2. С. 20- 26. DOI:10.31618/ESU.2413-9335.2020.2.70.534.
14. Pyshkina M., Vasilyev A., Ekidin A., et al. Study of neutron energy and directional distribution at the Beloyarsk NPP selected workplaces // Nuclear Engineering and Technology. 2020. DOI:10.1016/j.net.2020.10.015.
15. Алексеев А.Г., Бараненков Н.Н., Бритвич Г.И., и др. Исследование характеристик нейтронного излучения на ядерно-физических установках для методической поддержки ИДК. Протвино: Препринт ИФВЭ, 2003. 12 с.
16. Пышкина М.Д., Васильев А.В., Екидин А.А., Назаров Е.И., Романова М.А. Дозиметрия нейтронного излучения на рабочих местах персонала АО «Институт реакторных материалов» // Радиационная гигиена. 2021. Т. 14, № 2. С. 89–99. DOI: 10.21514/1998-426X-2021-14-2-89-99
17. Shchurovskaya M.V., Alferov V.P., Geraskin N.I., et al. Control rod calibration simulation using Monte Carlo code for the IRT-type research reactor // Annals of Nuclear Energy. 2016. Vol. 96. P. 332—343. DOI: 10.1016/j.anucene.2016.06.015
18. Чертков Ю.Б., Аникин М.Н., Лебедев И.И., и др. Расчетно-экспериментальное определение нейтронно-физических характеристик исследовательского реактора ИРТ-Т // Атомная энергия. 2021. Т. 2021, № 1. С. 43–46.
19. Гончаров В.В. Исследовательские реакторы. Советская атомная наука и техника. Пред. ред. коллегии К. И. Щелкин. Москва: Атомиздат, 1967. 391 с.
20. Томский политехнический университет (ТПУ), Инструкция по эксплуатации исследовательского реактора ИРТ-Т: ТПУ. 2019. URL: https://portal.tpu.ru/SHARED/t/TAHIR/ uch_rab/Tab1/%D0%98%D0%BD%D1%81%D1%82%D1 %80%D1%83%D0%BA%D1%86%D0%B8%D1%8F%20 %D0%BF%D0%BE%20%D1%8D%D0%BA%D1%81%D0% BF%D0%BB%D1%83%D0%B0%D1%82%D0%B0%D1%86 %D0%B8%D0%B8%20%20%D0%98.docx (Дата обращения: 19.07.2022).
21. Pyshkina M., Vasilyev A., Ekidin A., et al. Development and testing of a neutron radiation spectrometer in fields of radionuclide sources // AIP Conference Proceedings. 2019. Vol. 2163, № 1. P. 1-4. DOI:10.1063/1.5130115.
22. УП «Атомтех», МТ АААА.7031.004-2020 «Восстановление энергетического распределения плотности потока нейтронного излучения. Определение средней плотности потока нейтронного излучения». 2020.
23. Санников А.В., Лебедев В.Н., Кустарев В.Н., и др. Индивидуальный дозиметр смешанного излучения ДВГН-01: разработка и исследование характеристик. Протвино: Препринт ИФВЭ, 2005. 13 с.
24. International Standard Organization, Радиационная защита. Эталонное рентгеновское и гамма-излучение для калибрования дозиметров и интенсиметров и определения их характеристик как функции энергии фотона. Часть 3. Калибрование поверхностных и личных дозиметров и измерение их характеристик, таких как функция энергии и угол падения: ISO 4037-3. 2019.
25. International Standard Organization, Passive neutron dosimetry systems — Part 1: Performance and test requirements for personal dosimetry: ISO 21909. 2021.
26. МУ 2.6.5.052-2017. Дозиметрия. Определение индивидуальных эффективных доз нейтронного излучения: утверждены и введены в действие Федеральным медикобиологическим агентством России от 11.10.2017: дата введения 11.10.2017.
Рецензия
Для цитирования:
Пышкина М.Д., Жуковский М.В., Васильев А.В., Екидин А.А., Назаров Е.И., Романова М.А., Аникин М.Н. Характеристика нейтронных полей на исследовательских ядерных реакторах бассейного типа. Радиационная гигиена. 2022;15(4):58-68. https://doi.org/10.21514/1998-426X-2022-15-4-58-68
For citation:
Pyshkina M.D., Zhukovsky M.V., Vasilyev A.V., Ekidin A.A., Nazarov E.I., Romanova M.A., Anikin M.N. Characteristics of neutron fields at pool-type research nuclear reactors. Radiatsionnaya Gygiena = Radiation Hygiene. 2022;15(4):58-68. (In Russ.) https://doi.org/10.21514/1998-426X-2022-15-4-58-68