22 марта 2011

Предложения по диагностике радиационной обстановки, рекомендации по охлаждению реакторов и локализации радиоактивных продуктов

Atomic-Energy.ru

С первых дней мы следили за аварией на АЭС Фукусима и шеф-бюро Токийской телерадиокомпании NHK Исикава-сан сообщал радиационную обстановку в районе аварии. Первоначально были даны рекомендации по организации радиационной безопасности населения региона аварии, но ситуация развивалась и необходимы были более действенные меры. В этой связи и были разработаны настоящие предложения.

В целях получения объективной информации о радиационной обстановке необходимо разработать и практически реализовать аппаратурно-методический комплекс по измерению параметров радиационной обстановки как на самом блоке, так и на близлежащей территории. Ниже рассматриваются наши предложения по диагностике параметров радиационной обстановки и мероприятия по локализации радиоактивных продуктов

Система диагностики

Опыт ликвидации аварии на Чернобыльской АЭС показывает, что для этих целей успешно были реализованы проекты «Игла», «Труба», автоматизированная система контроля радиационной обстановки (АСКРО), которая была размещена на территории в радиусе 5км. Для знания объективной информации по параметрам радиационной обстановки необходим аппаратурно-методический комплекс, который включает информацию:

  • Система детектирования  изотопного состава выбросов;

  • Система датчиков, которые выдают данные по дозиметрическим характеристикам выбросам из реактора;

  • Датчики по температурному режиму реакторов.

Все, вышеуказанное, объединяется в единую диагностическую систему.

Кроме того, необходимо привлечение авиационных средств радиационного контроля и отбора проб воздуха.

Суть проекта «Игла» состоит в том, что на специальной подвеске в реактор опускается вертикальная гирлянда датчиков (см. рис.1), состоящей из 10 датчиков, которые могут измерять мощность до 100 000Р/ч.

Рис.1. Схема системы датчиков «Гирлянда» и состав блока датчиков

Такие датчики типа «Сплав» может изготовить в/ч70170. Кроме того, для измерения дозиметрических характеристик выбрасываемых продуктов в атмосферу можно применить горизонтальную гирлянду (см. рис.2). На эти же гирлянды можно смонтировать датчики температуры и небольшие пробоотборные устройства для отбора проб воздуха.

Автоматизированная система контроля радиационной обстановки может быть использована существующая на станции Фукусима, с включением в эту систему  дополнительных детекторов излучения для анализа изотопного состава.

Рис.2. Схема размещения горизонтальной гирлянды

Рис.3 Схема размещения вериткальной гирлянды в корпусе реактора

Система охлаждения и локализации

При строительстве саркофага на Чернобыльской АЭС использовались автомобильные бетоноводы (бетононасосы).

Для использования же этих же бетононасосов при аварии на Фукусима необходимо разработать состав, который бы одновременно способствовал охлаждению реактора и локализации радиоактивных продуктов внутри реактора (см.рис.3).

Рис.3 Принципиальная схема закачки пульпы в реактор.

В качестве состава для охлаждения и сорбции радиоактивных продуктов предлагается использовать пульпу, в состав которой входит: бентонитовая глина, кубики льда, бор содержащие соединения и вода.

Хорошим сорбентом радиоактивных продуктов является глина, а ее разновидность – бентонитовая глина обладает очень хорошей сорбционной способностью, которая сорбирует, помимо совокупности продуктов деления, и изотопы плутония. Практическое применения бентонитовой глины было осуществлено при ликвидации ядерного заряда в штольне 108К на Семипалатинском полигоне.

Через бетоноводы необходимо подавать пульпу – это жидкий раствор глины, сюда же можно добавить сыпучий элемент бора, а также можно добавить лед, размерами не более 10см. Применение такого состава пульпы, по нашему мнению, может привести к значительному снижению температуры реактора и удержанию радиоактивных продуктов в теле реактора. В дальнейшем эти же бетоноводы могут быть использованы для строительства саркофага. 

Современные модели бетононасосов Putzmeister и Schwing

Самый известный современный производитель бетононасосов, продающая агрегаты по всему миру, является компания «Putzmeister AG». Putzmeister производит бетононасосы более 30 лет.

Современный модельных ряд автомобильных бетононасосов фирмы Putzmeister насчитывает 11 типоразмеров бетононасосов. Отличия заключаются в высоте подачи бетонной смеси – 16, 20, 24, 28, 31, 32, 36, 42, 46, 52 и 58 метров.

На двухосных шасси монтируются 16-ти, 20-ти, 24-ти метровые распределительные стрелы. 24-метровые автобетононасосы выполняется в двух вариантах конструкции стрелы — трех- и четырех секционной стрелой.

Автобетононасосы с распределительной стрелой 28 и 36 метров представляют собой уже трехосные шасси, а 42 и 46-метровые стрелы монтируются на шасси с колесной формулой 8×4, при этом распределительные стрелы длиной 46 м поставляются в 4-х или 5-секционном исполнении. Автомобильные бетононасосы Putzmeister с распределительной стрелой 52 и 58 метров устанавливаются на специальные 5 и 6-осные шасси.

Наиболее оптимальной моделью Putzmeister признана модель с 36 метровой стрелой. Модель относительно компактна. Именно бетононасос Putzmeister с 36 метровой стрелой на постсоветском пространстве может поставляться на шасси МАЗ.

Модель автомобильного бетононасоса фирмы Putzmeister

Среди современных моделей автомобильных бетононасосов фирмы SCHWING-Group в Украине и России является модель с 34 метровой распределительной стрелой. Бетононасос XZ может монтироваться на шасси МАЗ-303040. Стоит отметить, что в модельном ряду автобетононасосов компании SCHWING-Group имеются также агрегаты с 24-, 28-, 31-, 42-, 45-, 52 и 58-метровыми распределительными стрелами.

 В заключении следует сказать, что наши предложения были переданы японской стороне шеф-бюро Токийской телерадиокомпании NHK господину Исикава-сан, который доложил правительству Японии.

Авторы:

Дубасов Ю.В., доктор химических наук, профессор

Смагулов С.Г. кандидат технических наук, старший научный сотрудник