Білодід Є. І. Науково-технічні основи зменшення надлишкового консерватизму при аналізі безпеки ядерних установок

Дисертація присвячена обґрунтуванню безпеки систем поводження з відпрацьованим паливом реакторів ВВЕР-440, ВВЕР-1000 та РВПК-1000 з врахуванням зміни розмножуючих властивостей ядерного палива в результаті його експлуатації без зниження існуючого рівня ядерної безпеки. Розроблені та впроваджені науково-технічні основи використання глибини вигоряння відпрацьованого ядерного палива (ВЯП) як фактору безпеки при аналізі безпеки систем поводження з відпрацьованим паливом реакторів ВВЕР та РВПК для зниження надлишкового консерватизму, притаманного підходу, за якого все паливо вважається свіжим. Це дозволяє більш реально оцінити розмножуючі властивості опроміненого палива та, виходячи з цього, максимально заповнити систему поводження з паливом та зменшити необхідну кількість додаткових поглиначів для підтримки регламентованого рівня підкритичності. Завдяки цьому знижується вартість поводження з ТВЗ та кількість радіоактивних відходів ядерної установки в цілому. У результаті виконання поставлених у дисертаційній роботі задач вперше була виконана повна та цілісна науково-технічна робота: від аналізу розмножуючих властивостей ВЯП різного типу до розробки методичних підходів і впровадження врахування глибини вигоряння палива в аналіз ядерної безпеки систем поводження з ВЯП. Розроблені підходи, моделі та рекомендації є прийнятними для всіх сховищ ВЯП реакторів ВВЕР-1000 та РВПК-1000 в Україні. Це дозволяє зробити висновок, що результати роботи можуть бути застосовані на всіх системах поводження з ВЯП зазначених типів реакторів, а розроблені підходи та рекомендації можуть бути основою для розробки обґрунтування врахування глибини вигоряння палива будь-яких реакторів. Наукове значення дисертаційної роботи полягає у отриманні автором особисто наступних результатів: 1. Вперше розроблені науково-технічні основи врахування глибини вигоряння палива в аналізі ядерної безпеки систем поводження з відпрацьованим ядерним паливом реакторів ВВЕР та РВПК в Україні. 2. Розроблений підхід дозволяє використовувати середні параметри експлуатації палива у реакторі без моделювання історії опромінення кожної ТВЗ. 3. Вперше проведено всебічне дослідження впливу історії опромінення і технологічних характеристик ядерного палива реакторів ВВЕР і РВПК на його ізотопний склад та розмножуючі властивості під час зберігання у залежності від глибини вигоряння. 4. Вперше визначено консервативний, відносно розмножуючих властивостей систем поводження з паливом, ізотопний склад ВЯП реакторів ВВЕР 1000 та РВПК-1000. 5. Вперше розроблений та обґрунтований консервативний просторовий розподіл вигоряння у ВЯП реакторів ВВЕР-1000 та РВПК 1000 для забезпечення консерватизму оцінок критичності систем поводження з ВЯП, який вимагається нормативними документами України. 6. Вперше проведено обґрунтування застосовності вибраного переліку ізотопів і розподілу вигоряння для їхнього врахування у розрахунках критичності. На базі проведених досліджень розроблене і впроваджене врахування глибини вигоряння для палива реакторів ВВЕР 1000 при обґрунтуванні ядерної безпеки завантаження контейнерів сухого сховища ВЯП (ССВЯП) ВКЗ-ВВЕР на Запорізькій АЕС та врахування глибини вигоряння палива реакторів РВПК-1000 при обґрунтування ядерної безпеки сховища СВЯП-1 Державного спеціалізованого підприємства "Чорнобильська АЕС". Ключові слова: вигоряння палива, критичність, зберігання, ізотопний склад, аналіз безпеки.