CfoV 247S-R
ČESKOSLOVENSKÁ
ÚSTAV
AKADEMIE
JADERNÉHO
V E D
VÝZKUMU
B.STOČES -J.BURIAM 0.RATAJ
STANOVENI PÁVKOVÉ INTENSITY NA HLADINĚ BAZÉNU MATERIÁLOVÉHO REAKTORU
INFORMAČNÍ STŘEDISKO PRO JADERNOU ENERGII
Во Зхооез^ Je Burífciii^ J..- Buta^ iiO.'AiiOVEIll DÁVKOVÍ Д Ш Г П Ж IÍA EbADUtá BASLIIU
Ústav j a d e r n á h o výakiirau ČSAV Яей 0 z á ř í 1970
5^P p DŤ 621.039.4*001,45 ^4,B ' * DT 621.039.483 Informací středisko Ústavu jaderného výzkumu Rež - Praha fií jen 1970
i. o
U
v o d
Pre pro jek-: Čsskcelcvensk^ho materiál o v 5:10 reaktoru 4c rXy t- гезе i9b9 provedeny výpočty s t í n ě n í / 1 / zaměřená preds^ ÍÍJÍ na základní projektové údajs. .jeso j e p r ^ t o r o v é - e s e r ^ e t i :*á rozložení neutronů e záření garsa r e vodě Ьагеяш 8 tetoaov ; ^h stěnávů.. dáife xéž vývin t e p l a cd pohiíwanéoc záření а p''ů~ сей dávkové ín eneity. Současné oyi učiněn pokus o oceneaf aktivace v okruhu chlazení beryliového moderátoru; Přinos o to, upozorniv na e x i s t en,::*, tch.it o problému, за ho řešeni a získat základní představu o přínosu isotopů do celkové a k t i v i t y vody.-.
vody Ъаг^га slo zejinka přístup z j e jednotil/j'^h
P ř i výpočtu, i n t e n s i t y biologické dávay £&d hlačxnou t- !£••« na nebyla a k t i v i t a vody uvazována, protože se preápoklélbLe že vtokový dii-user z a j i s t í c aby aktivovaná voda okruhu 7 vfjoustená do rpodní č á s t i b a s e s t , зо němísila 3 vodou horní c i ř t t bazénu, j e j í ž a k t i v i t a tedy bude prakticky nulová. Dále t S i se předpokládalo, 5e tasen oude zakryt ocelovými áeskasi ř t i c u š t c e 25 cm. Зпаде с usradneni iranipuiacc- se zařízením reaktoru a experimentálních smyček vedla později к úvahám o mošnoot;, odstranění podlahy z a k r ý v a j í c í bazexu Zároveň byly získánf l i t e r á r n í údaje evědčící o tom, Že jádra isotopů a delšími poločasy jako j e např„ Mg ', Ha a A*x se po delším prolezu reaktoru r o z d ě l í d o s t i rovnoměrně pc celém cbjemi bazénu, i když hie.vní průtok banánem mezi vy lupem a výtoksra vody ji dost usměrněnýс Koncentraor těehto isotopu i и hlediny bazénu j e pak t a ková, Že j i nelze z h l e d i s k a biologické dávky zanedbáte Bylo proto hledáno řeSejai ve vytvoření s t a b i l n í vretvy Čisté vody na hladině bazénu, podobně jako j e tomu и většiny francouzských bazénových reaktoru*
«-wfe*
V dalším pro*5o uvádíme stručný přehled dosažitelných údajů o této problematice? výsledky zpřesněného výpočtu aktivace vo dy a závislost dávkové intensity na různých tlouštkách čisté vody0 2c Rozložení kóno *.u trace aktivních izotopůo Jedním z omezujících činitelů při volbě výkonu reaktoru a otevřeným baceném je aktivece vody* Dříve ее předpokládalo9 Že zvyšani výkonu přes 5 Ш bude působit vážné potíže0 Při projektování francouzského bazénového reaktoru SILOEp který js reaktorem ozařovacím a u kterého tedy bylo nutné vo lit vyšáí výkon с byla poprvé uplatněna myšlenka stínit aktivní vodu beaeau stab:Mizovanou vrstvou čieté vodyc Experimentálně byla tato myšlenka ověřena na reaktoru TEITOU, jehož výkon byl v té době 4 W0 Ve zprávě /2/ jsou uvedeny některá \'ýeledky, jejichž stručný přehled zde podávtoio Bažen reaktoru TRITOH je půdoryeně rozdělen do dvou částí* oddělených vyjímatelnou stěnouo Měření bylo prováděno s aktivní zónou uid[stěnou v malém bazénu9 jehož rozměry jsou zhruba 4x4 ш a hloubli» 8 Шо 7-tfok je ve tvaru přepadu umístěného ve 4 m pod hladinou (viz nohama na obrolK Ua осго2 je uveden výsledek měření relativní aktivity různých izotopu po vertikále,, umístěné asi v polovině vzdále no s-fci mezi vtoken a aktivní zonouo Průběh křivek zřetelně ukazuje^ že čím delší Je polecat isotopu,, tím rovnoměrněji je rozdělena jeho koncentrace po výšce bazenuo Krátkodobé isotopy naproti tomu se v hloubce pod úrovní vtoku téměř nevyskytujíc
«з~
odnímatelná stěna
a k t i v n í zona
•i
•tok
1 topná tělesa 2 vtok čisté vody
0bf%4
ОЬхЛ
Schea» malého bazénu r e a k t o r u TRITGEf,
Z tchc plynes $e a) vhodným usměrněním proudu vtékající v©dys napřo deflektorem -v difusénu, je možné udržet selkou Část krátkodobých isotopu v určité oblasti bazénu take aby byly dostatečně odstíněny (u reaktoru ( Ш Т Ш byla po těchto měřeních teto úprava provedena b) u dlouhodobýeh isotopů takovéto opatření nepostačuje*
-4-
A0
I 8 6 4 3 2 h
-1 10 8 б 4
hloubka т s e troch
3
6
••глк-г.
„-• -?-
7
ш-~
oo v e r t i k á l e •? "ооо,е
v ý s l e c h dala d a l š í e-Ura шёгехао Do Ъ iz«Htt I r l - 35 ci-i Ъ'-Л b.lc,íiuou rird£.3i;alov;fcy č*e H M k O ^ ó t-raolr/ P délotvory rialeho p-ůméruo c 5 3 г.» vni-'j?i-.?lE рг.к£геи 6? ЕЙ i? Ш.ф& r á l e v hlcw.c: Gí;i 30 cm bylo rozní.&teí.o 5 topnýc;:. t ě l e s * &&Ш. o v^konv. '.--A W (ví.2 schema na o b l i j e &. ! .:-из. •;:,;•
:;.roj0ifii
•feř'íu:C Ь^'Хо prováděno г?> i 4 с hi o p o ^ O i ^ r Í Celkový оЪ^-а =:o^ (n-a.lv ba:2er.-í-o!.-j7tih)
2Л
Součinitel cepftraoe íía ^
^-20 m 250 ьг/aocU 9 nr/b.ocU 10 2
«•5^ Voda z čistícího ©kruhu Je vytlačována trubkami pod hladi :; nou* Měření bylo provedeno po 2 hodinách ustáleného provozu г eaktoru с Při prvním jGiěiení byla ne hladina vypouštěna čistá voda^ v dalším měření pak byli cisxá voda ohřívána a pre ověření bylo provedeno i měření, při kterém horní vrstvy vody x bazénu byly ohřívány "bez přívo ?.u čiscěné vody o oi
Sfa оЬгоЗ Jsou výslech těchto měření pre N a ^ o
^•ď
8 6
_.-.• normální provoz
vrstva čisté vody čistá voda • ohřev
———
pouze ohřev
hloubka v motřech 4
5
6
Оьт?оЗ Průběh koncentrace jader Ba2* v z á v i s l o s t i na iloubceo AQ Je a k t i v i t a vody ne. vstupu do bazénu* A Je a k t i v i t a v daném BtíCetěo
''i'Vcj "• - f i b " ' - ил. v.' - • V- и
ч^
-,•«•*•-
w u . . А Д-
:-ui. s:;7
1 >...
.
. .
....
.
. v.-.
j \
2
cj.
V (5.£'?..?-/:-ч uvádím... ь &._•.-.. -
. .• ;
/УСГУ.-ЗП;?
f-i.hlnO vyp'. УСЭХye"; п~чс е<:рзг1~
>;i i i.-л:-.? v -с;«i • v Г-.
výkO:. i О Ж - i-.--u:'cV 1300 iii'Vhod hlavu v'ai okvuacm ;:••:.• 5 "JS-Tiy "C"'^o a k t i v i t ; 2'7
*•••<-
•л
ček.ívt'. е е , z? £,::s i / r s r ^ ' t€pl.v ?ody -T ."?
- 1
- t-\r-
Ьу b j l s
intensita
-i
&е::ч-ллп:. :•; ;.Оо.-.л-;:.">ъЗ иуло poaie // 4Д / / ;ГСЬг;о?*/Лси 5ÍS зга. : .iv. Ir5 r.'ř ;]t I-л i-ad h l a d i n o u 80 r^/hotU Ъе:г v r s t v y t a p l é
•):ii - :?i:;. ;;tV;^ii:,í;ri£rci "fcofcc'su r e a k t o r u a s v y s e n í лз1аэ ?ov:u'á ;^:>vedsna úpyr.va pro t e p l o u iTsstvu •-»j
-
•. / . i .
»• . . . ...
o
. •_•»
*
3
• «
Ha ';' 2
/;
165 ro2padů/em J » ^ ГТ TА A 4X 150 « w« Dávková i n x s n o i t a nad h l a d i n o u j e 5 larftdy'houe a t s p l o u v r č i v o u e 50 airady'hoá 0 Ъея t e p l é Tre*'ivyo
CT
fT
pSffllS ~ měřením při výkonu 50 Ш bylo podle pod teplou vrstvou i lía2^ Mg 2 T v teplé vrstvě s Яа 4
/ 4 / staaoi'eno
1X00 г-эвхлай/оа3» 630 •* « 19 rozpadů/car**
I kdyl ее tyto reaktory podstatně liší v celkovém uspo řádání » jsou údaje o aktivitách při přepočtu na stejný výkon v dobrých relacícho
3o Zpřesněný výpočet aktivit vody v 5s 0 mteriálovém reaktoru< »*чДив—Д»|*>и—ani»V «»а<^м»*дДи1ММ»«д*иидраи1М>»^ми^**<и>1МШ11 и П и н П м и к
Ve zprávě /1/ jsou v tab o III o uvedeny měrné aktivity nej důležitější ob ieotopuo Výpočet byl proveden zjednodušeně v jednorozměrné geometrii, в toky střed >vaný$± v oblaeti aktivní sony a reflektoruo Byla zanedbána skutečnost* že aktivní zena má pouze boční reflektory a že tedy v axiálním směru nad a pod aktivní zonoug kde jako reflektor působ" voda bazénu^ jsou po měrně velké objeaay vody ostrované vysokými toky neutronůo Zpřesnění výpočtu epočívalo tedy především v uvážení této store ecnge ti a projevil© se z výšením akt;.vit se jména u к a Ад.
о
Dále byly při výpootu použity nové údaje o rozměrech bazénu a byle též opravena chyba ve výpočtu aktivace vody odraženými jádryo která jeme se dopustili při vypracování předchozí zprávy a která způsobila zvýšení výsledku aei 2 s 2krát 0 Výsledky pro nejdůležitější isotopy jsou v následující tabulce* ЯаЬЛо FPvjílř rozpadů/cara
A 41 AI 28
376 359
Mg27 Jfa24
X38 62
«8Schéma uspořádali basenu je na obx o4 e áda;;tí v tab© I. i sou počítány sa předpokladu* že cirkuluje vodě dolní a itřední čáatí basiemio
T
/ /
/
000
/ /
/
/
/ /
/ /
/ /
6
680
o
/
CO
/
/
o
o
(01
<0
fe
A / / / / / /
o co
/
6
900 *^"
/ 8
/
/ / / / ///i
\
/
/
/
'
/
• -f
-
f.
ОЪгс4 Schéma uspořádání baženu
..o Výpočet dávkové Intensity nad hladlucuo Výpočet dávkové intenetty nad hladinou bazénu byl proveden ;• rogremea 1?57~U, který ve sférické geometrii řeší transportní : ovnlci metodou &$*
-9Eylo použito přiblíženrC Зм *• 4 o Program jí? ux-rfeven pro osmigrup 3Vou knihovnu d a t . evsak vzhledem, к charakter* sclrojů ее ve výpočtu u p l a t ň u j í pouze 5o až 7o grupa. ,jř=k je* uvedeno na tab o l í c ТаЪо XXo grup i
i - 4
5
6
*•'
e
• '# - * П - Ш » » ^ **--*•*.*
E Me? 2<3а в
5 3ч
.12 » 3
3 - 2
2 ~ I
о
62
665
1 - 0,5 0c5 - 0,4 96
0
Spoctend dávkové i n ten nit?/ nad hladlaou v z á v i s l o s t i tXoustcé vr/tvy č i s t é vody JBOTI V t a b 0 I I I O
na
ТаЪо IiMo ^sei-^-rE-i^mírjiiet- • iat*4r*i*M*m
m m щ m* trn чШкШчщщ m * * 4 i < n w n
» n w i ^июга<шкшошц—Ряд -
TXoušrka vrstry čisic vody /IP/
i! X кг. hod 1>«Ш.* >*
;
17,8
аДбсЮ*"2
5:89Л0~4
a s 94olO £
(№М»МП-1
/в výpočtu ве předpokládalo* že vrstva čisté vody tuá nulovou aHivitu0 Ve skutečnosti ее však používá voda z výstupu čistící» Y/ okruhu a záleží tedy na jeho účinnosti jaká bude skutečná •.ktivita stínící vrstvy a jak bude ваша přispívat к dávkové in* tensitě na hladiněo Jak ukazují výše uvedené výsledky měření na reaktorech SILOE a MELUSIFe, snižuje teplá vrstva DI aei o rádo Domníváme ee9 Že v praxi nemá význam uvažovat o silněj£í vrstvě než 100 сто
Lits;atur*c
/1/
Во Stoce s s Je Burian* Jo Rata^ i Předběžný výpóČ>t s t í n ě n í aBsteriáloyéhft realrfcorue Zpráva ÚJV 2Я!26оН 1969
/2/
A o Bariboux, íi« 33eas2eclis G« Geise t Иевгггее redicactivsří ear l a p i l s TRITON C3A - PAS 63/49 ( i n t e r n í správa), вгрФд 1%3 =
/3/
Ageron Fo a d a l š í * Rupport de sureté de SILOS Bapport CEA 2307 СЕЙ Grenoble ř 1963 Díl 3o
/4/
C* Devillers s Osobní edělení CSBMFont enay-aux-HRosee, 3.970
/5/
Baas C0 a d a l š í s Rappořt de eanreté de rJKLUSIHE9 tome I I , Rapport ОБА а 3131 CELT Grenoble 1967c
