Борная кислота (концентрация при хранении топлива), Перенос из Технических вопросов россыпью Опции

[смена ге]

Друзья, чем обусловлен выбор концентрации раствора борной кислоты при хранении ЯТ не менее 16 г/дм3.?

[AtomInfo.Ru]

Наверное, ноги растут отсюда.

[AtomInfo.Ru]

Ещё я Владимирова посмотрел старую книгу. Он, к сожалению, точных цифр по борной кислоте не пишет, но ставит требование - обеспечить за счёт бора подкритичность (0,98?) неотравленной холодной полностью загруженной зоны ВВЭР-440.

Видимо, из этих расчётов цифра 16 и появилась?

[AtomInfo.Ru]

Ан нет, ошибся я. У 440 12 г/кг, а не 16.
Почему-то казалось, что эта цифра от 440-ого проекта унаследована.

[AtomInfo.Ru]

Ну тогда из этого требования концентрация получается.

Первоначально подкритичность в бассейнах выдержки АЭС с реакторами ВВЭР-1000 обеспечивалась за счет выбора такого шага размещения облученных тепловыделяющих сборок (ОТВС) в стеллажах бассейнов выдержки без использования твердых поглотителей,
при котором для топлива с первоначальным обогащением 4,4% выполнялось бы требование Kэфф. <0,95. Сборки реакторов ВВЭР1000 в этом случае размещались в ячейках стеллажей бассейнов по треугольной решетке с шагом 40 см (неуплотненные стеллажи).
http://sosny.bas-net.by/wp-content/uploads.../bul_2011_8.pdf

Это требование при плотности воды 1 г/см3, т.е. холодной воды.

[barvi7]

Ан нет, ошибся я. У 440 12 г/кг, а не 16.

Да - это правильные цифры.
Они в практике с начала эксплуатации и 440 и 1000.
Посчитаны именно для обеспечения нормативной подкритичности на остановленном блоке без СУЗов.
На практике должны пересматриваться в сторону увеличения, т.к. уже превышены (или будут) максимальные обогащения, планировавшиеся "проектно" в начале.

[AtomInfo.Ru]

Посчитаны именно для обеспечения нормативной подкритичности на остановленном блоке без СУЗов.

Вопрос-то исходный был по бассейну, не по реактору.

У меня почему-то в памяти вертелось, что 16 были ещё с 440-ого проекта и взялись из требований к зоне. Но это, конечно, не так, аберрация памяти, пришлось книжки смотреть

[AtomInfo.Ru]

А в бассейне всё-таки из требования, которое я выше привёл.
Kэфф<0,95 для сборки с начальным обогащением 4,4% в холодном состоянии.

Интересно, что с уплотнёнными стеллажами цифра 16, как мне кажется, могла бы измениться в меньшую сторону, нет?

[AtomInfo.Ru]

Посчитаны именно для обеспечения нормативной подкритичности

Кстати, какой именно? 0,98?

[barvi7]

Кстати, какой именно? 0,98?

Из документа (такие же цифры и в более ранних ПБЯ)
Правила ядерной безопасности реакторных установок атомных станций
НП-08-207
Введены в действие с 1 июня 2008 г.

2.7.2.6. В реакторах, где перегрузка осуществляется с расцеплением рабочих органов СУЗ и
реактивность компенсируется раствором жидкого поглотителя, перегрузка должна
проводиться при введенных в активную зону рабочих органах СУЗ и других средствах
воздействия на реактивность. Концентрация раствора жидкого поглотителя должна быть
доведена до значения, при котором (с учетом возможных ошибок) обеспечивается
подкритичность реактора не менее 0,02 (без учета введенных рабочих органов СУЗ).

[alex_bykov]

Угу

[смена ге]

Спасибо коллеги. Рад, что тема вас не оставила равнодушными. Это тема меня интересовала 20 лет назад и теперь, ведь стеллажи заменены на "уплотненного хранения" т.е в воде "без бора"
Кэф=0,95 !

[alex_bykov]

Спасибо коллеги. Рад, что тема вас не оставила равнодушными. Это тема меня интересовала 20 лет назад и теперь, ведь стеллажи заменены на "уплотненного хранения" т.е в воде "без бора"
Кэф=0,95 !

Там малость хитрее. 0.95 это не "без воды", это "в состоянии с максимальным коэффициентом размножения", там плотность воды промежуточная в максимуме (не 1).

И, да, к БВ применимы ПБЯ 06-00-96 (ОСНОВНЫЕ ОТРАСЛЕВЫЕ ПРАВИЛА ЯДЕРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ, ПЕРЕРАБОТКЕ, ХРАНЕНИИ И ТРАНСПОРТИРОВАНИИ ЯДЕРНООПАСНЫХ ДЕЛЯЩИХСЯ МАТЕРИАЛОВ):

3.16. Оборудование размещается с учетом нейтронного взаимодействия, наличия отражателей, коммуникаций с ядерноопасными делящимися материалами. Значение Кэф отдельных единиц оборудования и нейтронноизолированной системы оборудования должно быть не более 0,95 в нормальных условиях и не более 0,98 при единичном отказе.

3.18. При любом единичном отказе, нарушении величина коэффициента запаса «n» должна быть не менее 1,05, величина Кэф отдельной единицы оборудования, изолированной системы оборудования должна быть не более 0,98.

Собственно, замечание следует из:

3.21. Конструкцией упаковочного комплекта для хранения и транспортировки ядерноопасных делящихся материалов должно быть предусмотрено, чтобы в нормальных и аварийных ситуациях вода не проникала в какую-либо часть упаковки, за исключением случаев, когда возможность проникновения воды в таком количестве, которое приводит к наибольшему Кэф, предусматривалась при анализе обеспечения ядерной безопасности.

[AtomInfo.Ru]

Там малость хитрее. 0.95 это не "без воды", это "в состоянии с максимальным коэффициентом размножения", там плотность воды промежуточная в максимуме (не 1).

Хм... Не знаю, не знаю...

[alex_bykov]

Угу, см. максимум для старых стеллажей.

[Bond005]

Хм... Не знаю, не знаю...

Именно в связи с такой "нехорошей" зависимостью реактивности от плотности воды, в гермооболочке (да кажется и во всем РО) инструкцией по ЯБ запрещено применять пенные огнетушители. Еще с древних времен. Только порошковые.

[смена ге]

Неужели нет такого человека, что стоял у истоков расчетов...

[AtomInfo.Ru]

Неужели нет такого человека, что стоял у истоков расчетов...

Это ж какая борода у него должна быть сегодня

[AtomInfo.Ru]

На самом деле, про истоки первый вопрос должен быть: "Откуда взялось условие про 0,95?".
А далее уже проще, ответ, скорее всего, будет такой: "Посчитали, сколько надо бора для заданного условия по подкритичности".

Про 0,95 есть такое мнение, что для советских ВВЭР это требование было скопировано из американских нормативных документов.

Вот и посмотрим. Самый ранний документ NRC, в котором говорится об условии K<=0,95 для хранилищ (и который я смог найти) - письмо от 14.04.1978.
Это ещё не нормативное требование, его введут намного позднее, это письмо, в котором регуляторы извещают станции о своём желании ввести такое требование.

В письме штатовские регуляторы не утруждают себя обоснованием, почему именно так.
Фактически они просто говорят: "Нужно сделать так".
Но есть в тексте такой совершенно откровенный намёк ("95 percent confidence limits").



Теперь зайдём с другой стороны. У нас на сайте есть интервью Чистозвонова, одного из тех людей, что стоял у истоков создания советских нормативов, ещё во времена "Козлонадзора".
И вот такой там есть момент.

Скажите, откуда вы брали конкретные цифры? Вот, например, в ПБЯ КС указано, что безопасным является состояние установки с kэфф=0,98. Откуда взялась эта величина?

Во многом, из радиохимии, из критмасс. Мы закладывали также коэффициенты запаса на ошибки персонала - например, на то, что в растворный стенд может быть случайно залита двойная порция делящегося материала.

На самом деле, в правилах были введены три границы по kэфф - 0,9, 0,95 и 0,98. Каждая из этих трёх границ была обоснована, хотя обоснования были взяты из опыта эксплуатации, а не из расчётов, и в чём-то были назначены волевым путем.

Эти цифры заставляют вспомнить о теории вероятностей, о квантилях…

Именно так. Могу подтвердить, что это совпадение совершенно не случайно. Последнее число 0,98 немного выбивается из ряда, но потом появились и такие правила, где присутствовала граница 0,99.

И вот что тогда получается из слов Александра Сократовича.
Набор требований по конкретной подкритике был позаимствован, но не у американцев, а у статистиков!
Причём позаимствован волевым путём, а обоснования для него взяли "из опыта эксплуатации".
И понятно, почему не понравилось 0,99 - слишком близко к бете, а точность расчётов желала лучшего.

И относятся эти слова к ПБЯ-02-73 для критстендов 1973 года - то есть, раньше, чем NRC начала рассылать письмо про 0,95 для хранилищ.

Можно спокойно предположить, что мысли надзорников СССР и США сходились, и за неимением лучшего действительно позаимствовали цифирь у матстатистиков.

Тогда почему для хранилищ появилось 0,95, а не 0,98?
В документах NRC, касающихся хранилищ. есть слова о том, что 0,95 относится к нормальным условиям эксплуатации, а для случаев отклонений требование становится уже 0,98 (например, параграф b3).
То есть, для нормальных условий выбрали вторую границу из списка "0,9, 0,95 и 0,98", что, наверно, логично.

[AtomInfo.Ru]

А далее, чтобы разобраться на тему приоритета - кто первый придумал взять цифры у статистиков, американцы или советские? - надо лезть, видимо, ещё глубже, в 60-ые годы, а то и далее. Тут я, пожалуй, пока пас.