Application of the method of vacuum withdrawal inert radioactive gases to control of fuel rods leaking of nuclear reactors WWER types while operation
https://doi.org/10.26583/gns-2023-03-06
EDN: QENCPD
Abstract
Currently, a comprehensive approach is being developed for the integrity control of fuel rod claddings in pressurized water reactor (PWR) nuclear power plants. One of the key stages is the reliable detection of leaking fuel rods within the reactor's active zone during power operation. This study examines the general trends in the activity of fission product radionuclides in the primary coolant of various generations and designs of PWRs. The experience of Novovoronezh Nuclear Power Plant is considered regarding the method of sampling and separation of inert radioactive gases from the primary coolant. A comparison is made between different methods of measuring inert radioactive gases in the primary coolant: direct spectrometry, cryogenic method, and vacuum extraction method. The issue of reliable detection of fuel rod leakage during reactor operation is discussed, using the example of Unit 5 at Novovoronezh Nuclear Power Plant. Comparative results are presented for the analysis of the integrity of fuel rod claddings based on key reference radionuclides. The most reliable results indicating fuel rod leakage were obtained through the control of specific activities and analysis of changes in the ratio of inert radioactive gases using the vacuum extraction method. Control of the specific activity of inert radioactive gases in the primary coolant enables a highly reliable assessment of the condition of physical barriers. The proposed method of sampling and separation of inert radioactive gases demonstrates high reliability and convergence of results, serving as an additional tool for integrity control of fuel rod claddings during power operation. Having representative data on the specific activities of inert radioactive gases allows for a reliable assessment of the condition of fuel rod claddings within the reactor core.
About the Authors
S. N. KalmykovRussian Federation
S. D. Polozkov
Russian Federation
A. I. Kurina
Russian Federation
E. I. Golubev
Russian Federation
References
1. Быков В.И., Горобцов Л.И., Калмыков С.Н. Опыт Нововоронежской АЭС по использованию данных по активности ИРГ в теплоносителе 1-го контура при контроле состояния 2 го физического барьера при работе энергоблоков на мощности. Полувековое обеспечение безопасности АЭС с ВВЭР в России и за рубежом. Сборник тезисов Международной научно-технической конференции. Нововоронеж: Нововоронежская АЭС, 2014. С. 3710.
2. Поваров В.П., Терещенко А.Б., Кравченко Ю.Н. и др. Развитие и применение современных методов контроля герметичности и оценки состояния топлива на НВ АЭС. Теплоэнергетика. 2014;2:54–58. https://doi.org/10.1134/s004036361402009x
Review
Статья посвящена актуальной для атомной энергетики теме контроля герметичности оболочек пробоотборными методами. Авторами показаны недостатки существующего метода отбора проб, предложен альтернативный вариант, изготовлено и испытано оборудование. Результаты контроля активности проб показывают положительный эффект в виде роста достоверности анализа. Работа представляется актуальной на уровне всех АЭС с реакторами ВВЭР, в России и за рубежом.
Статья написана на высоком научно-техническом уровне и опирается на значительный опыт эксплуатации оборудования КГО. Задача исследования поставлена чётко. Терминология и ссылочный аппарат применены корректно. К статье имеется одно замечание: авторы делают вывод о необходимости проработки модели переноса ИРГ в первом контуре, хотя в тексте статьи и постановке задачи ни слова про это сказано не было. Считаю, что авторам нужно пояснить, как из выполненной работы следует необходимость моделирования переноса ИРГ, либо отказаться от данного вывода.
В связи с этим считаю, что статья обладает высокой научно-практической ценностью и может быть опубликована в журнале «Глобальная ядерная безопасность» при условии исправления замечания.
For citations:
Kalmykov S.N., Polozkov S.D., Kurina A.I., Golubev E.I. Application of the method of vacuum withdrawal inert radioactive gases to control of fuel rods leaking of nuclear reactors WWER types while operation. Nuclear Safety. 2023;48(3):62-71. (In Russ.) https://doi.org/10.26583/gns-2023-03-06. EDN: QENCPD