Neutron noise control techniques for VVER core

Many research staffs and groups have paid considerable attention to the issues of noise analysis and control of nuclear power plant operation parameters. This is reflected in the scientific environment in the form of numerous publications, monographs, articles, and reviews devoted to the study of noise components of various variation signals of reactor plants. However, despite the advanced theoretical works on this topic, applied research, i.e. direct reactor experiments, remains aside from the interests of both local and foreign scientists. The need of practical research is due to the complexity of interpretation of a variety of anomalies detected by noise methods, as well as the need to fine-tune various models. In addition, the spectral images of equipment can differ significantly not only between different designs of reactor plants, but also within the same-type units at one NPP. These problems cannot be solved by theoretical or computational methods alone, or by using simulation modeling. The situation is complicated by the fact that noise studies are a complex task both in terms of selecting noise data sources and interpreting the obtained information. Probably, these reasons explain the significant decrease of interest to experimental works on noise subject at various reactor plants both in the world practice and in Russia. The paper briefly discusses some possibilities of methods of neutron-noise control of cores aimed at improving the reliability and safety of NPPs. In addition, the article considers ways to reduce the labor intensity of their use for the earliest possible detection of anomalous condition of various equipment.

1. Мительман М.Г., Розенблюм Н.Д. Зарядовые детекторы ионизирующих излучений. Москва: Энергоиздат, 1982. 78 с. Режим доступа: https://rusneb.ru/catalog/000199_000009_001093237/ (дата обращения: 13.09.2024).

2. Поваров В.П., Украинцев В.Ф., Голубев Е.И., Жук М.М. Экспериментальные исследования нейтронно-физических процессов в активной зоне ВВЭР-1200. Нововоронеж: ООО РПГ «Девятое облако», 2021. 264 с. EDN: SUYOSM. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=46457259 (дата обращения: 13.09.2024).

3. Сергиенко А.Б. Цифровая обработка сигналов. Санкт-Петербург: БХВ-Петербург, 2011. 756 с. EDN: Режим доступа: https://djvu.online/file/AMUs2BmF0nS10 (дата обращения: 13.09.2024).

4. Лайонс Р. Цифровая обработка сигналов. Москва: ООО «Бином-Пресс», 2006 г. 656 с. Режим доступа: https://djvu.online/file/DW2v6v0QAUXzZ (дата обращения: 13.09.2024).

5. Randall R.B. Frequency analysis. Denmark: Bruel & Kjaer, 1987. 344 p. (In Eng.). Available at: https://a.co/d/54hR7mm (accessed: 13.09.2024).

6. Аркадов Г.В., Павелко В.И., Слепов М.Т. Шумовой мониторинг в приложениях к реакторной установке ВВЭР-1200. Монография (Ч.1). Москва: Наука, 2021. 216 с. Режим доступа: https://elib.biblioatom.ru/text/arkadov_shumovoymonitoring_2021/?ysclid=m3cys7lw94707251673 (дата обращения: 13.09.2024).

7. Павелко В.И., Слепов М.Т., Хайретдинов В.У. Опыт проведения комплексных измерений с использованием разнородных систем на различных этапах пуска энергоблока ВВЭР-1200. Известия высших учебных заведений. Ядерная энергетика. 2016;4:44–54. https://doi.org/10.26583/npe.2016.4.05

8. Федоров А.И., Слепов М.Т. Комплексные измерения диагностических параметров оборудования на энергоблоке № 1 НВАЭС-2 в процессе опытно-промышленной эксплуатации. Известия высших учебных заведений. Ядерная энергетика. 2017;3:77–87. https://doi.org/10.26583/npe.2017.3.07

9. Аркадов Г.В., Павелко В.И., Слепов М.Т. Виброакустика в приложениях к реакторной установке ВВЭР-1200. Монография. Москва: Наука, 2018. 472 с. Режим доступа: https://elib.biblioatom.ru/text/arkadov_vibroakustika_2018/?ysclid=m3cyymryxt825179558 (дата обращения: 13.09.2024).

10. Аркадов Г.В., Павелко В.И., Слепов М.Т. Феноменология акустических стоячих волн применительно к реакторной установке ВВЭР-1200. Известия высших учебных заведений. Ядерная энергетика. 2021;4:110–121. https://doi.org/10.26583/npe.2021.4.10

11. Аркадов Г.В., Павелко В.И., Усанов А.И. Виброшумовая диагностика ВВЭР. Москва: Энергоатомиздат, 2004. 344 с. Режим доступа: https://elib.biblioatom.ru/text/arkadov_sistemy-diagnostirovaniya-vver_2019/?ysclid=m3cz0m9w8v509642769 (дата обращения: 13.09.2024).

12. Проскуряков К.Н., Шакирзянов Ф.Н., Каратаев В.В. Способ предотвращения резонансных вибраций ТВЭЛ и ТВС ВВЭР-1000. Вопросы атомной науки и техники. Серия: Обеспечение безопасности АЭС. 2008;23:18–25. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=17660521&ysclid=m3cz32gt29750510357 (дата обращения: 13.09.2024).

13. Проскуряков К.Н. Теплогидравлическое возбуждение колебаний теплоносителя во внутрикорпусных устройствах ядерных энергетических установок. Москва: МЭИ, 1984. 67 с. Режим доступа: https://search.rsl.ru/ru/record/01001236841 (дата обращения: 13.09.2024).

14. Драгунов Ю.Г., Дранченко Б.Н., Абрамов В.В., Хайретдинов В.У. Вибродинамические исследования в обоснование проектных решений ВВЭР. В сборнике: Обеспечение безопасности АЭС с ВВЭР. T.2. Подольск, 2007. С. 356–375.

15. Аркадов Г.В., Павелко В.И., Слепов М.Т. Анализ «быстрых» шумовых измерений динамических процессов ВВЭР. Известия высших учебных заведений. Ядерная энергетика. 2023;4:19–36. https://doi.org/10.26583/npe.2023.4.02

16. Аркадов Г.В., Павелко В.И., Слепов М.Т. Анализ шумовой составляющей сигналов датчиков прямого заряда на маневренных режимах ВВЭР. Труды НГТУ им. Р.Е. Алексеева. 2023;4(143):51–61, https://doi.org/10.46960/1816-210X_2023_4_51

17. Аверьянова С.П., Косоуров К.Б., Семченков Ю.М., Филимонов П.Е., Лю Хайтао, Ли Йоу. Испытание усовершенствованных алгоритмов управления энерговыделением ВВЭР-1000 в условиях маневренных режимов на Тяньваньской АЭС (Китай). Атомная энергия. 2007;103(5):277–282. Режим доступа: https://www.j-atomicenergy.ru/index.php/ae/article/view/2250/2229 (дата обращения: 05.09.2024).

18. Аверьянова С.П., Ковель А.И., Мамичев В.В., Филимонов П.Е. Развитие, внедрение и современное состояние расчетной программы «Имитатор реактора». Атомная энергия. 2008;105(4):237–240 Режим доступа: https://www.j-atomicenergy.ru/index.php/ae/article/view/2639/2516 (дата обращения: 05.09.2024).

19. Аверьянова С.П., Филимонов П.Е. Ксеноновая устойчивость ВВЭР-1200. Атомная энергия. 2009;107(6):348–351. Режим доступа: https://www.j-atomicenergy.ru/index.php/ae/article/view/1630/1610 (дата обращения: 05.09.2024).

20. Аверьянова С.П., Дубов А.А, Косоуров К.Б., Семченков Ю.М., Филимонов П.Е. Работа ВВЭР-1200/130 в суточном графике нагрузки. Атомная энергия. 2012;113(5):247–252. Режим доступа: https://www.j-atomicenergy.ru/index.php/ae/article/view/1401/1382 (дата обращения: 05.09.2024).

21. Аверьянова С.П., Дубов А.А, Косоуров К.Б., Семченков Ю.М., Филимонов П.Е. Развитие способов управления ВВЭР-1200/1300 в суточном графике нагрузки. Атомная энергия. 2013;114(5):249–253. Режим доступа: https://www.j-atomicenergy.ru/index.php/ae/article/view/1124/1105 (дата обращения: 05.09.2024).

22. Глушенков Р.С. Исследование ключевых аспектов внедрения режима суточного регулирования мощности на АЭС Украины. Технологический аудит и резервы производства. 2015;2–1(22):18–26. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=23307141 (дата обращения: 02.09.2024).