Preview

Nuclear Safety

Advanced search

Calculation and Measurement Method of Evaluating the Leakage of Radioactive Nitrogen16N7 in Steam Generators of Nuclear Reactors of KLT-40 Type

https://doi.org/10.26583/gns-2021-04-02

Abstract

The paper analyzes the leakage of the16 N7 nitrogen radionuclide which occurs in the 1st loop of the KLT-40 reactor which is used at marine transport facilities for various purposes through the steam generator of the nuclear reactor into the second loop into which water is supplied under pressure Pв with a temperature Тв >> 100 °C. Radioactive nitrogen spreads in the vapor phase and goes through a spiral steam line to the turbine under high pressure Pп, creating unfavorable conditions from the point of view of radiation safety. The content of the specified radionuclide in steam can be detected and evaluated by g--spectrometry and dosimetry methods, by measuring the volumetric g-activity of steam and the dose rate of g--radiation when the steam enters the turbine. The analysis of the observed leakage effect was carried out on the basis of using a simple physical and mathematical model that takes into account the transfer of water, vapor media and the transfer of radioactive nitrogen in the vapor phase, which made it possible to indicate the cause and determine the area of leakage on the spiral steam pipeline, which was determined from the condition of vapor equality and water pressures in steam line. The paper specifies the main areas of the steam generator design allowing measurements of radiation characteristics and the necessary instrumental equipment taking into account the physical characteristics of the environments in which this equipment will operate in its readings.

About the Authors

A. P. Elokhin
National Research Nuclear University Moscow Engineering Physics Institute (NRNU MEPhI)
Russian Federation


S. N. Fedorchenko
JSC “SNIIP”
Russian Federation


References

1. Иванов, Е.А. Модель накопления радионуклидов в котловой воде парогенераторов АЭС с ВВЭР-440 и -1000 / Е.А. Иванов, И.В. Пырков, Л.П. Хамьянов. - Атомная энергия. - 1994. - Т. 77, вып. 1. - С. 58-63.

2. Иванов, Е.А. Методика диагностики протечки теплоносителя первого контура в котловую воду парогенераторов АЭС с ВВЭР-440 и -1000 / Е.А. Иванов, И.В. Пырков, Л.П. Хамьянов. - Атомная энергия. - 1994. - Т. 77, вып. 1. - С. 51-58.

3. Методика расчета протечки теплоносителя первого контура в воду парогенераторов АЭС с ВВЭР-1000 : (типовая) : РД ЭО 0334-02: руководящий документ / Министерство Российской Федерации по атомной энергии, Концерн «Росэнергоатом». - Москва, 2001.

4. Нормы радиационной безопасности НРБ-99/2009. Санитарные правила и нормативы СанПиН 2.6.1.2523-09. - Электронный фонд правовых и нормативно-технических документов. - URL : https://docs.cntd.ru/document/902170553.

5. Гусев, Н.Г. Квантовое излучение радиоактивных нуклидов. Справочник / Н.Г. Гусев, П.П. Дмитриев. - Москва : Атомиздат, 1997. - 400 с.

6. Деев, В.И. Основы расчета судовых ЯЭУ / В.И. Деев, Н.В. Щукин, А.Л. Черезов. - Москва : НИЯУ МИФИ, 2012. - 256 с.

7. Никитин, А. Плавучие атомные станции / А. Никитин, Л. Андреев. - Доклад объединения Bellona. - 2011. - 48 с.

8. Воробьёв, И.Н. Экспериментальные исследования по определению значений скорости испарения и кипения жидкостей / И.Н. Воробьев, А.А. Хащенко. - URL : https://nauchforum.ru/archive/mnf_nature/2.pdf (дата обращения:16.01.2019).

9. Елохин, А.П. Метод оценки протечки радиоактивного азота 16N7 в парогенераторах, используемых на ядерных реакторах типа КЛТ-40 / А.П. Елохин, С.Н. Федорченко. - Глобальная ядерная безопасность. - 2019. - № 3(32). - С. 7-23.

10. Сарданашвили, С.А. Расчётные методы и алгоритмы (трубопроводный транспорт газа) / С.А. Сарданашвили. - Москва : Нефть и газ, 2005. - 577 с.

11. Кимель, Р.Р. Защита от ионизирующих излучений. Справочник / Р.Р. Кимель, В.П. Машкович. - Москва : Атомиздат, 1966. - 311 с.

12. Способ оценки протечки радиоактивного азота 16N7 в парогенераторах, используемых на ядерных реакторах типа КЛТ-40 / А.П. Елохин, С.Н. Федорченко. // Патент №2754755 Бюл. №25 от 07.09.2021. Приоритет от 31.12.2020.

13. Елохин, А.П. Методы и средства систем радиационного контроля окружающей среды : монография / А.П. Елохин. - Москва : НИЯУ МИФИ, 2014. - 520 с.

14. Елохин, А.П. Метод экспресс-оценки средней энергии спектра g-излучения радионуклидов в условиях радиационных аварий в помещениях спецкорпуса АЭС / А.П. Елохин, А.И. Ксенофонтов, И. Алалем, С.Н. Федорченко. - глобальная ядерная безопасность. - 2018. - №2(27). - С. 7-15.


Review

For citations:


Elokhin A.P., Fedorchenko S.N. Calculation and Measurement Method of Evaluating the Leakage of Radioactive Nitrogen16N7 in Steam Generators of Nuclear Reactors of KLT-40 Type. Nuclear Safety. 2021;(4):16-30. (In Russ.) https://doi.org/10.26583/gns-2021-04-02

Views: 260


Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2305-414X (Print)
ISSN 2499-9733 (Online)