Научно-практический журнал «Глобальная ядерная безопасность» является российским рецензируемым журналом, входящим в перечень ВАК ведущих периодических изданий, покрывающим все аспекты глобальной инфраструктуры ядерной безопасности, узловые вопросы подготовки кадров ядерных энергетических, оружейных и научно-технических комплексов, а также комплексов по обеспечению радиационной безопасности. Это отражено в названии постоянных разделов журнала: Ядерная, радиационная и экологическая безопасность; Проектирование, изготовление и ввод в эксплуатацию оборудования объектов атомной отрасли; Эксплуатация объектов атомной отрасли; Культура безопасности и социально-экономические аспекты развития территорий размещения объектов атомной отрасли. Практические изыскания и представляемые результаты исследований по данным направлениям дают возможность поддерживать научную дискуссию и актуализируют важность сотрудничества на региональном и международном уровнях с целью обеспечения глобальной ядерной безопасности. Издание рассчитано на ученых и инженеров-исследователей, профессионалов в области ядерной энергетики и инженерии, а также молодых ученых и аспирантов, специализирующиеся в области ядерных технологий, энергетики и экологии.
Текущий выпуск
ЯДЕРНАЯ, РАДИАЦИОННАЯ И ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ
В настоящее время осуществляется разработка инновационного экспортоориентированного проекта атомного плавучего энергоблока, в том числе с точки зрения применения гарантий МАГАТЭ с учетом опыта эксплуатации на наземных атомных станциях с водо-водяными реакторами. Принимая во внимание технические особенности проекта атомного плавучего энергоблока и обращение с ядерным материалом, требуется адаптация существующих подходов по применению гарантий МАГАТЭ к этому судну. Ключевым аспектом предотвращения необнаруженного доступа к ядерному материалу является использование оборудования мер сохранения и наблюдения. Соответственно целью статьи является проработка возможного подхода по применению гарантий МАГАТЭ к атомному плавучему энергоблоку с точки зрения установки оборудования мер сохранения и наблюдения. При разработке подхода к применению гарантий МАГАТЭ учитываются жизненный цикл атомного плавучего энергоблока, особенности обращения с ядерным материалом, возможность мобильности объекта. Для достижения высокого уровня проработки подхода в части аспектов применения гарантий используется метод сравнения с аналогичными подходами для наземных атомных станций большой мощности. Рассмотрены особенности обращения с ядерным материалом на атомном плавучем энергоблоке, направленные на минимизацию рисков распространения ядерных материалов. Сформирован перечень оборудования мер сохранения и наблюдения МАГАТЭ, которое может быть использовано на борту атомного плавучего энергоблока с учетом особенностей его эксплуатации. По результатам анализа можно заключить, что схема использования оборудования мер сохранения и наблюдения МАГАТЭ на борту атомного плавучего энергоблока значительно проще, чем на наземных атомных станциях большой мощности. Эта схема может быть своевременно учтена уже на этапе технического проектирования, что упростит установку и использование оборудования мер сохранения и наблюдения МАГАТЭ.
В данной работе описана роботизированная установка для выполнения химических синтезов с анализом продуктов, выполненная с целью создания прототипа робота-химика. Основой послужила автоматизированная система «LifeBot» от российско-японской компании Эвотэк-Мирай Геномикс. Система «LifeBot» была изначально разработана для выделения нуклеиновых кислот и приготовления смесей. Для перепрофилирования системы под химические задачи были сделаны различные модификации, в том числе увеличение числа хранящихся растворителей и растворов, дозируемых через дополнительно установленные перистальтические насосы, расширение числа доступных реагентов через модификацию хранилища и добавление манипулятора и стойки с хранилищами. Наиболее существенной модификацией стало оснащение установки самодельным смесителем с нагревом и контролем температуры, который и позволяет осуществлять параллельные химические синтезы. Еще одной важной модификацией стало добавление интерфейса взаимодействия с жидкостным хроматографом, благодаря чему возможно выполнение анализа реакционных смесей после синтеза. Программное обеспечение написано на языке Python и позволяет осуществлять как прямой контроль над физическими аспектами роботизированной системы, так и проводить параллельные синтезы в автоматическом режиме, начиная с расчета требуемых объемов реагентов, их отбора и приготовления реакционных смесей, продолжая перемешиванием в течение установленного для синтеза времени с нагревом до требуемой температуры и заканчивая отбором и разбавлением проб для анализа и их отправкой на хроматограф. Таким образом, присутствие человека требуется только во время подготовки к синтезу (загрузка растворов в хранилища, установка чистых наконечников дозатора и реакторов) и после завершения синтеза (удаление использованных реакторов и наконечников), что является перспективным в плане минимизации контакта человека при работе с вредными и/или опасными веществами. Автоматизированное выполнение синтезов на роботизированной установке с последующим анализом продуктов было проверено на реакциях образования олигопептидов глицина под действием триметафосфата натрия, в которых варьировались условия синтеза: соотношения реагентов, температура, время процесса.
Испытания ядерного оружия, аварии на атомных электростанциях способствовали значительному загрязнению территорий искусственными радионуклидами. При этом разработка уран-ториевых месторождений, наличие природных радиоактивных аномалий вносит наибольший вклад в коллективную эффективную дозу, получаемую населением Земли от природных источников ионизирующих излучений.
В данной работе приведены результаты оценки радиационной обстановки в городах Кавказских Минеральных Вод (КМВ) Ставропольского края. В рамках исследования были проведены измерения гамма-фона в таких городах, как: Пятигорск, Кисловодск, Железноводск, Ессентуки и Лермонтов. Гамма‑дозиметрия (измерение мощности амбиентного эквивалента дозы гамма излучения, МЭД) проводилась на центральных улицах,
в туристических/парковых зонах городов и в зонах с наиболее плотной застройкой методом пешеходной гамма-съемки на высоте 1 метр над землей при помощи дозиметра радиометра «ДРБП-03» с встроенным блоком детектирования «СБМ-20» и дозиметра-радиометра «ДКС 96» с блоком детектирования «БДКС 96с». Средние значения мощности амбиентного эквивалента дозы гамма-излучения (МЭД, мкЗв/ч) во всех городах составляют порядка 0,15 мкЗв/ч и характерны для населенных пунктов Юга Европейской части России, в том числе зоны наблюдения Ростовской АЭС. В целом, подобные исследования радиационной обстановки в курортных населенных пунктах, особенно в горных условиях, при наличии рудопроявления урана и вулканизма необходимо продолжать как для составления карт распределения МЭД гамма-излучения и выявления возможных природных и/или техногенных радиационных аномалий, так и для снижения социальной напряженности среди населения, связанной с радиофобией.
ПРОЕКТИРОВАНИЕ, ИЗГОТОВЛЕНИЕ И ВВОД В ЭКСПЛУАТАЦИЮ ОБОРУДОВАНИЯ ОБЪЕКТОВ АТОМНОЙ ОТРАСЛИ
Рассмотрены конструкции теплообменных кассет сепараторов-пароперегревателей повышенной эффективности в составе оборудования АЭС с ВВЭР-1000 и ВВЭР-1200. Одной из основных проблем
в турбинах АЭС, работающих на насыщенном паре, является уменьшение влагосодержания в проточной части турбины и дефицит температуры греющего пара, что приводит к необходимости модернизации существующих конструкций сепараторов-пароперегревателей и увеличения их теплоотдачи. Некоторые предложенные технические решения и технологические методы повышения эффективности теплообменных аппаратов заключаются в увеличении поверхностей теплоотдачи с применением более разветвленной поверхности теплообменных труб. Такими конструкциями являются теплообменные кассеты пароперегревателей, состоящие из большого числа теплообменных труб с шестью и восемью П-образными продольными ребрами, проекты СПП-1000 и СПП-1200 соответственно. Отмечено, что кассеты с шестью П-образными продольными ребрами не обеспечивают дефицит температуры греющего пара в 6°С для более мощных установок энергоблоков АЭС
с ВВЭР-1200. Вполне приемлемым техническим решением в выполнении такого требования является применение в кассетах теплообменных труб с восемью П-образными продольными ребрами. Приведены достоинства и недостатки рассматриваемой конструкции продольно оребренных труб. Основными недостатками труб с восемью П-образными ребрами являются повышенная металлоемкость теплообменных кассет и отсутствие условий массового производства труб такого класса. Рассмотрено техническое решение, заключающееся в применении теплообменных кассет пароперегревателя с низкопрофильными монометаллическими трубами и позволяющего сохранить модульный принцип построения всех блоков
в существующих ранее конструкциях. Изложены подходы к выбору заготовок теплообменных труб с учетом выпускаемого сортамента мировых и отечественных фирм-производителей. Приведены некоторые результаты исследований структуры и физико-механических свойств теплообменных труб с целью оптимального выбора теплообменных труб для СПП повышенной эффективности, что целесообразность предлагаемых технических решений по модернизации СПП должна быть обоснована результатами тепло-гидравлических расчетов, а также сравнением технических характеристик конструкций до и после модернизации.
Представлены результаты расчетного моделирования выгорающих поглотителей в составе ТВС с использованием инженерных программ САПФИР_95 и САПФИР_РФ. Разработаны две модели ТВС с урановым и уран-плутониевым топливом с применением уран-гадолиниевого выгорающего поглотителя, реализованного в виде твэга. Проведен анализ сеточной сходимости метода расчета коэффициента размножения нейтронов от глубины выгорания топлива. Выработаны рекомендации по количеству расчетных слоев в твэгах для недозамедленных систем (4÷8 слоев) и систем с жестким спектром (2÷4 слоя). Для оценки отклонения расчетов использовался бенчмарк VVER-1000 LEU and MOX. Расчеты, проведенные в программах САПФИР_95 и САПФИР_РФ, имеют результаты близкие, по отношению к данным, полученным в программах MCU, TVS-M, WIMS8A, HELIOS, MULTICELL. Максимальное значение относительного отклонения, отнесенного к среднему значению бенчмарка, при расчетах с использованием программы САПФИР_95 составило: для ТВС с урановым топливом 0,78 %, для ТВС со смешанным уран-плутониевым топливом 0,9 %. Для программы САПФИР_РФ значения отклонений равны 1,04 % и 1,41 % соответственно. Показано, что для недозамедленных систем с более жестким энергетическим спектром нейтронов, отсутствует явное снижение коэффициента размножения за счет применения СВП. Сделан вывод о возможном сокращении использования твэгов в сборках со смешанным уран-плутониевым топливом или отказе от них. В результате моделирования были получены зависимости распределения плотности потока нейтронов быстрой и тепловой групп в зависимости от глубины выгорания кассет. Результаты, полученные при расчете в САПФИР_95 и САПФИР_РФ, качественно не отличаются.
Рассматривается специфика сварочного производства корпусного оборудования изделий энергетического машиностроения, отличающегося ярко выраженной дискретностью и характерными проблемами мелкосерийного производства, такими как низкая воспроизводимость технологических процессов и высокая степень неопределенности состояния компонентов. Затраты на подготовку производства сопоставимы или превышают затраты на непосредственное выполнение технологического процесса. В статье рассматриваются технологические свойства источников питания и сварочного автомата в единой системе «Источник питания – автомат – дуга – шов». При этом раздельно оцениваются технологические свойства
в установившемся и динамическом режиме функционирования оборудования. В установившемся режиме технологические свойства как источников питания, так и сварочных автоматов, достаточно высоки
и практически всегда удовлетворяют требованиям технологии сварки. Поэтому при оценке свойств оборудования чаще всего исследуют его способность отрабатывать технологические возмущения.
По динамическим характеристикам элементов сварочного контура выполняется анализ переходных процессов. При этом у конвенциальных источников питания, содержащих электромеханические регуляторы динамические свойства определяются индуктивностью и конструктивными особенностями, а у полупроводниковых источников питания – характеристиками электронного блока управления. В работе сделан вывод о том, что успешное решение задачи проектирования системы управления сварочным контуром электродуговой сварки зависит от многих факторов и, в первую очередь, от информационной базы процесса для качественного формирования входного вектора состояния. По итогам работы сделан основной вывод о том, что создание современной системы управления невозможно без поддержки информационно – цифровыми аналитическими системами регистрации первичных массивов данных с последующих извлечением из них качественно новой информации о динамике процесса электродуговой сварки с целью обеспечения комплексного подхода
к совершенствованию, охватывающего весь цикл сварочного производства.
ЭКСПЛУАТАЦИЯ ОБЪЕКТОВ АТОМНОЙ ОТРАСЛИ
В представленной статье, авторами поднимаются вопросы вибрационного мониторинга тепловыделяющих сборок (ТВС) на основе анализа нейтронных шумов при обработке токовых сигналов датчиков прямого заряда (ДПЗ). Раскрыты принципы оценки вибрационного состояния ТВС по спектральным характеристикам. Сформулированы преимущества нейтронно-шумовых методов контроля, главными из которых является пассивность, использование штатного оборудования и возможность оценки вибросостояния ТВС в процессе работы блока на мощности. Кратко описаны отличия ТВС-5 от штатных ТВС для реакторных установок (РУ) ВВЭР-1200. Впервые произведен анализ нейтронных шумов тепловыделяющих сборок пятого поколения (ТВС-5) в составе седьмой топливной кампании на блоке 1 Нововоронежской АЭС-2 в низкочастотном и высокочастотных диапазонах. В низкочастотном диапазоне отмечено полное совпадение спектральных характеристик ТВС-5 и штатных ТВС. На основе экспериментальных данных делается важный вывод, что ТВС-5 по вибрационному состоянию не выделяются относительно штатных ТВС. Одновременно отмечено отличие регистрируемых экспериментально резонансов в спектральных характеристиках ТВС от набора частот, для которых проводилось теоретическое моделирование и расчет напряженно-деформированного состояния ТВС. В высокочастотном диапазоне, авторами отмечены различия между спектрами ТВС-5 и штатных ТВС. Авторами выделены частоты, которые являются общими для ТВС-5 и штатных ТВС, но есть и частоты, регистрируемые только для определенного типа ТВС. Учитывая, что оценка нейтронных шумов в высокочастотном диапазоне ранее не проводилась, делать выводы преждевременно, необходимо дальнейшее продолжение работы на действующих блоках АЭС.
Декларируется универсальный (не опирающийся на частные законы деградации) подход к идентификации текущих состояний технологических систем АЭС. Фрагмент технологической системы анализируется в пространстве диагностических признаков (параметров) с доминирующим критерием. Системной границей выделенного фрагмента является поверхность, образуемая нормативными ограничениями значений диагностических признаков. На временных рядах параметрического мониторинга конструируется отображение (вероятностное) системы в единичный гиперкуб для представления ее эволюции в категориях деградации (движение к нормативным границам). Сконструированный виртуальный (возможный цифровой) образ системы аппроксимируется полиномом Колмогорова-Габора, который используется в качестве экстраполятора. Исследуются предсказательные возможности подхода для реального объекта: «Маслосистема главного циркуляционного насоса (ГЦН)». Методика является упрощенным вариантом многомерного статистического анализа, когда многомерная функция распределения параметров не является нормальной и не может восстанавливаться в реальном времени. Классическая теория подменяется задачей идентификации в пространстве одномерных эмпирических функций распределения измерений диагностических признаков. Методика хорошо зарекомендовала себя на таких деградациях как износ, старение, образование отложений, эрозия поверхности. Способность предсказания мгновенных отказов (скачки превышения предела) реализуется по возмущениям соответствующих функций распределения. Методика требует большого объема статистического материала, поэтому предпочтительна для сопровождения стационарных режимов эксплуатации оборудования или обработки архивов. Ожидается ее применение при программировании «наблюдателей» за развитием нештатных ситуаций и обучении нейросетей.
Статья посвящена разработке специального программного обеспечения (СПО) для организации источника сигнала в техническом канале утечки информации за счет электромагнитного излучения кабеля видеосистемы (VGA, DVI и др.). Представлен интерфейс и функциональные возможности разработанного специального программного обеспечения: главное окно программы и окно выбора характеристик тестового электромагнитного сигнала. При помощи разработанного специального программного обеспечения измерены значения напряжения на выходе измерительной антенны, соответствующего совокупности сигнала и помехи электромагнитного излучения кабеля VGA в зависимости от цвета, обрабатываемого видеосистемой средства вычислительной техники. Приведены результаты расчета значений напряжения сигнала на выходе измерительной антенны, соответствующих данным цветам. На основе рассчитанных значений цветам распределены условные места, обозначающие эффективность приема электромагнитного излучения кабеля VGA, возникающего при обработке видеосистемой средства вычислительной техники данных цветов.
КУЛЬТУРА БЕЗОПАСНОСТИ И СОЦИАЛЬНО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ РАЗВИТИЯ ТЕРРИТОРИЙ РАЗМЕЩЕНИЯ ОБЪЕКТОВ АТОМНОЙ ОТРАСЛИ
Аннотация. В статье рассматривается проблема кадрового обеспечения электроэнергетических компаний,
на основе отраслевых потребностей, а также поиск решений преодоления дефицита кадров на примере
Группы «ПАО Россети», партнера государственной корпорации «Росатом» в области ИТ-разработок. Целью научно-исследовательской работы является разработка релевантных механизмов кадрового обеспечения компаний электроэнергетики на региональном уровне. Научная новизна исследования сводится к следующим положениям: предложена модель кадрового обеспечения электроэнергетической компании с учетом региональной дифференциации, включающая внутренние и внешние факторы. Методология и методы. Для исследования тенденций кадрового обеспечения использовались общенаучные методы (теоретический анализ научных трудов, эмпирический, логический, метод компаративного анализа и моделирования). Проведен обзор публикаций, который позволил определить предметную область исследовательской работы.
Результаты. В качестве решения проблемы укомплектованности электроэнергетических компаний, на основе отраслевых потребностей, предложена региональная модель кадрового обеспечения. Включающая внешние (инфраструктурные) и внутренние факторы. Внешние факторы представлены образовательной инфраструктурой и наличием работодателей - конкурентов. Внутренние факторы представлены наличием корпоративных учебных центров и управленческой, кадровой и социальной политикой компании.
Обсуждение. Определены основные внутренние и внешние элементы региональной модели кадрового обеспечения электроэнергетической компании, обосновано наличие региональной дифференциации, свойственное для пространственного развития Российской Федерации. С целью подтверждения значимости внутреннего ориентира на сотрудников, проведен компаративный анализ нормативных актов в области социального партнерства.
Статья посвящена проблеме обучения англоязычной научно-технической терминологии студентов, обучающихся по специальностям, связанных с атомной отраслью. В условиях глобализации и интеграции российских специалистов в международное профессиональное пространство знание специализированной лексики становится ключевым фактором профессиональной компетентности. В работе рассматриваются современные методы и подходы к преподаванию терминологии, включая использование цифровых технологий, геймификации и проектного обучения. Эмпирическая часть включает анализ эффективности предложенных методик на основе тестирования и анкетирования студентов ВИТИ НИЯУ МИФИ. Выявлено, что интеграция профессионально ориентированных материалов повышает мотивацию и усвоение терминов на 30–40%. Результаты исследования могут быть использованы для совершенствования программ по иностранным языкам в технических вузах.
ISSN 2499-9733 (Online)























