Заключение и выводы
1. Проведен анализ факторов, влияющих на выбор материалов радиационно-тепловой и биологической защиты реакторов с учетом этапов эксплуатации и вывода из эксплуатации АС.
2. Установлено, что важнейшими факторами, определяющими эффективность применения бетонов является:
+ Защитные характеристики.
+ Уровни наведенной активности.
+ Радиационное тепловыделение.
3. Разработан комплексный поход и проведены расчетные исследования защитных характеристик, уровней наведенной активности и радиационного тепловыделения широкого класса бетонов, используемых в настоящее время и перспективных с объемной массой от 2150кг/м3 до 4500кг/м3 на различных заполнителях и вяжущих.
4. В результате расчетных исследований определено 4 состава наиболее эффективных бетонов (№3, №20, №32 и стеклобетон) для радиационно-тепловой и биологической защиты реактора.
5. Толщина активированного слоя бетона биологической защиты зависит от состава и время выдержки после останова реактора. Первый вариант, толщина активированного слоя при времени выдержки 1 год изменяется от 40см до 135см, а при времени выдержки 25 лет от 20см до 105см. Второй вариант, толщина активированного слоя при времени выдержки 1 год изменяется от 50см до 150см, а при времени выдержки 25 лет от 30см до 120см
6. Оценены объемы радиоактивных отходов за счет наведенной активности бетонов биологической защиты и оценена динамика изменения объемов отходов от времени выдержки. Объемы радиоактивных отходов за счет наведенной активности шахты реактора первого варианта составляет от 156м3 до 577м3 при времени выдержки 1 год и от 76м3 до 437м3 при времени выдержки 25 лет. Объемы радиоактивных отходов второго варианта составляет от 197м3 до 650м3 при времени выдержки 1 год и от 116м3 до 506м3 при времени выдержки 25 лет.
7. Исследования показали, что наиболее перспективным бетоном для биологической защиты является стеклобетон:
+ Требуемая толщина защиты является наименьшей по сравнению с бетонами различных составов.
+ Уровни наведенной активности стеклобетона в порядок ниже обычного бетона и в 2 порядка ниже чем бетоны №20, №32.
+ Толщина активированного слоя первого варианта составляет 40см при времени выдержки 1 год и 20см при времени выдержки 25 лет. Толщина активированного слоя первого варианта составляет 50см при времени выдержки 1 год и 30см при времени выдержки 25 лет, наименьшее значение по сравнению с бетонами №3, №20 и №32.
+ Объемы радиоактивных отходов первого варианта составляет 156м3 при времени выдержки 1 год и 76м3 при времени выдержки 25 лет. Объемы радиоактивных отходов первого варианта составляет 197м3 при времени выдержки 1 год и 116м3 при времени выдержки 25 лет, наименьшее значение по сравнению с бетонами №3, №20 и №32.
+ В результате расчета тепловыделения показано, что применение стеклобетона в радиационно-тепловой защите реактора с точки зрения радиационных тепловыделений (следовательно, и температур) более эффективно, чем серпентинитового бетона.
8. Для обоснования применимости стеклобетона в качестве радиационно-тепловой защиты необходимо провести исследования, включающие:
+ Возможность увеличения содержания водорода или других замедлителей нейтронов за счет использования в качестве микродобавок гидридов металла, графита…
+ Расчет температурных полей.
+ Технико-экономические оценки.
9. Разработаны практические рекомендации по выбору малоактивируемых бетонов биологической защиты и ее конструктивных решений. Реализация разработанных подходов и рекомендации позволяет на стадии проектирования проводить целенаправленный выбор материалов биологической защиты, обладающих эффективными защитными характеристиками и низкой активационной способностью.
10. Использования результатов и рекомендации работы позволяют проводить обоснований выбор материалов и конструктивных решений радиационно-тепловой и биологической защиты реакторов АС для этапа эксплуатации и осуществить вывод из эксплуатации безопасным и экономичным способом за счет:
+ Уменьшения объемов радиоактивных отходов.
+ Снижения дозовых затрат демонтажного персонала.
+ Уменьшения отрицательного воздействия на окружающую среду.
