IV. Рекомендации по учету флюенса быстрых нейтронов на корпусах реакторов и образцах-свидетелях во время эксплуатации реактора

19. Учет флюенса быстрых нейтронов в характерных точках каждого корпуса реактора и образца-свидетеля во время эксплуатации реактора рекомендуется проводить по методикам с использованием аттестованных программ для электронно-вычислительных машин. Эксплуатирующей организации рекомендуется организовывать разработку методик учета флюенса быстрых нейтронов.

20. Рекомендуется использовать методику учета флюенса быстрых нейтронов на корпусе реактора, которая предусматривает возможность определения с обоснованной оценкой погрешности накопленного флюенса быстрых нейтронов, характеристик поля нейтронов в характерных точках корпуса реактора по каждой кампании в отдельности. Допускается определять усредненные за кампанию значения характеристик, но с учетом изменений в работе реактора за кампанию.

21. Рекомендуется использовать методику учета флюенса быстрых нейтронов на образцах-свидетелях, которая предусматривает определение с обоснованной оценкой погрешности флюенса быстрых нейтронов, характеристик поля нейтронов в характерных точках образца-свидетеля, усредненных за время облучения контейнера с образцами-свидетелями в реакторе.

22. Рекомендуется использовать методики учета флюенса быстрых нейтронов на корпусах реакторов и образцах-свидетелях, которые экспериментально обоснованы. При обосновании методики учета флюенса быстрых нейтронов на корпусах реакторов и образцах-свидетелях рекомендуется использовать следующие экспериментальные результаты:

базовые эксперименты (с использованием широкого набора нейтронно-активационных и других детекторов) вблизи корпуса реактора и в контейнере с образцами-свидетелями;

контрольные эксперименты (возможно с использованием ограниченного набора характерных нейтронно-активационных детекторов в качестве мониторов) вблизи корпуса реактора каждого блока атомной станции;

измерения активности детекторов сопровождения, устанавливаемых вместе с образцами-свидетелями, и измерения активности материала образца-свидетеля;

измерения активности проб антикоррозионной наплавки корпуса реактора и/или проб металла корпуса реактора.

23. Выбор способа постановки экспериментов, их состава, периодичности проведения рекомендуется принимать на основании требований нормативных документов и с учетом программ контроля, разработанных эксплуатирующей организацией.

24. Для базовых и контрольных экспериментов вблизи корпусов реакторов типа ВВЭР рекомендуется использовать пространство воздушного зазора за корпусом реактора. Рекомендуемые наборы нейтронно-активационных детекторов для экспериментального обоснования характеристик поля нейтронов в области корпуса реактора и образцов-свидетелей реакторов типа ВВЭР представлены в приложении N 1 к настоящему Руководству по безопасности.

25. При проведении прогноза флюенса быстрых нейтронов на корпусах реакторов и образцах-свидетелях реакторов типа ВВЭР рекомендуется использовать следующий порядок:

анализ текущих значений флюенса быстрых нейтронов в характерных точках корпуса реактора (на конец последней завершенной кампании);

прогноз флюенса быстрых нейтронов в характерных точках корпуса реактора на конец последующей кампании (одной следующей кампании после завершенной) и планируемых кампаний с конкретными загрузками (при наличии таковых);

прогноз флюенса быстрых нейтронов на конец проектного срока службы корпуса реактора (на конец проектного срока эксплуатации блока атомной станции) в точках корпуса реактора, для которых определен проектный флюенс быстрых нейтронов;

сравнение прогнозных значений флюенса быстрых нейтронов с проектными значениями флюенса быстрых нейтронов на конец проектного срока службы корпуса реактора (на конец проектного срока эксплуатации блока атомной станции) и/или с предельными допустимыми значениями флюенса быстрых нейтронов;

прогноз флюенса быстрых нейтронов на образцах-свидетелях к моменту запланированной выгрузки и сравнение со значениями, установленными в программе контроля радиационного охрупчивания;

анализ значений коэффициентов опережения облучения образцов-свидетелей относительно корпуса реактора.

26. Рекомендуется проводить прогнозирование флюенса быстрых нейтронов в критической точке на проектный срок службы корпуса реактора после завершения каждой кампании. При этом рекомендуется руководствоваться следующим принципом.

Если режим эксплуатации в последующие кампании будет соответствовать режиму в предыдущие кампании, флюенс , прогнозируемый на проектный срок службы (выраженный моментом эффективного времени ) (здесь и далее, если особо не оговорено, используются и Ф нейтронов с энергией большей или равной 0,5 МэВ), может определяться по формуле:

где

- накопленный флюенс быстрых нейтронов на конец последней завершенной кампании;

- максимальная из предыдущих кампаний скорость накопления флюенса быстрых нейтронов за кампанию;

- эффективное время работы реактора на момент определения накопленного флюенса быстрых нейтронов.

При прогнозировании флюенса быстрых нейтронов на конец проектного срока службы корпуса реактора (на конец проектного срока эксплуатации блока атомной станции) принимается, что в оставшееся время эксплуатации от конца последней планируемой кампании до конца проектного срока службы корпуса реактора (до конца проектного срока эксплуатации блока атомной станции) приращение флюенса быстрых нейтронов в единицу календарного времени равно . Тогда после завершения кампании N достаточно управлять прогнозируемым на конец проектного срока службы корпуса реактора (на конец проектного срока эксплуатации блока атомной станции) флюенсом быстрых нейтронов, который выражен следующей формулой, при условии непревышения проектного и/или предельно допустимого значения () флюенса быстрых нейтронов, установленного в результате расчета на сопротивление хрупкому разрушению:

где

- текущий флюенс быстрых нейтронов, который определяется по формуле ;

- флюенс быстрых нейтронов, накопленный за прошедшую завершенную -ю кампанию;

- количество прошедших завершенных кампаний, флюенс за которые определен на основе фактических нейтронно-физических характеристик активной зоны и режима эксплуатации;

- количество предстоящих планируемых кампаний, включая идущую кампанию, за время которых проведена оценка флюенса, и флюенс за которые определен на основе расчетных нейтронно-физических характеристик активной зоны, соответствующих конкретной загрузке активной зоны;

- флюенс быстрых нейтронов, накопленный за текущую или предстоящую планируемую -ю кампанию ();

КИМ - коэффициент использования мощности для прогноза флюенса;

- календарное время эксплуатации на момент окончания -го планово-предупредительного ремонта, следующего после окончания -й кампании;

- эффективное время работы реактора в -ю кампанию.

При этом:

где

- скорость накопления флюенса быстрых нейтронов в -ю кампанию, определенная на основе фактических нейтронно-физических характеристик активной зоны и режима эксплуатации для завершенной -й кампании;

- скорость накопления флюенса быстрых нейтронов в -ю кампанию;

- фактическое эффективное время работы реактора в -ю кампанию, с.

27. В случае если с учетом текущего значения флюенса быстрых нейтронов прогнозное значение флюенса быстрых нейтронов на конец проектного срока службы корпуса реактора (на конец проектного срока эксплуатации блока атомной станции), определенное согласно формуле (2), превысит предельно допустимое значение флюенса быстрых нейтронов, рекомендуется для прогнозируемых кампаний, последующих за кампанией номер "", или для кампаний (в случае приближения кампании номер "" к окончанию проектного срока службы корпуса реактора или проектного срока эксплуатации блока атомной станции) провести предварительные расчетные оценки флюенса быстрых нейтронов с варьированием расстановки топлива в активной зоне с тем, чтобы прогнозное значение флюенса быстрых нейтронов не превысило предельно допустимого значения флюенса быстрых нейтронов. Эксплуатирующая организация, по предложению атомной станции, принимает решение о режиме дальнейшей эксплуатации энергоблока для выполнения условия (2), исходя из наличия запаса до предельно допустимого значения флюенса быстрых нейтронов.

28. С целью обеспечения консервативности при обосновании проектного срока службы корпуса реактора рекомендуется при прогнозировании флюенса быстрых нейтронов и при оценке флюенса во время эксплуатации использовать значения характеристик поля нейтронов с учетом их погрешности. Рекомендуется использовать в качестве верхней границы следующие значения:

где

, оцененные консервативные значения флюенса быстрых нейтронов и скорости накопления флюенса;

, - оцененные погрешности соответствующих величин для уровня доверительной вероятности 0,95.

29. Установленные после завершения кампании и прогнозируемые значения флюенса быстрых нейтронов в критической точке корпуса реактора рекомендуется сравнивать с проектным или предельно допускаемым значением и использовать для последующего прогнозирования радиационного ресурса корпуса реактора, определяемого как прогнозируемое время работы реактора на номинальной мощности, в течение которого выполняются условия, при которых обеспечивается сохранение свойств материала корпуса реактора в зависимости от степени радиационного повреждения при условии недостижения оцененного значения параметра радиационной нагрузки (флюенса быстрых нейтронов) своего предельного значения (предельно допустимого значения - при проектировании, проектного значения - при эксплуатации). Рекомендуется проводить экспертную оценку радиационного ресурса корпусов реакторов типа ВВЭР в соответствии с методикой, приведенной в приложении N 2 к настоящему Руководству по безопасности.

30. Рекомендуется проводить сравнение проектных данных о характеристиках поля нейтронов на корпусе реактора и образцах-свидетелях и результатов определения тех же величин, полученных во время эксплуатации реакторов типа ВВЭР и обоснованных базовыми и/или контрольными экспериментами.

31. При внедрении режимов загрузки топлива, отличных от проектных или конструктивных изменений, влияющих на перенос быстрых нейтронов до корпуса реактора и мест размещения образцов-свидетелей (характерное изменение конструкции активной зоны, использование нового вида топлива или типа конструкции тепловыделяющей сборки, установка выгоревшего (глубоко выгоревшего) топлива на периферию активной зоны), рекомендуется выполнять расчет характеристик поля быстрых нейтронов на корпусе реактора и образцах-свидетелях с целью подтверждения проектного значения флюенса быстрых нейтронов. При обосновании расчетных значений характеристик поля быстрых нейтронов на корпусе реактора рекомендуется рассматривать необходимость их экспериментального подтверждения при первой опытной эксплуатации рассматриваемого проекта ВВЭР. Результаты этого расчета и обоснования рекомендуется включать в комплект документации, представляемой на согласование в установленном порядке с целью внедрения нового режима загрузки топлива или внесения конструктивных изменений.

32. Если при учете флюенса быстрых нейтронов в силу каких-либо причин (например, при отсутствии информации о предыдущей истории эксплуатации реактора) ограничено использование в полной мере методик учета флюенса быстрых нейтронов на корпусе реактора, то при определении и прогнозировании характеристик поля нейтронов рекомендуется использовать консервативные коэффициенты запаса для этих величин на неопределенности, обусловленные спецификой работы реактора. Рекомендации по определению консервативных коэффициентов запаса приведены в разделе 2.4 приложения N 2 к настоящему Руководству по безопасности.

33. При использовании нейтронно-активационных детекторов для экспериментального обоснования расчетов рекомендуется проводить сравнение расчетных и измеренных удельных активностей продуктов реакций, приведенных на конец облучения детекторов.