В № 2 (31) журнала «Радиоактивные отходы» опубликована статья «Оптимизация источника образования радиоактивных отходов исследовательской ядерной установки выбором материала для экспериментальных устройств». Авторы статьи – член Общественного совета Росатома А. А. Екидин и М. В. Жуковский, сотрудники Института промышленной экологии УрО РАН.
В статье отмечается, что оптимизация источников образования РАО – один из важнейших факторов устойчивого функционирования исследовательских ядерных реакторов и снижения радиационного воздействия на персонал. На основе результатов прогнозной оценки и экспериментальных данных произведен выбор стали 20Х13 для изготовления экспериментальных устройств, состав которой приводит к снижению наведенной активности при
облучении в сравнении с образцами марки 12Х18Н10Т, широко применяемой в настоящее время. В облученных образцах стали определен состав и активность радионуклидов. Проведены расчеты изменения наведенной активности в образцах во времени.
Выполнен прогноз ожидаемой мощности дозы от модели экспериментального устройства и мощности дозы на поверхности контейнера НЗК-150-1,5П. Теоретические расчеты и экспериментальные исследований показали возможность оптимизации радиационного воздействия при обращении с экспериментальными устройствами, изготовленными из стали, при облучении которой формируется меньшая доля относительно долгоживущих радионуклидов.
В исследованных образцах сравнения, изготовленных из сталей 12Х18Н10Т и 20Х13, нейтронное облучение равной интенсивности сформировало источники излучения с различными радиационными характеристиками:
• суммарная активность на момент окончания облучения у образцов стали 12Х18Н10Т в среднем в 5 раз выше суммарной активности образцов стали 20Х13;
• мощности дозы на расстоянии 10 см от образцов стали 12Х18Н10Т от 5 до 6 раз выше, чем для стали 20Х13;
• в образцах стали 20Х13 в 25 раз меньше активность 58Co и 60Co и на 30% меньше активность 51Cr, чем в образцах стали 12Х18Н10Т.
Различие в соотношении активности радионуклидов с относительно продолжительным периодом распада позволяет ожидать двукратного снижения радиационного воздействия на персонал при операциях с облученными экспериментальными устройствами, если для изготовления будет применятся сталь 20Х13 вместо 12Х18Н10Т. Кроме того, изделия из стали 20Х13 после облучения в активной зоне исследовательского реактора требуют меньшего времени выдержки для дальнейшего использования, а отработавшие изделия – более короткого периода хранения для безопасной транспортировки, последующего кондиционирования и финальной изоляции.
Переход на изготовление облучаемых устройств из стали 20Х13 позволяет ожидать двукратное снижение облучения персонала при разделке изделия, меньшее время выдержки для дальнейшего использования после облучения в активной зоне, а также снижения периода хранения отработавших изделий с целью обеспечения их безопасной транспортировки, кондиционирования и финальной изоляции.