Speaker
Description
В процессе эксплуатации АЭС происходит активация конструкционных материалов активной зоны реактора под воздействием потока нейтронов. В реакциях нейтронного захвата происходит образование долгоживущих радионуклидов, распадающихся без испускания гамма-излучения, требующих учёта и паспортизации на этапе вывода АЭС из эксплуатации. Нами разрабатывается фотоактивационный подход к определению активности подобных радионуклидов по активности $^{60}Co$ [1,2]. В металлических конструкционных материалах наиболее распространенным химическим элементом является железо, поэтому для минимизации возможных методических ошибок разрабатываемого подхода, связанных с оценкой средневзвешенных по потоку тормозного излучения выходов используемых фотоядерных реакций, нами предлагается проводить относительные измерения выходов активности продуктов фотоядерных реакций по отношению к $^{54}Mn$, который одновременно вместе с целевыми радионуклидами активируется в реакции $^{nat}Fe(\gamma,pn)^{54}Mn$ при облучении исследуемых образцов металлических конструкционных материалов.
Кроме того, за время эксплуатации реактора в результате реакции $^{54}Fe(n, \gamma)^{55}Fe$, образуется $^{55}Fe$ с периодом полураспада 2.7 года, который распадается посредством электронного захвата, что не позволяет использовать гамма-спектрометрические методы для его определения. Железо является основным компонентом стали типа A508 (содержание 95-97%), которая используется для изготовления корпусов реакторов. Расход стали достигает сотен тонн на реактор. Так, например, оценка активности $^{55}Fe$ достигает значения $3.01×10^{15}$ Бк для реактора TRINO PWR через 5 лет после остановки при 23-летнем периоде эксплуатации [3]. Применение радиохимических методов для характеризации таких объемов материалов реакторов является трудоёмким и дорогостоящим. Поэтому исследование средневзвешенных выходов фотоядерных реакций на натуральном железе является актуальной задачей для развития предлагаемого фотоактивационного подхода к характеризации РАО АЭС.
Нами проведены исследования средневзвешенных по потоку тормозного излучения выходов фотоядерных реакций при граничной энергии тормозного излучения 20 и 40 МэВ. Полученные результаты обсуждаются.
Список литературы
1. M.V. Zheltonozhskaya, Y.O. Balaba, D.A. Iyusyuk, N.V. Kuzmenkova, A.P. Chernyaev/Determination of the Activity of Long-Lived 41Ca in Reactor Biological Shielding Materials by Photoactivation Method//Physics of Atomic Nuclei. — 2024. — Vol. 87, no 3, p. 344-351. DOI: 10.1134/S1063778824600118
2. М.В. Желтоножская, А.П. Черняев, Д.А. Юсюк, Ю.О. Балаба/Фотоактивационный подход к определению долгоживущих изотопов никеля в конструкционных материалах АЭС//Приборы и техника эксперимента. — 2023. — Номер 2, стр. 101-109. DOI: 10.31857/S0032816223010317
3. TECHNICAL REPORTS SERIES No. 389, Radiological characterization of shut down nuclear reactors for decommissioning purposes. — Vienna : International Atomic Energy Agency, (1998).
