Программа дисциплины дс методы радиационного контроля для студентов специальности 140305 «Ядерные реакторы и энергетические установки» направления

Вид материала

Программа дисциплины

Содержание Программа дисциплины 140300 «Ядерные физика и технологии» Целью изучения курса является обеспечение методологией контроля обеспечения радиационной безопасности человека и окружающей сред 2. Требования к уровню освоения содержания дисциплины. 3. Содержание дисциплины 2. Основные направления радиационного контроля. 3. Защитные барьеры. 4. Радиоактивные загрязнения технологических сред АЭС и объектов внешней среды. 6. Радиометрические методы контроля загрязнений радионуклидами технологических сред АЭС и объектов внешней среды. 8. Альфа- и бета-спектрометрия. 9. Контроль радиационной обстановки на АЭС. 10. Контроль радиационной обстановки в санитарно-защитной зоне и зоне наблюдения. 11. Дозиметрический контроль. 12. Системы радиационного контроля. 3.2. Практические и семинарские занятия 3.3. Лабораторный практикум Самостоятельная работа 4.1. Рекомендуемая литература 4.1.2. Дополнительная литература 4.2. Средства обеспечения освоения дисциплины ... Полное содержание

Подобный материал:

• Программа дисциплины опд. Ф. 09. Компьютерный практикум для студентов специальности, 61.42kb.
• Программа дисциплины сд. Ф техническая термодинамика для студентов специальности 140305, 105.32kb.
• Программа дисциплины дс. 02 Вычислительные методы в квантовой физике для студентов, 157.04kb.
• Программа дисциплины ф. 3 Линейная алгебра для студентов специальности 140305 (Ядерные, 101.89kb.
• Программа дисциплины ф. 7 Физика Разделы «Механика», «Колебания и волны», «Молекулярная, 138.74kb.
• Курс лекций по специальности 140305 «Ядерные реакторы и энергетические установки» направления, 1032.71kb.
• Программа дисциплины сдм. Ф4 Ядерные реакции и реакторы для студентов специальности, 131.89kb.
• Программа дисциплины сд. 16 Инструментальные методы химического анализа для студентов, 130.58kb.
• Программа дисциплины опд. Ф. 07 Математические методы моделирования физических процессов, 147.72kb.
• Программа дисциплины опд. Методы биологического контроля природной среды для студентов, 131.12kb.

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию



ОБНИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ АТОМНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ (ИАТЭ)

	УТВЕРЖДАЮ
	Проректор по учебной работе С.Б. Бурухин
	“______”____________ 200__ г.

ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ


ДС.5. МЕТОДЫ РАДИАЦИОННОГО КОНТРОЛЯ


для студентов специальности 140305 «Ядерные реакторы и энергетические установки»

направления 140300 «Ядерные физика и технологии»


Форма обучения: очная


Объем дисциплины и виды учебной работы по очной форме в соответствии с учебным планом

Вид учебной работы	Всего часов	Семестры
		9	10
Общая трудоемкость дисциплины	119
Аудиторные занятия	85
Лекции	51	34	17
Практические занятия и семинары	-	-	-
Лабораторные работы	34	17	17
Курсовой проект (работа)	-	-	-
Самостоятельная работа	34	20	14
Расчетно-графические работы
Вид итогового контроля (зачет, экзамен)	экзамен	зачет	экзамен

Обнинск 2008

Программа составлена в соответствии с Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования по направлению подготовки 140300 «Ядерные физика и технологии»


Программу составили:


___________________ В.А. Черкашин, доцент, к.т.н., доцент


___________________ О.П. Власова, ассистент


Программа рассмотрена на заседании кафедры ядерной физики (протокол № __ от __.__.200_ г.)


Заведующий кафедрой

Ядерной физики


___________________ О.Т. Грудзевич


“____”_____________ 200__ г.


СОГЛАСОВАНО:

Заведующий кафедрой

РКР АЭС


___________________ Д.А. Клинов


“____”_____________ 200__ г.


СОГЛАСОВАНО

Начальник Учебно – методического управления ___________________ Ю.Д. Соколова

Декан Физико-энергетического факультета ___________________ В.И. Белозеров “____”_____________ 200__ г.

1. Цели и задачи дисциплины.

Целью изучения курса является обеспечение методологией контроля обеспечения радиационной безопасности человека и окружающей среды

Задачами курса является приобретение знаний методического обеспечения радиационного контроля. В том числе:

• радиационно-технологического контроля ЯЭУ;
  
• радиационно-дозиметрического контроля;
  
• контроля радиационной обстановки;
  

контроля загрязнения радионуклидами объектов внешней среды


2. Требования к уровню освоения содержания дисциплины.

В результате изучения дисциплины студент должен знать:

• источники образования радионуклидов в технологических средах ЯЭУ;
  
• методы контроля целостности барьеров безопасности;
  
• пути поступления радионуклидов в окружающую среду;
  
• методы радиационного и дозиметрического контроля.
  

Должен уметь:

• оценить целостность барьеров безопасности при эксплуатации ЯЭУ;
  
• определить уровень и состав загрязнений технологических сред и объектов внешней среды по результатам радиометрических и спектрометрических измерений;
  
• проводить калибровку аппаратуры и выполнять работу по контролю радиационной обстановки.
  

Иметь навыки:

• работы со справочной литературой по ядерно-физическим характеристикам техногенных радионуклидов;
  
• оценки дозиметричеких характеристик техногенных и природных радионуклидов.
  

3. Содержание дисциплины


3.1. Лекции

1. Введение.
   

Цели и задачи курса. Основные объекты радиационно-технологического и дозиметрического контроля. Контролируемые параметры. Критерии радиационной безопасности эксплуатации АЭС. Организация служб и лабораторий радиационного контроля.

2 часа.


2. Основные направления радиационного контроля.

Виды радиационного контроля: радиационно-дозиметрический контроль, радиацион­ный контроль окружающей среды, радиационный контроль за нераспространением радиоактивных загрязнений, радиационно-технологический контроль, аварийный радиационный контроль. Объекты контроля, оптимизация объема радиационного контроля на АЭС и в окружающей среде. Радионуклиды как идентификаторы технологических процессов и оборудования: герметичности оболочек твэлов, энерговыделения, скорости теплоносителя в ПВК, коррозии технологического оборудования, целостности оборудования и защитной оболочки, водно-химического режима. •

2 часа


3. Защитные барьеры.

Защитные барьеры на пути распространения радионуклидов из реактора в окружающую среду: оболочки твэлов, оборудование технологических контуров, оборудование спецводоочистки и спецгазоочистки, защитная оболочка, зоны ограниченного доступа. Виды контроля за целостностью барьеров безопасности: объемная активность газов и аэрозолей, мощность дозы гамма-излучения, плотность потока частиц и нейтронов. Прозрачность барьеров безопастности. Расчет допустимого нормативными актами уровня прозрачности барьеров безопасности. Особенности контроля целостности барьеров на различных типах реакторов.

4 часа.


4. Радиоактивные загрязнения технологических сред АЭС и объектов внешней среды.

Собственная активность теплоносителя. Активация примесей. Состав загрязнений и ядерно-физические характеристики ра­дионуклидов продуктов активации теплоносителя и его примесей. Модель накопления активности и переноса радионуклидов в технологических средах. Допустимый уровень загрязнений.

Радиоактивные продукты коррозии. Ядерно-физические данные радионуклидов. Модель образования и миграции продуктов коррозии в технологических средах АЭС. Накопление активности на поверхности оборудования и коммуникаций. Внутриконтурная очистка теплоносителя. Радиацион­ный контроль загрязнения радиоактивными продуктами коррозии. Состав и допустимый уровень загрязнений технологических сред АЭС. Радиационный контроль водно-химического режима при работе АЭС. Очистка сбросов. Состав загрязнений в ХЖО. ДЖН и КЖН в аэрозольных выбросах АЭС.

Продукты деления в технологических контурах АЭС. Независимый и кумулятивный выход радионуклидов при деле­нии. Закономерности накопления радионуклидов -.продуктов деления в делящихся материалах. Относительная скорость утечки радионуклидов из топливной композиции. Механизмы выхода продуктов деления из топливной композиции: прямая отдача, выбивание, диффузия. Модели выхода продуктов деления из топлива. Диффузионные уравнения ми­грации радионуклидов. Миграция радионуклидов под оболочкой твэла. Степень негерметичности оболочек твэлов. Модели выхода продуктов деления в теплоноситель. Модели распространения продуктов деления в технологических средах АЭС. Константы массопереноса. Определение относительной скорости утечки по концентрации радионуклидов в тех­нологических средах АЭС. Влияние величины дефекта оболочек твэлов ' на состав радионуклидов в первом контуре. Допустимый уровень за­грязнений продуктами деления. Особенности накопления и распростра­нения радионуклидов • продуктов деления для АЭС с ВВЭР, РБМК и БН.

8 часов.


5. Радиационно-технологический контроль.

Регламент и объем контроля. Реперные радионуклиды в технологическом контроле. Инте­гральная оценка состояния активной зоны реактора по числу негерме­тичных твэлов и степени их негерметичности. Пробоотборные и поканальные системы КГО на АЭС с РБМК. Связь показаний датчиков КГО с активностью ИРГ в паре барабан-сепаратора. Системы КГО на АЭС с ВВЭР. Система "АРКТУР". Поканальный контроль герметичности оболочек твэлов на ВВЭР. Нештатные методы контроля герметичности твэлов и поиска негерметичных ТВС.

8 часов.


6. Радиометрические методы контроля загрязнений радионуклидами технологических сред АЭС и объектов внешней среды.

Аппаратура для радиометрических измерений. Детекторы. Калибровка аппаратуры. Образцовые радиометрические источники. Подготовка проб для радиометрических измерений. Объем радиометрического контроля техно­логических сред АЭС и объектов внешней среды. Пробоотбор и пробоподготовка в радиометрических измерениях. Определение удельной активности радионуклидов по данным радиометрических измерений.

6 часов.


7. Гамма-спектрометрические методы контроля.

Сцинтилляционная и полупроводниковая гамма-спектрометрия. Детекторы. Устройство и технические характеристики. Гамма-спектрометрические комплексы. Технические характеристики ОСГИ. Отклик детектора, форма линии. Шумы и флуктуации сигналов детектора. Свойства и формальные признаки спектрального распределения. Аппаратурные спектры. Характеристики фотопика. Синглеты и мультиплеты. Энергетическая градуировка. Определение разрешения. Калибровка детекторов. Полная эффективность регистрации и фотоэффективность. Методы определения эффективности регистрации. Концепция эффективного центра. Определение "мертвого" времени. Статистические методы нахождения пи­ков. Дифференциальные и корреляционные методы поиска пиков. Ана­лиз мультиплетов. Расчет площади пика, разрешения. Идентификация радионуклидов в пробах по фотопикам в аппаратурном спектре. Опре­деление активности радионуклидов в пробах по данным спектромет­рических измерений. Определение удельной активности радионуклидов в технологических средах АЭС и объектах внешней среды с учетом рас­пада и процессе пробоотбора, пробоподготовки и доставки пробы к детектору. Групповое разделение радионуклидов для спектрометрических измерений. Автоматизированные спектрометрические ком­плексы. Программы автоматизированной калибровки детекторов и спектрометрического контроля технологических сред АЭС и объектов внешней среды. Объем спектрометрического контроля на АЭС и в объектах внешней среды

10 часов.


8. Альфа- и бета-спектрометрия.

Спектрометрические комплексы. Характеристики ОСАИ и ОРР. Аппаратурные спектры. Математическая модель измерений. Методы обработки аппаратурных спектров. Калибровка детекторов. Методы расчета концентрации радионуклидов в контролируемых средах по данным спектрометрических измерений.

4 часа.


9. Контроль радиационной обстановки на АЭС.

Радиационная обстановка на АЭС при работе на мощности. Радиационная обстановка в обслуживаемых и необслуживаемых помещениях. Радиационная обстановка при проведении ППР и КПР. Изодозные линии. Контроль радиационной обстановки при работе на мощности, ППР, КПР, снятии с эксплуатации. Контроль-радиационной обстановки при дезактивации. Радиационное обследование при снятии АЭС с эксплуатации.

4 часа.


10. Контроль радиационной обстановки в санитарно-защитной зоне и зоне наблюдения.

Контроль аэрозолей и ИРГ. Контроль выпадений. Контроль загрязнений почвы, водоемов, продуктов питания. Контроль за нераспространением радионуклидов из хранилищ радиоактивных отходов. Службы контроля радиоактивного загрязнения внешней среды. Принципы организации радиационного контроля внешней среды. Посты контроля. Обоснование выбора места постов радиационного контроля.

4 часа.


11. Дозиметрический контроль.

Методическое обеспечение контроля профессионального облучения. Концепция индивидуальной дозы. Методическое обеспечение мониторинга профессионального облучения. Обеспечение достоверности результатов. Оптимизация индивидуального дозиметрического контроля. Унификация требований к приборному и методическому обеспечению дозиметрического контроля.

4 часа.


12. Системы радиационного контроля.

Структура и состав систем радиационного контроля. Объем радиационного контроля. Контроли­руемые параметры. Диапазоны контролируемых параметров в штатном и аварийном режимах. Структурные схемы систем контроля радиаци­онной безопасности. АКРБ-03, АКРБ-Об, АКРБ-08. Информационно-измерительные системы радиационного контроля. Опыт эксплуатации АКРБ "СЕЙВАЛ", "ГОРБАЧ", "СИСТЕМА", "ОРЕШНИК". Блоки детектирования. Устройство и основные параметры. Физические принципы и структурные схемы устройств. Блоки измерения мощности дозы, плотности потока частиц, плотности потока нейтронов, концентрации аэрозолей. Каналы передачи данных в АКРБ. Сигнализаторы. Многоуровневый принцип хранения и представления информации. Детекторы блоков детектирования. Автоматизированный контроль загрязнений технологических сред: теплоносителя, газов, аэрозолей. Контроль сбро­сов и выбросов. Предупредительные и аварийные сигналы. Передача и регистрация информации о радиационной обстановке. Станции сбора и обработки данных. Системы АСКРО. Блоки детектирования. Органи­зация контроля. Передача информации. Система первичной обработки данных в штатном режиме и аварийной ситуации.

12 часов


3.2. Практические и семинарские занятия

Разделы	Тема практического занятия	Литература	Число часов
3-4	Радионуклидный состав и удельная активность загрязнений в технологических средах АЭС	1,2	4
5	Определение числа негерметичных ТВС и степени их негерметичности по данным радиационно-технологического контроля	1,2	4
6	Идентификация радионуклидов в пробах технологических сред и объектов внешней среды	1,2	4
7-8	Определение состава и уровня загрязнений технологических сред АЭС по данным радиометрических и спектрометрических измерений	1,2	5

3.3. Лабораторный практикум

Не предусмотрен.

3.4. Курсовые проекты (работы)

Не предусмотрены.


3.5. Формы текущего контроля

Раздел(ы)	Форма контроля	Неделя
5-6 9-10	Самостоятельная работа Самостоятельная работа	13 (9 сем) 9 (10 сем)

6. Самостоятельная работа
   

Для самостоятельно работы студентам предлагаются следующие темы:

1. Программный комплекс GSTABLE для идентификации радионуклидов в аппаратурных спектрах радиоактивных источников.
   
2. Программный комплекс RADEC для обработки аппаратурных спектров полупроводникового детектора от радиоактивных источников
   
3. Программный комплекс MS-4 для расчета мощности дозы за защитой от источников различной геометрии
   

Форма контроля - тестирование


4.1. Рекомендуемая литература


4.1.1. Основная литература

1. Козлов В.Ф. Справочник по радиационной безопасности. М: Энергоатомиздат, 1999.- 520 с.
   
2. Обеспечение радиационного контроля на промышденных предприятиях в соответствии с требованиями норм и правил радиационной безопасности. Учебное пособие для подготовки персонала под общей редакцией В.А.Кутькова. Обнинск, 2002
   

4.1.2. Дополнительная литература

1. Егоров Ю.А, Носков А.А. Радиационная безопасность на АЭС - М Энергоатомиздат, 1986.

2. Панов Е.А Практическая гамма-спектрометрия на атомных станци­ях. - М.: Энергоатомиздат, 1990.

3. Аппаратура контроля радиационной безопасности АЭС с ВВЭР и РБМК.. Под ред. В. В. Матвеева.-М.: Энергоатомиздат 1987

4. Романцов В.П.. Черкашин В.А. Спектрометрия гамма- и бета-излучения - Методическое пособие. Обнинск: ИАТЭ, 1996

5. Черкашин В.А. , Ткаченко В.В. Радиационный контроль на АЭС. Методическое пособие. Обнинск: ИАТЭ, 1997 г.


4.2. Средства обеспечения освоения дисциплины

1. Расчетный программный комплекс GSTABLE для идентификации радионуклидов в аппаратурных спектрах радиоактивных источников.
   
2. Расчетный программный комплекс LBR1 для обработки аппаратурных спектров полупроводникового детектора от радиоактивных источников
   
3. Расчетный программный комплекс MS-4 для расчета мощности дозы за защитой от источников различной геометрии
   

5. Материально-техническое обеспечение дисциплины

Лаборатория радиационного контроля и лаборатория дозиметрии. Измерительные комплексы:

1. Прибор РГК-01 для контроля концентрации радона в воздухе.
   
2. Приборный комплекс КРК для контроля альфа- и бета-излучающих аэрозолей в воздухе рабочих помещений
   
3. Измерительно-вычислительный комплекс с полупроводниковым Ge-Li детектором.
   
4. Измерительно-вычислительный комплекс для контроля загрязнения радионуклидами объектов внешней среды на основе сцинтилляционного детектора NaI(Tl).
   
5. Полупроводниковый альфа-спектрометрический комплекс.
   
6. Счетчик излучения человека (СИЧ) на основе сцинтилляционного детектора NaI(Tl).
   
7. Бета-спектрометр на основе стильбенового сцинтилляционного детектора.
   

Освоение измерительно-вычислительных комплексов производится по программе курса радиационная безопасность ЯЭУ.