Вдокладе описывается проблема влияния примесей на измерение обогащения урана по изотопу уран-235 в азотнокислом растворе

Вид материалаДоклад
Подобный материал:

УДК 621.311.25(06) Физико-технические проблемы ядерной энергетики

Ю.В. Волков, А.П. Пономарев, Е.А. Ветлугин1

ООО «СКБ НОВАТОР», г. Москва,

1Московский инженерно-физический институт (государственный университет)


ВЛИЯНИЕ ПРИМЕСЕЙ ПРИ ИЗМЕРЕНИИ ОБОГАЩЕНИЯ УРАНА В ТЕХНОЛОГИЧЕСКОМ РАСТВОРЕ


В докладе описывается проблема влияния примесей на измерение обогащения урана по изотопу уран-235 в азотнокислом растворе.


Для измерения обогащения урана по изотопу уран-235 в работе использовался анализатор «Кобра» СКТБ «Новатор».

Для измерения используются два физических принципа [1]. Для измерения общей концентрации урана используется гамма-абсорбционный метод [2]. Для измерения концентрации изотопа уран-235 используются измерения по собственному излучению (авто-эмиссионный метод) [3].



Рис. 1. Временной тренд прибора


После установки прибора в технологическую линию стали наблюдаться случаи завышения показаний гамма-абсорбциометра (см. рис.1). Причем наблюдались случаи, когда уровень сигнала от источника Ам-214 падал до уровня фона. Было предложено ввести параметр «Оценка примеси», которые представляет собой отношение площади фона к площади пика умноженные на подобранную константу. Константа подбиралась исходя из соображений шкалы от 0 до 100.

При измерениях возникала ситуация, когда общая концентрация урана растет, обогащение растет, корреляция между концентрацией урана-235 и общего урана положительная и близка к 1, оценка примесей также растет. То есть получается, в растворе появилась примесь, которая смогла снизить уровень излучения источника в гамма-абсорбциометре до уровня фона. Концентрации общего урана и концентрация урана-235 растут коррелированно. И так как измерения этих концентраций производятся по разным физическим принципам, было предложена следующая модель. В аппарат растворения поступают неспеченые таблетки, содержащие пластификатор. При попадании в азотную кислоту таблетки растворяются, пластификатор образует желеобразную массу, которая содержит в себе большое количество урана. Присутствие данной массы и вызывает эффект коррелированного завышения концентрации урана.

Технологический раствор отбирался для отправки в ЦЗЛ с оформлением наряда [4] с февраля по июль 2007. Показания анализатора фиксировались в момент отбора. Пробы передавались в ЦЗЛ для детального элементного анализа. В ЦЗЛ для определения примесей применялись: атомно-абсорбционная спектроскопия, масс-спектроскопия с индуктивно связанной плазмой, масс-спектрометрия, рентгено-флюоресцентный анализ на анализаторе ARL ADVANT’XP. Полученные результаты сопоставлялись с показаниями анализатора. В результате не удалось выявить какой-либо корреляции между наличием более чем 20 элементов и завышениями показаний анализатора.


Список литературы


1. Якубович А.Л. Ядерно-физические методы анализа минерального сырья. М.: Атомиздат, 1969. 471 с.

2. Райлли Д., Энсслин Н., Смит Х. Пассивный неразрушающий анализ ядерных материалов. М.: БИНОМ, 2000.

3. Фролов В.В. Ядерно-физические методы контроля делящихся веществ. М.: Энергоатомиздат, 1989.

4. Основные требования к приборным средствам контроля параметров ядерной безопасности. Отраслевой руководящий документ.




ISBN 978-5-7262-0883-1. НАУЧНАЯ СЕССИЯ МИФИ-2008. Том 1