Registration Number
0824U000055, PhD dissertation
Status
Доктор філософії
Date
27-02-2024
popup.evolution
o
Title
Non-radiochemical methods for detecting 10Ве, 36Cl, 59,63Ni,
90Sr radionuclides in nuclear power plant waste
Author
Dmutro Y. Myznikov,
popup.head Vasyl I. Slisenko
popup.opponent Volodymyr A. Pluiko
popup.opponent Volodymyr T. Maslyuk
popup.review Vladyslav V. Kobychev
popup.review Volodymyr P. Khomenkov
popup.rada
Institute of Nuclear Research of the National Academy of Sciences of Ukraine
Description
Дисертаційна робота присвячена розробцi нових методів реєстрації довгоживучих радіонуклідів, що розпадаються без випускання гамма-квантів та напрацьовуються в процесі роботи атомних реакторів, а також застосуванню розроблених методів для дослідження поведінки радіонуклідів у 30-км зоні ЧАЕС. У першому розділі дисертації описано сучасні методи реєстрації таких радіонуклідів і наголошується, що їхнє використання для проведення масових вимірювань технічно складне, вкрай трудомістке і дуже дороге. У другому розділі описано метод реєстрації 10Be в конструкційних матеріалах АЕС. Для розв'язання поставленого завдання вперше в широкому діапазоні енергій виміряно виходи 7Be на атомах бору та берилію. Проведено теоретичні розрахунки виходу 7Be за допомогою програмних кодів TALYS 1.96 і EMPIRE 3.2.
Результати розрахунків демонструють, що зі зростанням енергії гальмівних гамма-квантів домінують статистичний і передрівноважний механізми ядерних реакцій. На підставі проведених досліджень продемонстровано, що в ділянці енергій гальмівного випромінювання 30-40 МеВ вихід (γ, 2n)-реакції на 9Be та (γ, p2n)-реакції на 10B у межах похибки вимірювань набувають одного й того самого значення.
Для визначення кількості атомів нікелю та кобальту виміряно та проаналізовано експериментальні дані для (γ, n)- і (γ, p)-реакцій на 58Ni і 59Со для гальмівних гамма-квантів з граничною енергією 19 МеВ. Виконано теоретичні розрахунки функції збудження (γ, n)- і (γ, p)-реакцій за допомогою програмного коду TALYS1.96 і проведено згортку розрахункових значень зі спектром гальмівного випромінювання, змодельованого в програмному коді GEANT4. Показано, що з точністю, кращою за 10%, виходи (γ, n)-реакції на 58Ni і 59Co збігаються з експериментальними значеннями. Запропонованим методом визначено активність 63Ni в опромінених конструкційних матеріалах 2-го енергоблоку ЧАЕС, яка в різних зразках становила від 1.6±0.16 Бк/г до 41.3±4.1 Бк/г. У третьому розділі обговорено 90Sr, один із радіобіологічно небезпечніших радіонуклідів, який розпадається з випусканням двох груп електронів із граничною енергією 0.55 МеВ і 2.5 МеВ. Показано, що через особливості розподілу 90Sr у кістках мишоподібних гризунів і птахів необхідно вводити постійний поправочний коефіцієнт при дослідженні птахів. Отримано напівемпіричну залежність розрахунку активності 90Sr залежно від розмірів (маси) мишоподібних гризунів. Використовуючи розроблені методи було оцінено внесок нових надходжень радіонуклідів у верхні шари ґрунтів 30-км зони ЧАЕС через установку конфаймента і показано значну зміну концентрації радіонуклідів 60Co, 94Nb і 241Am поблизу об'єкта "Укриття". Запропоновані репери контролю нових радіоактивних надходжень за активністю 94Nb. При дослідженнях вертикальної міграції радіонуклідів на полігонах, що примикають до 30-кілометрової зони ЧАЕС було показано, що міграція радіонуклідів паливних випадінь відбувається аналогічно, як і поблизу об'єкта "Укриття". Основна компонента 137Cs пов'язана з аерозольними випадіннями і радіонукліди 137Cs зв'язуються в поверхневому шарі. Напівемпіричні формули врахування впливу неоднорідностей у досліджуваних зразках на розрахунки активності радіонуклідів підвищить достовірність визначення активності у зразках довкілля. Розроблені методи визначення активності ізотопів 10Be, 58Ni, 63Ni і 55Fe у конструкційних матеріалах АЕС можуть бути використані для вивчення активності в конструкційних матеріалах знятого з експлуатації 2-го енергоблока ЧАЕС і радіоактивних відходів з iнших працюючих АЕС України.
Registration Date
2024-01-03
popup.nrat_date
2024-02-07 / 2026-07-01
