Аналіз закономірностей радіонуклідного забруднення твердих радіоактивних відходів «легкого» східного відсіку сховища Чорнобильської АЕС

О. В. Mихайлов¹, В. M. Бєзмилов¹, A. К. Терзи²

¹Институт проблем безпеки АЕС НАН України,
вул. Кірова, 36а, Чорнобиль, 07270, Україна,
²ДСП «Чорнобильська АЕС»,
Славутич, а/я 11, 07101, Україна

DOI: doi.org/10.31717/2311-8253.20.1.5

Анотація

Відповідно до критеріїв прийняття на захоронен-ня, діючих у зоні відчуження Чорнобильської АЕС, кожна упаковка твердих радіоактивних відходів (ТРВ), що надходить від ДСП «Чорнобильська АЕС», повинна пройти характеризацію за даними визначення питомої та сумарної активності (паспортизацію) більше 20 радіонуклідів. Серед них переважна частина належить до радіонуклідів, що важко вимірюються (РВВ). За результатами випробувань промислового комплексу з поводження з ТРВ було встановлено, що автоматизована система радіаційно-технологічного контролю не дозволяє коректно визначити активність РВВ в упаковці. Для вирішення цієї проблеми було прийнято рішення впровадити в технологію поводження з РАВ методологію радіонуклідних векторів (коефіцієнти масштабування).
У рамках підготовки заходів щодо характери-зації ТРВ і подальшого захоронения їх на заводі з переробки радіоактивних відходів було проведено розкриття «легкого» східного відсіку сховища ТРВ (СТРВ). У п’яти точках відсіку з глибини до 1 м було відібрано репрезентативні проби матеріалів, які після візуального огляду були розділені на чотири потоки відходів. У лабораторних умовах зразки відходів було досліджено на вміст 24 радіонуклідів, що підлягають обов’язковій паспортизації. Для визначення питомої активності радіонуклідів використовували методи альфа-, бета- і гамма-спектрометрії, рідинної сцинтиляції та ICPM-спектрометрії. Результати вимірювань було проаналізовано за допомогою кореляційно-регресійного аналізу з використанням статистичних методів відсіву анормальних результатів вимірювань (критерій Граббса). Результати вимірювань у вигляді «<МДА» (менше значення мінімально детектованої активності обладнання, що використовувалось) із вибірок даних виключались.
За результатами проведеного дослідження встановлено, що радіонуклідний склад верхнього шару експлуатаційних ТРВ ДСП «Чорнобильська АЕС», накопичених і законсервованих ще до аварії 1986 р. в «легкому» східному відсіку СТРВ, визначається вмістом таких радіонуклідів, як ¹³⁷Cs, ⁶⁰Co, ⁹⁰Sr, ⁹⁴Nb, ²³⁵U, ²³⁸U, ²⁴¹Am, ³H та ¹⁴C. Питома активність інших радіонуклідів не перевищує значень МДА. Отримані дані свідчать про те, що метод коефіцієнтів масшта-бування може бути використаний для розрахунку прогнозного значення питомої активності РВВ у відходах. Зважаючи на високі показники кореляційної залежності, питома активність таких РВВ, як ⁹⁰Sr, ⁹⁴Nb і ²⁴¹Am, може бути оцінена з досить високою точністю за даними гамма-спектрометрії реперних радіонуклідів ¹³⁷Сs і/або ⁶⁰Со. Питома активність інших РВВ, що підлягають паспортизації у складі упаковок відходів, може бути розрахована з високим ступенем консервативності із застосуванням так званого методу середньої активності, що рекомендується застосовувати за відсутності кореляції або за наявності результатів вимірювань у вигляді «<МДА».

Ключові слова: Чорнобильська АЕС, тверді радіоактивні відходи, питома активність, радіонукліди, що важко вимірюються, реперні радіонукліди, коефіцієнт кореляції, коефіцієнти масштабування.

Список використаної літератури

1. Nosovskyi A. V., Vasylchenko V. M., Klyuchnykov O. O., Yashchenko Ya. V. (2005). [Decommission of nuclear power installations]. Kyiv: Tekhnika, 288 p. (in Russ.)

2. Mikhailov A. V., Pavljuchenko N. I., Mjasnikov A. V., Terzi A. K., Krasnov V. A. (2019). [Results of radionuclide vectors determination to be used in characterization of SSE NPP’s solid radwaste]. Problemy Chornobylskoi zony vidchuzhennia [Problems of Chornobyl exclusion zone], vol. 20, pp. 13-26. (in Russ.)

3. Criteria for acceptance of waste for burial in specially equipped near-surface repository for solid radwaste (SESRSRW). First stage of SESRSRW operation. Acceptance of RAW from SSE ChNPP PTLRW and PTSRW for burial in two symmetrical compartments of SESRSRW. Revision 5. Endorsed by acting Director General of State Corporation “UkrSE “Radon”. Chornobyl, 2009, 38 p. (in Ukr.)

4. Lukauskas D., Plukiene R., Plukis A., Gudelis A., Duskesas G., Juodis L., Druteikiene R., Lujaniene G., Luksiene B., Remeikis V. (2006). Method to determine the nuclide inventory of low-activity waste of the RBMK-1500 reactor. Lithuanian J. Phys., vol. 46, no. 4, pp. 497-503. doi: 10.3952/lithjphys.46413.

5. Plukis A., Remeikis V., Juodis L., Plukiene R., Lukauskas D., Gudeli A. (2008). Analysis of nuclide content in Ignalina NPP radioactive waste streams. Lithuanian J. of Phys., vol. 48, no. 4, pp. 375-379. doi: 10.3952/lithjphys.48409.

6. Improvement of Radioactive Waste Characterization Systems at Existing Nuclear Power Plants of Ukraine and Procedures and Methodology of Clearance from Regulatory Control of Materials. Contract NSI/2014/341-505. Detail Task B3 report. Appendix 1. Kyiv, 2017, 37 p.

Повна саття (PDF)