Результати порівняльної оцінки алгоритмів розрахунку коефіцієнтів масштабування (scaling factors) для радіонуклідів, що важко вимірюються у відходах ЧАЕС, на прикладі ²⁴¹Am

О. В. Mихайлов

Інститут проблем безпеки АЕС НАН України,
вул. Кірова, 36а, Чорнобиль, 07270, Україна

DOI: doi.org/10.31717/2311-8253.21.2.6

Анотація

Проведено тестування і порівняльний аналіз відомих алгоритмів розрахунку коефіцієнтів масштабування (КМ), які використовуються в системах поводження з радіоактивними відходами країн світу з розвинутим ядерним паливним циклом. Досліджено також застосування методу оцінки максимальної правдоподібності (maximum likelihood estimation), що дає змогу шляхом відновлення нормального закону розподілу скорегувати значення середнього вмісту забруднювача відповідно до ймовірності появи кожного з результатів вимірювань. Можливості обраних алгоритмів з точки зору точності відтворення статистичних показників вихідних масивів експериментальних результатів із застосуванням відповідних значень КМ було вивчено на трьох прикладах вибірок даних щодо питомої активності (вмісту) 241Am в історичних твердих радіоактивних відходах (ТРВ) Чорнобильської АЕС. Частка цензурованих результатів у вигляді <МДА (менше мінімально детектованої активності) становила 18, 42 і 55%. Усі досліджені алгоритми ранжовані за розробленою кількісною шкалою оцінки прийнятності (надійності) кожного з них для паспортизації активності радіонуклідів, що важко вимірюються, у складі упаковок з ТРВ Чорнобильської АЕС. Оцінено вплив додавання до значущих результатів цензурованих даних на точність відтворення вихідного спектра експериментальних результатів за допомогою протестованих алгоритмів.

Ключові слова: радіоактивні відходи, Чорнобильська АЕС, питома активність, мінімально детектована активність, радіонукліди, що важко вимірюються, реперні радіонукліди, коефіцієнт масштабування

Список використаної літератури

1. Критерії приймання радіоактивних відходів на захоронення в спеціально обладнаному приповерхневому сховищі твердих радіоактивних відходів (СОПСТРВ). Перший етап експлуатації СОПСТРВ. Приймання РАВ від ЗПРРВ та ЗПТРВ ДСП «ЧАЕС» для захоронення в два симетричних відсіки СОПСТРВ. Редакція 5. Затверджено т. в. о генерального директора Державної корпорації «УкрДО “Радон”» — директора ДСП «Техноцентр» А. Д. Новіковим. — Чорнобиль, 2009. — 38 с.

2. ISO 21238:2007. Nuclear energy — Nuclear fuel technology — Scaling factor method to determine the radioactivity of low- and intermediate-level radioactive waste packages generated at nuclear power plants. Geneva: International Organization for Standardization, 2007.

3. Determination and use of scaling factors for waste characterization in NPP. IAEA Nuclear Energy Series NWT-1.18. — Vienna: IAEA, 2009. — 142 р.

4. Determination of scaling factors to estimate the radionuclide inventory of wastes from the IEA-R1 research reactor / M. H. T. Taddei, J. F. Macacini, R. Vicente [et al.] // J Radioanal. Nucl. Chem. — 2015. — Vol. 303 (3). — Р. 2467–2481. doi: 10.1007/s10967–014–3789–3.

5. Statistical sampling applied to the radiological characterization of historical waste / B. Zaffora, M. Magistris, G. Saporta, F. P. La Torre // EPJ Nuclear Sci. Technol. — 2016. — Vol. 2. — P. 34.

6. Control Experiences Regarding Clearable Materials from Nuclear Power Plants and Nuclear Installations: Scaling Factors Determination and Measurements’ Acceptance Criteria Definition / L. Albertone, M. Altavilla, M. Marga [et al.] // Environments. — 2019. — Vol. 6 (11). — P. 120. doi:10.3390/environments6110120 (https://www.mdpi.com/2076–3298/6/11/120).

7. Mykhailov O. V. New methodological approaches in solving certification problem of historical solid radioactive waste sent for burial from Chernobyl Nuclear Power Plant / O. V. Mykhailov, V. M. Bezmylov // Nuclear Power and the Environment. — 2020. — Vol. 19, no. 4. — С. 39–49.

8. Результаты определения радионуклидного вектора для характеризации твердых радиоактивных отходов ГСП ЧАЭС / А. В. Михайлов, Н. И. Павлюченко, А. В. Мясников, А. К. Терзи // Проблеми Чорнобильської зони відчуження. — 2019. — Вип. 20. — С. 24–37.

9. Результаты исследований трудноизмеряемых радионуклидов в металле демонтируемого оборудования Чернобыльской АЭС и оценка коэффициентов масштабирования / А. В. Максименко, М. Д. Бондарьков, Б. Я. Осколков [и др.] // Ядерна енергетика та довкілля. — 2019. — № 1 (13). — С. 67–75.

10. Применение методологии радионуклидного вектора для определения активности сложнодетектируемых радионуклидов в потоках РАО / А. П. Варлаков, Я. В. Сергеечева, М. В. Ивлиев [и др.] // Радиоактивные отходы. — 2020. — № 1 (10). — С. 85–91. doi: 10.2528 3/2587–9707–2020–1–85–91.

11. Data Quality Assessment: Statistical Methods for Practitioners. EPA QA/G-9S. United States Environmental Protection Agency. Office of Environmental Information. — Washington, 2006. — 198 р. — Available at: https://www.epa.gov/sites/production/files/2015–08/documents/g9sfinal.pdf.

12. Ogden T. L. Handling results below the level of detection / T. L. Ogden // The Annals of Occupational Hygiene. — 2010. — Vol. 54, no. 3. — P. 255–256. — Available at: https://doi.org/10.1093/annhyg/mep099.

13. Croghan C. W. Methods of dealing with values below the limit of detection using SAS / C. W. Croghan, P. P. Egeghy. — Las Vegas: US-EPA, 2003. — 5 p. — Available at: https://pdfs.semanticscholar.org/98ec/87a1208e06a9f4e08136d245a986c5ff5019.pdf.

14. Finkelstein M. M. Exposure estimation in the presence of nondetectable values: another look / M. M. Finkelstein, D. K. Verma // AIHA J. — 2001. — Vol. 62. — P. 195–198. — Available at: https://doi.org/10.1080/15298660108984622.

15. Ross S. M. Introduction to probability and statistics for engineers and scientists / S. M. Ross. — Third Edition. USA : Elsevier Academic Press, 2004. — 641 p.

16. Mykhailov O. V. Analysis of radionuclide contamination features in solid radwaste of “light” eastern compartment of solid waste repository of Chornobyl NPP / O. V. Mykhailov, V. M. Bezmylov, A. K. Terzi // Nuclear Power and the Environment. — 2020. — Vol. 16, no. 1. — P. 40–48.

Повна стаття(PDF)