Разработка новых методов оценки состояния топлива во время работы энергетических реакторов с водой под давлением на основе анализа активности теплоносителя

C началом внедрения новых типов ядерного топлива и новых топливных циклов с 2000-х годов традиционные методы контроля герметичности оболочек твэлов на работающем реакторе ВВЭР не всегда дают корректные оценки состояния топлива. Известны примеры, когда не удавалось своевременно обнаружить разгерметизацию твэлов и оценить степень повреждения оболочки негерметичных твэлов. Объектом исследования является тепловыделяющий элемент (твэл). Цель работы – развитие новых методик, позволяющих более точно оценивать состояние топлива во время работы реактора. Это способствует повышению радиационной безопасности АЭС. В процессе работы по второму этапу проекта использовался следующий метод исследований. Наработка, выход и поведение продуктов деления в первом контуре реактора описывались с помощью разрабатываемых аналитических моделей. Путем аналитических расчетов строились критериальные зависимости, которые определяют различные состояния топлива. В ряде случаев аналитические зависимости были проверены с помощью расчетов по механистическому коду РТОП-СА. Разработанные критерии сопоставлялись с экспериментальными данными. В качестве экспериментальных данных использовались данные измерения активности реперных радионуклидов в теплоносителе первого контура во время работы АЭС с реакторами ВВЭР, результаты контроля герметичности оболочек твэлов после останова реактора, послереакторные исследования ТВС c негерметичными твэлами и результаты реакторных экспериментов. При выполнении второго этапа проекта были развиты: – критерий образования массивных гидридов в оболочке негерметичного твэла; – подход к выявлению случаев образования сквозного вторичного дефекта в негерметичном твэле по результатам мониторинга активности теплоносителя первого контура во время работы реактора.