Публикации KIW

О возможности online контроля радиационной нагрузки на корпус реактора ВВЭР - 1000. Доклад на международной конференции по проблемам АЭС, МНПК-10, Севастополь, 2-6 октября, 2012 г.. Цоглин Ю. Л. НИО «KIW- Gesellschafte.V.», Дрезден, Германия, Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.

60-70 гг. – широкомасштабные реакторные испытания образцов материалов, создаваемых для корпусов ядерных реакторов с водой под давлением (ВВЭР). Задействованы практически все исследовательские реакторы СССР..

Задание нейтронной экспозиции – характеристики радиационного воздействия нейтронного облучения на материалы - одна из важнейших задач для:

- обоснованного сравнения результатов испытаний (величин радиационных эффектов), особенно при наборе статистики;

- обоснованного (адекватного) переноса результатов испытаний на реальные объекты (прогнозирование изменения прочностных характеристик изделий)

Читать полностью...

О ВОЗМОЖНОСТИ СОЗДАНИЯ СВРК ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО РЕАКТОРА НА ОСНОВЕ АЛЬТЕРНАТИВНОЙ ФИЗИЧЕСКОЙ ИДЕОЛОГИИ КОНТРОЛЯ ЭНЕРГОВЫДЕЛЕНИЯ. Цоглин Ю. Л. НИО «KIW- Gesellschafte.V.», Дрезден, Германия, Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.

Представлены результаты расчётных и экспериментальных исследований, обосновывающих возможность создания системы внутриреакторного контроля (СВРК) корпусного водо-водяного энергетического реактора на основе измерения интенсивности гамма-излучения активной зоны посредством оригинального калориметрического гамма-детектора со встроенным градуировочным элементом.

История вопроса и постановка задачи

В начале 80-х годов Институт ядерных исследований Академии наук Украины (ИЯИ) начал разработку системы ВРК для II блока Армянской АЭС. Изначально в основу физической идеологии системы ВРК был положен нетрадиционный принцип контроля энерговыделения (ЭВ) – посредством мониторирования поля гамма-излучения активной зоны. Поэтому система получила статус экспериментальной и была названа по принадлежности «Севан» – ЭСВРК «Севан».

Читать полностью...

Дистанционный мониторинг как основополагающий принцип безопасности АЭС. Цоглин Ю. Л. НИО «KIW- Gesellschafte.V.», Дрезден, Германия, Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.

После аварии на АЭС Fukushima Daiichi во всём мире с помощью стресс-тестов была проверена устойчивость АЭС к внешним воздействиям и было продекларировано достижение высокого уровня эксплуатационной безопасности, соответствующего «международным требованиям».

Однако, учитывая опыт хотя бы двух аварий – Армянская АЭС 1982 и ЧАЭС 1986 (в ликвидации последствий которых один из авторов принимал участие) – мы не должны были бы с уверенностью это декларировать. Вне поля зрения остаются внутренние скрытые факторы – возможные источники аварий или их развития. Они не дают о себе знать до определённой ситуации, и потому, не учитываются никакими документами типа «Вероятностный анализ безопасности» или «Отчёт по анализу безопасности» и не могут быть вскрыты стресс – тестами.

Ведь АЭС «Фукушима» выдержала воздействие цунами, все барьеры много эшелонированной защиты были сохранены. Причина возникновения аварийной ситуации – скрытый дефект, установка дизелей резервного электропитания на отметке ниже уровня моря – фактор, нигде и никем неучтённый. Развитие аварии, её тяжёлые последствия – следствие непрофессионализма эксплуатирующей организации и отсутствие международной поддержки, включая её игнорирование и даже запрет на подключение иностранных экспертов и оказание международной помощи. Между тем, обязательность оказания международной экспертной поддержки аварийным АЭС должна быть узаконена уставом ООН (для МАГАТЭ) для всех стран, эксплуатирующих АЭС, по аналогии с запретом на распространение ядерного оружия и материалов, т. к. атомная технология также является планетарно опасной!

Читать полностью...

О контроле прочности корпуса реакторов с водой под давлением при продлении срока эксплуатации. Цоглин Ю. Л., Карцовник В. И. НИО „KIW- Gesellschaft e. V“ Дрезден, Германия, Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.   Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.

После аварии на АЭС Fukushima Daiichi во всём мире с помощью стресс-тестов была проверена устойчивость АЭС к внешним воздействиям и было продекларировано достижение высокого уровня эксплуатационной безопасности, соответствующего «международным требованиям».

Однако, учитывая опыт хотя бы двух аварий – Армянская АЭС 1982 и ЧАЭС 1986 (в ликвидации последствий которых один из авторов принимал участие) – мы не должны были бы с уверенностью это декларировать. Вне поля зрения остаются внутренние скрытые факторы – возможные источники аварий или их развития. Они не дают о себе знать до определённой ситуации, и потому, не учитываются никакими документами типа «Вероятностный анализ безопасности» или «Отчёт по анализу безопасности» и не могут быть вскрыты стресс-тестами.

Один из таких скрытых факторов – Контроль радиационной нагрузки на материал корпуса реактора и оценка его последствий. Возможность его преодоления исследуется в настоящем докладе.

Скрытый, не учитываемый при анализе безопасности, дефект заложен в неадекватном определении величины нейтронного воздействия (нейтронной экспозиции) и в ограниченности оценки его последствий при использовании «метода образцов-свидетелей». Особенно велика вероятность проявления дефекта при оценке остаточного ресурса в связи с общей тенденцией продления срока эксплуатации реакторов..

Сегодняшний регламент этих оценок (PБ-007-99, Россия, Украина...) предписывает задавать нейтронную экспозицию флюэнсом нейтронов с En > 0,5 МэВ, измеренный нейтронным активационным детектором 237Np..

Читать полностью...

Возможные решения по улучшению эксплуатационной безопасности АЭС by Dr.-Ing. Juri Tsoglin The Society of Sciences & Engineering „KIW- Gesellschaft e. V“, Dresden, Germany, Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.

После аварии на АЭС Даичи (Fukushima Daiichi) во всём мире с помощью стресс-тестов была проверена устойчивость АЭС к внешним воздействиям и было продекларировано достижение высокого уровня эксплуатационной безопасности, соответствующего «международным требованиям».

Однако, учитывая опыт хотя бы двух аварий – Армянская АЭС 1982 и Сhernobyl 1986 (в ликвидации последствий которых автор принимал участие) – мы не должны были бы с уверенностью это декларировать. Вне поля зрения остаются внутренние скрытые факторы – возможные источники аварий или их развития. Они не дают о себе знать до определённой ситуации, и потому, не учитываются никакими документами типа «Вероятностный анализ безопасности» или «Отчёт по анализу безопасности» и не могут быть вскрыты стресс-тестами.

Некоторые из скрытых факторов и возможности их преодоления исследуются в настоящем докладе.

Один из них – это системы ВРК (In-core мonitoring-systems, IMS), основанные на нейтронной идеологии контроля и на нейтронных детекторах в качестве первичных датчиков. Скрытый, не учитываемый при анализе безопасности дефект заложен в отсутствии надёжного метрологического обеспечения нейтронных детекторов и во влиянии процессов выгорания топлива и материалов детектора (processes burnout) на достоверность измерений и результирующей информации. Учёт этих факторов связан с большим объёмом привлекаемых допущений, побочных данных и вспомагательных вычислительных операций [1, 2]. Это обуславливает наличие огромного сложного математического обеспечения (soft-ware) в сегодняшних cистемах ВРК, что может обернуться нeсостоятельностью штатной системы в аварийной ситуации выдать информацию, необходимую для принятия адэкватных решений.

Дефект может быть устранён, если дополнить нейтронные IMS системой на основе контроля плотности потока гамма-излучения, которая точно связана количественно со скоростью делений.

Читать полностью...

Учет роста энергии активации вязкого течения полимера на величину, пропорциональную силе энтропийной упругости растянутых макромолекул, позволяет количественно описать кривые деформации эластомеров в моделях Кельвина – Фойгта и стандартного линейного тела. Использование для этих моделей высокоэластического (rubber-like) модуля упругости, увеличивающегося с ростом деформации, дало возможность рассчитать поправку на дефекты сетки по Флори для кривых деформации резины. Измерены кривые ползучести кремнийорганической резины при постоянных нагрузках для разных температур. Для дифференциальных уравнений модели Кельвина-Фойгта измерена зависимость коэффициентов линейных аппроксимаций этих уравнений от нагрузок и температур. Показана возможность прогнозирования времени достижения заданных величин ползучести на основе предложенных уравнений модели Кельвина – Фойгта.

На основе модели течения полимеров с учетом сил энтропийной упругости растянутых макромолекул в рамках концепции Эйринга выведены соотношения между скоростью сдвига, напряжением сдвига, вязкостью и восстановленной высокоэластической деформацией. Уменьшение энергии активации течения на величину, пропорциональную восстановленной высокоэластической деформации, приводит к экспоненциальному падению вязкости с ростом скорости сдвига; эта нелинейная зависимость вязкости от скорости сдвига (и напряжения сдвига) определяется как аномалия вязкости полимеров. Измерение возвращения деформации после прекращения течения полимеров в режиме постоянного напряжения или скорости сдвига на ротационном вискозиметре подтвердило соблюдение теоретических зависимостей.

На основании простой молекулярной модели предлагается механизм течения резины с возрастающей вязкостью в ходе обратимой высокоэластической деформации. При этом энергия активации вязкого течения увеличивается пропорционально внешнему напряжению с учетом сил энтропийной упругости макромолекул. Этот рост энергии активации перескоков молекулярно-кинетических элементов полимерной сетки в вакансии при деформировании резины связан с ростом сопротивления деформированию растягиваемой макромолекулярной сетки в силу энтропийной природы деформации макромолекул.

Обсуждается неньютоновское течение полимерных расплавов. Экспоненциальное падение эффективной (apparent) вязкости в соответствии с известной формулой Эйринга из-за уменьшения энергии активации на величину, пропорциональную напряжению сдвига, не учитывает особенности полимерной структуры. Предлагается рассмотреть механизм течения макромолекул с учетом конформационных изменений полимерной цепи. Возникающая при растяжении полимерной цепи упругость носит энтропийный характер и может явиться причиной, способствующей при тепловых флуктуациях уменьшению энергии активации переходов молекулярно-кинетических единиц цепочки в новое положение равновесия в направлении течения расплава. В этом случае энергия активации перехода будет уменьшаться на величину, пропорциональную обратимой высокоэластической составляющей деформации сдвига полимера, возникающей в ходе его течения.

Среди актуальных научно-технических проблем, которые лежат в сфере профессиональных интересов и творческой деятельности KIW-Gesellschaft e.V., одной из основных является Проблема эксплуатационной безопасной атомных энергоблоков.

Основными предпосылками, определяющими успешность в этом секторе, являются огромный практический опыт и серьёзные научные достижения руководителя этих работ Цоглина (он же Председатель Правления KIW- Gesellschaft e.V.).

Известно, что кривые течения полимерных расплавов не подчиняются закону течения Ньютона.

Они имеют аномалию вязкости, когда вязкость расплава при воздействии сдвиговых напряжений падает на несколько порядков с увеличением скорости сдвига.

Механизм аномалии вязкости и теория течения полимерных расплавов до сих пор не имеют однозначного и убедительного объяснения.