Assessment of activity resources by nomenclature of main radiation-hazardous radionuclides during the long-term management of spent nuclear fuel of the Belarusian NPP ; Оценка запасов активности по номенклатуре основных радиационно опасных радионуклидов при долговременном обращении с отработавшим ядерным топливом Белорусской АЭС

Abstract

The purpose of the study is calculation research of the radiation characteristics of fission products and actinides at different phases of spent nuclear fuel (SNF) management of the Belarusian Nuclear Power Plant (NPP). The study is aimed at the scientific support of the government decision as determined by the "On approval of the spent nuclear fuel management Strategy of the Belarusian nuclear power plant". А probabilistic forecasting model and an effective code CUB for the spent nuclear fuel radioactivity inventory assessment were developed by the authors. Radionuclides activities as function of nuclear fuel burnup for nuclear fuel with the initial enrichment on the 235U equals to 4.81 % on the base of approximation relations of Regulation RB-093-14 (Moskow, 2014) have been calculated. Basic relations between specific activities of the main hazardous fission products and actinide, the SNF burnup and initial degree of fuel enrichment were analyzed. The rates of decrease of individual and total fission products and actinides activities of the Units №1 and 2 of the Belarusian NPP were obtained depending on the specific phase of spent SNF management. The results are of value for decision-making on ecology acceptable SNF management option introduced by Spent Nuclear Fuel Management Strategy of the Belarusian NPP. ; Разработаны вероятностная модель и математическая программа CUB, обеспечивающая прогноз запасов активности по перечню наиболее опасных продуктов деления и актиноидов на разных фазах обращения с отработавшим ядерным топливом и продуктами его переработки, определенных Стратегией обращения с отработавшим ядерным топливом Белорусской АЭС. Проведено обоснование возможности применения для прогнозирования запасов активностей радионуклидов на установках по обращению с отработавшим ядерным топливом Белорусской АЭС референтных данных, полученных по материалам нормативного документа РБ-093-14 «Радиационные и теплофизические характеристики отработавшего ядерного топлива водо-водяных энергетических реакторов и реакторов большой мощности канальных», в котором приведены сведения для отработавшего ядерного топлива ВВЭР-1000 c разной степенью обогащения, включая 4,81 % по 235U. Выполнен анализ влияния степени начального обогащения топлива по 235U и глубины выгорания отработавшего ядерного топлива на удельные активности основных радиационно опасных продуктов деления и актинидов. Представлены результаты расчета активностей продуктов деления и актинидов в отработавших тепловыделяющих сборках со средней глубиной выгорания 55,6 МВт∙сут/т U для топлива с начальным обогащением 4,81 % по 235U. На основе полученных данных с использованием разработанной вероятностной модели выполнен прогноз запасов и темпов снижения активности по основным радиационно опасным продуктам деления и актинидам отработавшего ядерного топлива энергоблоков № 1 и 2 Белорусской АЭС на разных временных интервалах. Полученные результаты могут быть использованы при проведении оценки безопасности объектов хранения отработавшего ядерного топлива Белорусской АЭС и продуктов его переработки, а также предварительной оценки активности при возврате и хранении продуктов переработки отработавшего ядерного топлива Белорусской АЭС на основе принципа радиационного эквивалента.