Влияние дозирования цинка на мощность дозы от петель первого контура для энергоблоков PWR и прогнозные оценки для ВВЭР-1000

Abstract

Проанализирована целесообразность дозирования цинка в теплоноситель первого контура реакторов ВВЭР с целью уменьшения радиоактивных полей от оборудования. На западных АЭС с реакторами PWR дозирование цинка в теплоноситель приводит к постоянному уменьшению мощности доз, причиной которых является радиоактивный кобальт. Цинк внедряется в оксидную пленку на поверхностях оборудования первого контура с формированием термодинамически наиболее устойчивой цинковой шпинели, которая препятствует дальнейшему внедрению радиоактивного кобальта в оксидные пленки. Прогнозные оценки для реакторов ВВЭР-1000 показывают, что при концентрации цинка 5—15 мкг/дм³ в теплоносителе катионные вакансии в решетке шпинели будет занимать преимущественно цинк, препятствуя про- никновению кобальта в шпинель и увеличению радиоактивных полей от оборудования.

Проаналізовано доцільність дозування цинку в теплоносій першого контуру реакторів ВВЕР з метою зменшення радіоактивних полів від обладнання. На західних АЕС з реакторами PWR дозування цинку в теплоносій сприяє постійному зменшенню потужності доз, причиною яких є радіоактивний кобальт. Цинк проникає в оксидну плівку на поверхнях обладнання першого контуру з формуванням термодинамічно найбільш стійкої цинкової шпінелі, яка перешкоджає подальшому проникненню радіоактивного кобальту в оксидні плівки. Прогнозні оцінки для реакторів ВВЕР-1000 показують, що за концентрації цинку 5—15 мкг/дм³ в теплоносії катіонні вакансії в ґратах шпінелі займатиме переважно цинк, перешкоджаючи проникненню кобальту в шпінель і збільшенню радіоактивних полів від обладнання.

The paper analyzed the advisability of zinc injection into the VVER primary system coolant in order to minimize radioactive fields of equipment. In the western NPPs with PWR, zinc injection into the coolant leads to permanent decrease of dose rates caused by radioactive cobalt. Zinc is introduced into the oxide film on the primary system equipment surfaces to form the most stable zinc spinel, which prevents the further introduction of radioactive cobalt in the oxide film. Predictive assessments for VVER-1000 show that under the zinc concentration of µg/dm³ in the coolant, cation vacancies in the spinel lattice will be occupied mostly by zinc, preventing the penetration of cobalt in the spinel and increase of radioactive fields of equipment.