Выгоранием ядерного топлива является величина, равная количеству выделенной энергии при делении ядерного топлива в ОТВС в течение времени ее облучения в реакторе, деленному на начальную массу урана в ОТВС. Размерность выгорания - МВт-сут/кг и ГВт-сут/т.

Контролируемыми ЯМ в ОЯТ, ТРО и просыпях ОЯТ являются изотопы урана и плутония.

Измерение выгорания ядерного топлива и количества ЯМ в пеналах с ОЯТ осуществляется посредством измерений скорости счета каналов регистрации нейтронного излучения, пропорциональной плотности потока собственного нейтронного излучения от накопившихся в ОЯТ актиноидов.

Измерение количества ядерного топлива в фильтрах с ТРО и просыпями ОЯТ осуществляется посредством измерений скорости счета каналов регистрации нейтронного излучения, пропорциональной плотности потока собственного нейтронного излучения от накопившихся в ОЯТ актиноидов, мощности дозы гамма-излучения, спектров гамма-излучения.

Установка включает в себя каналы регистрации нейтронного излучения, каналы регистрации гамма-излучения спектрометрические, каналы регистрации гамма-излучения дозиметрические, электронный модуль и комплект монтажных частей (механическую часть).

В каналах регистрации нейтронного излучения используются счетчики типа СНМ-18. Блок детектирования нейтронного излучения (БДН) размещен в свинцовой защите для уменьшения дозовой нагрузки от гамма-излучения на счетчики и предусилитель. БДН размещен в полиэтиленовой защите для увеличения эффективности регистрации нейтронного излучения. Один БДН обеспечивает просмотр верхней либо нижней половины выемной части, содержащей фрагменты твэлов АМБ, или фильтров с ТРО и просыпями ОЯТ.

В каналах регистрации гамма-излучения спектрометрических используются CdZnTe-детекторы. Блоки детектирования гамма-излучения спектрометрические (БДС) размещены в свинцовой защите для уменьшения дозовой нагрузки от гамма-излучения на детектор и предусилитель. На уровне эффективного центра детектора в защите находится коллиматор, обеспечивающий «просмотр» трети фильтра с ТРО и просыпями ОЯТ.

В каналах регистрации гамма-излучения дозиметрических используются блоки детектирования дозиметрические (БДД) на основе алмазного детектора типа ПДПС для измерения мощности поглощенной дозы гамма-излучения. На уровне эффективного центра

лист № 2 всего листов 7 детектора в защите находится коллиматор, обеспечивающий «просмотр» трети фильтра с ТРО и просыпями ОЯТ.

Механическая часть предназначена для размещения блоков детектирования нейтронного и гамма-излучения для проведения измерений с пеналами с ОЯТ АМБ и фильтрами с ТРО и просыпями ОЯТ. Центральная несущая конструкция (ЦНК) механической части выполнена в виде цилиндрической конструкции, окруженной слоем борированного полиэтилена для уменьшения фонового нейтронного излучения. В ЦНК размещаются свинцовая и полиэтиленовая защита БДН и свинцовые коллиматоры БДД и БДС. ЦНК накрывается крышкой из борированного полиэтилена для защиты БДН от фонового нейтронного излучения. Блоки детектирования расположены в ЦНК параллельно оси исследуемых выемных частей и фильтров.

БДН, БДС и БДД входят в состав блока детекторов (БД), который устанавливается на защитном цилиндре координатно-наводящего устройства (КНУ) в защитном корпусе блока детекторов. БД содержит элементы для его захвата и съёма с защитного цилиндра координатно-наводящего устройства (КНУ) для проведения ремонта или поверки блоков детектирования.

С помощью грузоподъемного механизма пенал с выемными частями с ОЯТ АМБ или фильтрами с ТРО и просыпями ОЯТ помещается внутри БД. Высота БД позволяет проводить измерения характеристик одновременно одной выемной части или одного фильтра. Перемещение пенала, в котором размещаются 3 выемные части или 3 фильтра, осуществляется по сигналу оператора установки измерения.

В состав электронного модуля, соединенного с блоками детектирования кабельными линиями связи, входит набор электронных блоков для обеспечения работы блоков детектирования и обработки данных.

Установка имеет следующие средства ограничения от несанкционированного доступа:

- защитные наклейки и замки шкафа, в котором размещается оборудование блока вторичной аппаратуры и блока управления установки;

-   пломбы на корпусе персонального компьютера;

- замок на лицевой панели персонального компьютера, препятствующий несанкционированному включению компьютера и подключению внешних устройств хранения информации.

Программное обеспечение FLAME-АМВ обеспечивает функционирование установки:

• - градуировку, проверку и поверку каналов регистрации нейтронного и гамма-излучения установки;

• - измерения скорости счета импульсов каналами регистрации нейтронного излучения, мощности дозы и энергетических спектров гамма-излучения;

• - вычисление выгорания и количества ядерных материалов (ЯМ) в пеналах с ОЯТ, вычисление количества ЯМ в фильтрах с ТРО и просыпями ОЯТ;

• - связь с установкой МКС-02 АМБ и базой данных системы учета и контроля ЯМ.

Программное обеспечение FLAME-АМВ состоит из следующих функциональных блоков:

• -   Flame-амЬ.ехе - основного исполняемого модуля;

• -   AsTract.dll - модуля управления блоками детектирования нейтронного и гамма-излучения, аналого-цифровыми преобразователями АЦП-1к-В8 и счетчиками-интенсиметрами СЧМ-32;

• -   DirectUse.dll - модуля для обеспечения интерфейса с пользователем и связи с модулем AsTract и другими блоками установки;

• -   done.mdb - базs данных.

Программное обеспечение FLAME-АМВ не влияет на метрологические характеристики установки, имеет уровень защиты от непреднамеренных и преднамеренных изменений А.

Идентификационные данные программного обеспечения приведены в таблице

Шкаф Для размещения электронных блоков

Блок вторичной аппаратуры

Замок шкафа, защитная наклейка

Блоки детектирования нейтронного

и гамма-излучения

Пломба на корпусе персонального компьютера

Блок управления и обработки Данных

Замок на лицевой панели персонального компьютера

• 1. Установка в составе:

• - блок детектирования нейтронного излучения..............................................6 шт.

• - блок детектирования гамма-излучения:

спектрометрический............................................................................9 шт.

дозиметрический..................................................................................9 шт.

• - модуль электронный........................................................................................1 компл.

• - комплект монтажных частей (механическая часть).....................................1 компл.

• - вспомогательные устройства ВУ-1 и ВУ-2 для проверки и поверки каналов

регистрации нейтронного и гамма-излучения ................................................1 компл.

• - стенд для ремонта, наладки БД .....................................................................1 компл

• - комплект ЗИП...................................................................................................1 компл.

Состав модуля электронного установки измерения:

• - блок вторичной аппаратуры (БВА.................................................................1 компл.

• - блок управления и обработки данных (БУ....................................................1 компл.

Состав комплекта монтажных частей установки измерения:

• - центральная несущая конструкция со слоем защиты

из борированного полиэтилена.........................................................................1 шт.

• - свинцовая и полиэтиленовая защита БДН.....................................................3 шт.

- свинцовый коллиматор БДС и БДД ...............................................................9 шт.

- кабельный шлейф от разъема РП 14 до блоков детектирования нейтронного

и гамма-излучения..............................................................................................4 компл.

- крышка из борированного полиэтилена........................................................1 шт.

• 2.    Руководство по эксплуатации НПОК017.00.00.000 РЭ.......           1 шт.

• 3.    Методика поверки                                               1 шт.

• 4.    Методика выполнения измерений МВ-09-2009                     1 шт.

• -  диапазон измерений выгорания ОЯТ в пеналах, МВт-сут/кг.         от 1 до 45

• -  пределы допускаемой относительной погрешности

измерения выгорания ОЯТ в пеналах, %

• -  диапазон измерения массы урана-238 в пеналах с ОЯТ, кг           от 9 до 90

• -  пределы допускаемой абсолютной погрешности

измерения массы урана-238 в пеналах с ОЯТ, кг

• -  пределы допускаемой относительной погрешности измерения масс изотопов урана

и плутония (кроме урана-238) в пеналах с ОЯТ, %

- минимальная контролируемая масса ЯМ в фильтрах с ТРО и просыпями ОЯТ, г

при выгорании ОЯТ 1 МВт-сут/кг

при выгорании ОЯТ 45 МВт-сут/кг

• -  пределы допускаемой относительной погрешности измерения

минимальной и максимальной массы изотопов урана и плутония

в фильтрах с ТРО и просыпями ОЯТ, %

• -  время измерения выгорания и количества ЯМ в одной

выемной части с ОЯТ, мин.                                    от 5 до 30

• -  время измерения количества ЯМ в фильтре с ТРО

и просыпями ОЯТ, мин.                                       от 5 до 30

• -  время установления рабочего режима установки измерения, мин.,

не более

• -  характеристики сети питания установки

напряжение, В                                           от 198 до 242

частота, Гц                                                  от 47 до 53

• -  потребляемая мощность, В^А, не более

• -  габаритные размеры блока установки детекторов, мм:

• ■   диаметр

• ■   высота

• -  габаритные размеры модуля электронного, мм:

• ■   длина

• ■  ширина

• ■   высота

• -  масса блока установки детекторов, кг, не более

• -  масса электронного модуля, кг, не более

• -  средняя наработка на отказ, ч., не менее

Канал регистрации нейтронного излучения

• -  диапазон измерения масс изотопов урана и плутония

в фильтрах с ТРО и просыпями ОЯТ, кг

• ■  при выгорании ОЯТ 1 МВт-сут/кг...................... от 2-10^-3 до 50

• ■  при выгорании ОЯТ 45 МВт-сут/кг........................ от 5 до 50

• -   диапазон чувствительности детектора для энергии нейтронов, выходящих из

водородосодержащего замедлителя вспомогательного устройства ВУ-3 с источником типа ИБН в центре, имп./нейтр.               от 0,240-3 до 1,0^10-3

• -  пределы допускаемой относительной погрешности чувствительности детектора для

энергии нейтронов, выходящих из водородосодержащего замедлителя вспомогательного устройства ВУ-3 с источником типа ИБН в центре, %  ±10

Канал регистрации гамма-излучения спектрометрический

• -  диапазон измерения масс изотопов урана и плутония

  в фильтрах с ТРО и просыпями ОЯТ, кг

  • ■  при выгорании ОЯТ 1 МВт-сут/кг...................... от 5-10^-3 до 2

  • ■  при выгорании ОЯТ 45 МВт-сут/кг.................. от 10^-4 до 2-10^-2

  диапазон контролируемой суммарной массы ЯМ

  в корзинах и емкостях с ТРО, кг

  • ■  при выгорании ОЯТ 1 МВт-сут/кг................... от 10^-2 до 5

  • ■  при выгорании ОЯТ 45 МВт-сут/кг............... от 2-10^-4 до 5-10^-2

- энергетический диапазон регистрируемого гамма-излучения, МэВ от 0,05 до 1,0

- абсолютное энергетическое разрешение:

•   при энергии гамма-излучения E=60 кэВ, кэВ

•   при энергии гамма-излучения E=662 кэВ, кэВ

- максимальная входная статистическая загрузка, имп./с

- диапазон чувствительности детектора к гамма-излучению

источника ²⁴¹Am типа ОСГИ при размещении источника и детектора во вспомогательном устройстве ВУ-4, имп./Бк                 от 140^-5 до 540’⁵

- пределы допускаемой относительной погрешности

чувствительности к гамма-излучению, %                               ±10

Канал регистрации гамма-излучения дозиметрический

• -   диапазон измерения масс изотопов урана и плутония в фильтрах с ТРО и просыпями ОЯТ, кг

• •  при выгорании ОЯТ 1 МВт-сут/кг

  от 2 до 50

  от 2-10^-2 до 50

  от 0,08 до 25 от 240^-4 до 0,2

  ± 5

  воздух от 18 до 40 до 80 периодический

• •  при выгорании ОЯТ 45 МВт-сут/кг

• -   диапазон энергий регистрируемого гамма-излучения, МэВ

• -  диапазон измерения мощности поглощенной дозы гамма- излучения, Гр/с

• -  пределы допускаемой относительной погрешности измерения мощности поглощенной дозы гамма- излучения, %

Рабочие условия эксплуатации установки:

• - рабочая среда

• - температура воздуха, °С

• - относительная влажность воздуха, %

• - режим работы