ПОИСК И ИССЛЕДОВАНИЕ СКРЫТЫХ СКОПЛЕНИЙ ТОПЛИВОСОДЕРЖАЩИХ МАТЕРИАЛОВ РАЗРУШЕННОГО 4-ГО БЛОКА ЧЕРНОБЫЛЬСКОЙ АЭС

summary

У вступі обґрунтована актуальність теми дисертаційної роботи, сформульована мета і завдання досліджень, відмічений зв'язок роботи з науковими планами і темами, наукова новизна і практичне значення отриманих результатів, наведені відомості про особистий внесок здобувача, апробацію наукових результатів, наявність публікацій, структуру і об'єм дисертаційної роботи.

Перший розділ присвячений аналізу даних про ПВМ зруйнованого 4-го блока ЧАЕС, основна увага в ньому приділена матеріалам, які характеризують об'єкти дослідження, а саме, приховані скупчення ПВМ.

Значна частина розділу присвячена аналізу стану приміщень ОУ і стану ПВМ, що знаходяться в них, проведеному на основі візуальних спостережень, виконаних при обстеженні приміщень ОУ дослідницькими групами.

Розглянуті результати бурових робіт і свердловинних вимірювань. Приведені верифіковані дані аналізу проб ПВМ, відібраних з приміщень ОУ.

У окремих підрозділах розглянута і проаналізована інформація про сценарій утворення чорнобильських лав, умови і чинники, що визначали їх розтікання, а також про ядерно-фізичні параметри ПВМ приміщення 305/2.

Аналіз представлених в розділі даних дозволив авторові даної роботи реконструювати загальну картину зруйнованого 4-го блока і розташування ПВМ в ньому і представити результати аналізу в графіці, а також визначити межі розповсюдження ЛПВМ в приміщенні 305/2.

Аналіз даних візуальних спостережень дає можливість зробити висновок про те, що на відмітках вище +24.000 присутні скупчення лави, приховані в завалах метало- і залізобетонних конструкцій.

Необхідно відзначити, що результати виконаних раніше розрахунків ядерно-фізичних параметрів масиву ПВМ приміщення 305/2 ні за яких умов не співпадали з експериментальними даними. Це дозволило зробити припущення про те, що в масиві ЛПВМ приміщення 305/2 можуть знаходитися локальні зони з високим вмістом палива, тобто такі зони, концентрація урану в яких значно перевищує дані експертних оцінок середньої концентрації урану в масиві ЛПВМ південно-східного квадранта приміщення 305/2. Враховуючи те, що оцінка масових і геометричних характеристик цього масиву була виконана також і на підставі існуючого сценарію утворення ЛПВМ, цей сценарій вимагає уточнення.

У другому розділі приведені результати дослідження зразків поліхромних ЛПВМ, відібраних з лавового утворення, що знаходиться в приміщенні 305/2, - «сталагміта». Розглянуті можливі місця і умови утворення поліхромних ЛПВМ, розроблена версія моделі і виконаний тепловий розрахунок процесу утворення ЛПВМ на верхніх відмітках зруйнованого 4-го блока ЧАЕС.

Візуальне обстеження показало, що цей вид чорнобильських лав містить фрагменти різного кольору, що злиті воєдино, – в основному, коричневого, жовтого і яскраво-синього кольору.

Результати дослідження зразків поліхромних ЛПВМ синього кольору показали, що вміст урану в них складає (5,7 ± 0,2) % (мас.).

Також було встановлено, що вміст кальцію і магнію в ЛПВМ складає відповідно 4,7 % і 3,6 % (мас.) при молярному відношенні ~ 0,8.

Вміст урану в ЛПВМ коричневого кольору склав 7,6 %, жовтого кольору - 7 % відповідно. 

Для верифікації отриманих результатів було обчислено вигоряння ВЯП, що міститься у вивчених зразках поліхромних ЛПВМ. Вигоряння розраховувалося двома способами: по відношенню ізотопів ¹³⁴Cs і ¹³⁷Cs і по співвідношенню ізотопів плутонію – в середньому - (12,7 ± 0,6) МВт ∙ доба/кг урану.

Середнє розрахункове значення для залишкового вмісту цезію в поліхромних ЛПВМ коричневого і жовтого кольору складає ~ 40 %, тобто не перевищує величину, характерну для коричневих і чорних ЛПВМ в підреакторних приміщеннях 4-го блока. У синій модифікації поліхромних ЛПВМ цезію залишилося значно більше, ніж у зразках ЛПВМ коричневого і жовтого кольору: у синій модифікації залишилося ~ 65 % (мас.). Наявність зразків з різним збідненням по цезію, відібраних з одного лавового утворення, указує на те, що у формуванні потоку поліхромної лави брали участь, як мінімум, два незалежні осередки лавоутворення. Це припущення підтверджується і самим зовнішнім виглядом «сталагміта»: як показують спостереження, окремі компоненти лави не встигли перемішатися і утворили ніби звиті разом окремі струмочки.

Все це приводить до висновку, що поліхромні ЛПВМ як модифікація чорнобильських лав утворилися вище за верхній торець залізобетонної плити (відмітка +24.000), що похило стояла в реакторному просторі, за своїм особливим механізмом: при меншому часі дії високої температури (менший виліт цезію) і за участю серпентиніта (більший зміст магнію).