Вестник Кольского научного центра РАН № 4, 2019 г.

40 http://www.naukaprint.ru/zhurnaly/vestnik/ DOI: 10.25702/KSC.2307-5228.2019.11.4.40-49 УДК 621.039.4 НАКОПЛЕНИЕ ГАММА-ИЗЛУЧАЮЩИХ РАДИОНУКЛИДОВ 134 Cs и 154 Eu В РЕАКТОРАХ АТОМНЫХ СТАНЦИЙ МАЛОЙ МОЩНОСТИ В. А. Наумов, С. А. Гусак ФГБУН Горный институт ФИЦ КНЦ РАН, г. Апатиты Аннотация Представлены результаты расчетно-теоретических исследований накопления 134 Cs и 154 Eu в водо-водяных (АБВ, «Унитерм», КЛТ-40С, РИТМ-200М) и жидкометаллических (СВБР-100) реакторах атомных станций малой мощности. Определены масса и активность 134 Cs и 154 Eu на конец кампании реакторов различного типа. Установлена сильная зависимость накопления радионуклидов от спектра нейтронов в активных зонах реакторов. На примере металлобетонного контейнераТУК-120, загруженного облученным топливом реактора типа АБВ, на основе данных по активности 134 Cs, 137 Cs и 154 Eu выполнено математическое моделирование процесса прохождения ионизирующего излучения через биологическую защиту контейнера. Определено, что относительный вклад 134 Cs и 154 Eu в полную мощность дозы γ-излучения увеличивается по толщине защиты ― от 10 % на ее внутренней поверхности до 65 % на внешней поверхности. Полученные данные показывают большую значимость этих радионуклидов в формировании дозовых характеристик поля γ-излучения вблизи контейнера. Ключевые слова: атомные станции малой мощности, отработавшее ядерное топливо, продукты деления, контейнер ТУК-120, гамма-излучение, радиационная безопасность. ACCUMULATION OF GAMMA-EMITTING RADIONUCLIDES 134 Cs AND 154 Eu IN REACTORS OF SMALL NUCLEAR POWER PLANTS Vadim A. Naumov, Sergey A. Gusak Mining Institute of FRC KSC RAS, Apatity Abstract The paper presents the study results of computational and theoretical studies of the accumulation of 134 Cs and 154 Eu in reactors of small nuclear power plants ― light water reactors (ABV, Uniterm, KLT-40S, RITM-200M) and liquid metal cooled reactors (SVBR-100). The mass and activity of 134 Cs and 154 Eu at the end of reactors campaign of various types are determined. We found a strong dependence of the accumulation of radionuclides on the neutron spectrum in the reactor cores. On the example of the TUK-120 metal-concrete container loaded with irradiated fuel of the ABV reactor, on the basis of data on the activity of 134 Cs, 137 Cs and 154 Eu mathematical modeling of the passage of ionizing radiation through the biological protection of the container has been carried out. It was determined that the relative contribution of 134 Cs and 154 Eu to the total dose rate of gamma radiation increases by the thickness of the protection ― from 10 % on its inner surface to 65 % on the outer surface. The obtained data show great importance of these radionuclides in the formation of dose characteristics of the gamma radiation field near the container. Keywords: small nuclear power plants, spent nuclear fuel, fission products, TUK-120 container, gamma radiation, radiation safety. Введение В последние годы в России и мире наблюдается повышенный интерес к созданию атомных станций малой мощности (АСММ) и их востребованность. Головными проектными организациями атомной отрасли России разработаны различные проекты ядерных реакторов для малой энергетики, которые показали, что реакторные установки (РУ) малой мощности и атомные станции на их основе имеют значительный потенциал для освоения новых и перспективных для атомной энергетики сегментов рынка, каким является энергоснабжение отдаленных или изолированных районов [1]. Так, «ОКБМ Африкантов» на основе технологий атомного судостроения разработало проекты плавучих