Неразрушающий анализ в учёте и контроле ядерных материалов

Неразрушающий анализ заключается в определении характеристик ЯМ без нарушения целостности изделий, содержащих ЯМ (твэл, ТВС, контейнеры и др.).

Отличительной особенностью ЯМ является их способность к излучению различного вида: нейтронное, у-, а- и /2-излучения. Поэтому неразрушающие методы основаны на регистрации излучений, испускаемых ЯМ, и их взвешивании.

Например, материалы, содержащие плутоний, испускают нейтроны спонтанного деления, а-частицы и у-кванты. Соответственно, анализ материалов, содержащих плутоний, может проводиться с помощью пассивных методов регистрации гамма и нейтронного излучения, а также с помощью калориметрии.

Материалы, содержащие уран, обладают существенной гаммаактивностью, а при внешнем нейтронном источнике также вынужденным нейтронным излучением. Такие материалы измеряют с помощью пассивных методов регистрации гамма-излучения и активных нейтронных методов.

Главное назначение НРА методов — подтверждение учетных данных по ЯМ, полученных в процессе технологических измерений. Как в отношении материалов в балк-форме, так и материалов в очехлованном виде.

Методы неразрушающего анализа ядерных материалов включают:

• 1. весовые измерения;
• 2. гамма-спектрометрические измерения;
• 3. нейтронные измерения;
• 4. калориметрические измерения.

Неразрушающий анализ целесообразен для измерения очехлованных ЯМ, при проведении физических инвентаризаций (большое количество измерений), измерении отложений делящихся материалов, при проведении инспекций и в некоторых других случаях.

Разные стадии ЯТЦ включают различные физические и химические формы ядерных материалов. Для их учёта и контроля требуются соответствующие методы НРА. В табл. 3.2 приведены типичные неразрушающие измерения, применяемые на разных стадиях ЯТЦ. В табл. 3.3 приведены данные по некоторым методикам НРА.