Ответы(ful)l. Это все, что мне прислали
 Скачать 15.84 Mb.
|
Реактор на быстрых нейтронахРеактор на быстрых нейтронах — ядерный реактор, использующий для поддержанияцепной ядерной реакции нейтроны с энергией > 105 эВ. Принцип действия В активную зону и отражатель реактора на быстрых нейтронах входят в основном тяжёлые материалы. Замедляющие ядра вводят в активную зону в составе ядерного топлива (карбид урана UC, двуокись плутония PuO2 и пр.) и теплоносителя. Концентрацию замедлителя в активной зоне стремятся уменьшить до минимума, так как лёгкие ядра смягчают энергетический спектр нейтронов. Прежде чем поглотиться, нейтроны деления успевают замедлиться в результате неупругих столкновений с тяжёлыми ядрами лишь до энергий 0,1—0,4 МэВ. Сечение деления в быстрой области энергий не превышает 2 барн. Поэтому для осуществления цепной реакции на быстрых нейтронах необходима высокая концентрация делящегося вещества в активной зоне — в десятки раз больше концентрации делящегося вещества в активной зоне реактора на тепловых нейтронах. Несмотря на это, проектирование и строительство дорогостоящих реакторов на быстрых нейтронах оправданно, так как на каждый захват нейтрона в активной зоне такого реактора испускается в 1,5 раза больше нейтронов деления, чем в активной зоне реактора на тепловых нейтронах. Следовательно, для переработки ядерного сырья в реакторе на быстрых нейтронах можно использовать значительно бо́льшую долю нейтронов. Это главная причина, из-за которой проводят широкие исследования в области применения реакторов на быстрых нейтронах. Отражатель реакторов на быстрых нейтронах изготовляют из тяжёлых материалов: 238U, 232Th. Они возвращают в активную зону быстрые нейтроны с энергиями выше 0,1 МэВ. Нейтроны, захваченные ядрами 238U, 232Th, расходуются на получение делящихся ядер 239Pu и 233U. Мощность реактора регулируется подвижными тепловыделяющими сборками, ТВЭЛами со стержнями из природного урана или тория. В небольших реакторах более эффективен как регулятор подвижный отражатель: ходом цепной реакции управляют, изменяя утечку нейтронов. Если слой отражателя удалять из реактора, то утечка нейтронов увеличивается, вследствие чего тормозится развитие цепного процесса, и наоборот. Наиболее эффективны подвижные слои отражателя на границе с активной зоной. Выбор конструкционных материалов для реакторов на быстрых нейтронах практически не ограничивается сечением поглощения, так как эти сечения в области быстрых энергий у всех веществ очень малы по сравнению с сечением деления. По этой же причине захват нейтронов продуктами деления мало влияет на загрузку ядерного топлива в реактор. 25. Классификация аварийных ситуаций на АЭС.( методичка стр 92) Классификация аварийных ситуаций на АЭС В 1989 г. под эгидой Международного агентства по атомной энергии (МАГАТЭ) была разработана шкала тяжести событий на АЭС, как средст- во для информирования общественности (по аналогии со стихийными бед- ствиями). С сентября 1990 г. данная шкала внедрена в нашей стране. Шкала МАГАТЭ содержит 7 уровней:
Первые три уровня – это происшествия, не связанные с выходом РВ за пределы гермооболочки. Последние четыре уровня – это аварии, представляющие значимую опасность для здоровья персонала и населения, а также для окружающей среды. Рассмотрим это на следующих примерах: 1. Чернобыльская катастрофа – беспрецедентная авария в атомной энер- гетике, приведшая к крупномасштабным воздействиям на окружающую среду и здоровье населения в целом регионе. Поэтому она относится к наивысшему, седьмому уровню шкалы. 2. В 1979 г. произошла авария в США на АЭС “Тримайл-Айленд”, в хо- де которой было серьезное повреждение активной зоны реактора. Несмот- ря на это выброс РВ за пределы станции был незначительным, что дает ос- нование классифицировать эту аварию пятью баллами. По границе распространения радиоактивного выброса аварии можно разделить на два типа: 1. Местную – это авария 4-го уровня. 2. Общую радиационную аварию – это аварии 5-7-го уровней. При местной аварии радиоактивное заражение местности ограничено территорией АЭС, т.е. санитарно-защитной зоной. К этому типу аварий относятся все так называемые проектные аварии, включая и МПА. При общей радиационной аварии радиоактивное облако выходит за пределы санитарно-защитной зоны. К этому типу аварий относятся все запроектные аварии. Поскольку для запроектной аварии в проекте АЭС не предусмотрены технические средства их подавления, безопасность персонала станции и населения обеспечивается заранее планируемыми организационными ме- роприятиями. При планировании и проведении мероприятий по защите на- селения следует руководствоваться “Критериями вмешательства на загряз- ненных территориях” – Нормы радиационной безопасности НРБ-96, Гигиенические нормативы Гн. 2.6.1.054-96. Госкомсанэпиднадзор РФ [27]. Основными факторами радиационного воздействия на население в слу- чае аварии ядерного реактора являются γ-излучения, вклад α-излучения пренебрежимо мал (если не произошел значительный выброс плутония). При поступлении во внешнюю среду только РБГ радиационная опасность обусловлена только внешним излучением от радиоактивного облака. Вслучае выброса смеси продуктов деления наибольшую опасность пред- ставляют радиоактивный йод, особенно в первые недели после аварии. В результате аварийного выброса в атмосферу возможны следующие виды радиационного воздействия на население: а) внешнее облучение при прохождении радиоактивного облака; б) внутреннее облучение при вдыхании радиоактивных аэрозолей (ингаляционная опасность); в) контактное облучение вследствие радиоактивного загрязнения кожного покрова и одежды; г) внешнее облучение, обусловленное радиоактивным загрязнением поверхности земли, зданий и т.п.; д) внутреннее облучение в результате потребления загрязненных продуктов питания и воды. 51) Методы оценки частоты аварии и вероятности развития аварии на опасном производственном объекте. Ответ что и на 52 вопрос 52)Инженерный метод, статистический метод, метод экспертных оценок. Инженерные методы оценки частоты аварии. Наиболее часто в декларациях промышленной безопасности частота исходного события определяется методами инженерного подхода к оценке риска аварии. Данные методы изложены в [220]. Они базируются на построении и расчете деревьев отказов, деревьев событий и деревьев последствий, в основу которых положена теория надежности систем. Причем, использование данных методов предполагает наличие полной информации о частотах первичных отказов, взаимных влияниях отказов элементов и других исходных данных о системе. Зачастую такая информация для большинства элементов технологических установок нефтяной, нефтеперерабатывающей и химической промышленности отсутствует. Метод дерева отказов требует использования сложной логики. Большие деревья отказов трудны в понимании, не совпадают с обычными схемами протекания процессов и математически неоднозначны. Деревья последствий быстро вырастают до слишком больших размеров и также становятся трудны в понимании. Деревья отказов и деревья последствий несут в себе элементы субъективистской логики, а степень их адекватности реальным технологическим процессам в рассматриваемой системе пропорциональна квалификации, интуиции и опыту исследователя. статистический метод Метод анализа статистических данных. Наиболее строгим матема- тическим методом определения частоты аварий является метод анализа статистических данных, построенный на классическом принципе определения относительной частоты события при длительных испытаниях (статистической вероятности события). Необходимо отметить, что в отдельных работах по промышленной безопасности статистическая частота событий подменяется временной частотой и, на ее основе, необоснованно выполняются вероятностные оценки уровня опасности объекта. Применение метода анализа статистических данных дает адекватные результаты только в том случае, если объем исходной информации по авариям достаточно полон и эта ин- формация получена на базе представительной выборки. Когда речь идет не об относительных частотах при длительных испытаниях, а о «редких событиях», когда объем исходной информации об авариях на рассматриваемом объекте (или в отрасли) объективно ограничен, то становится невозможным формальное применение традиционных методов математической статистики. Это обстоятельство требует привлечения нового подхода к проблеме статистического точечного оценивания, базирующегося на непараметрических методах математической микростатистики, использования эмпирических функций распределения и применения принципа максимума неопределенности. метод экспертных оценок. Метод экспертных оценок. Альтернативный подход к проблеме «ред- ких явлений» основывается на субъективистской логике. Такой подход от- вергает понятие об истинной вероятности и основывается на идее представ- ления вероятности как меры субъективных мнений и убеждений. Методы об- ращения убеждений и мнений в критерий риска включают нетривиальную и подчас противоречивую операцию определения вероятности с использовани- ем опроса экспертов в сочетании с теоремой Бейеса. Бесспорно, привлечение знаний, интуиции и опыта многих высококвалифицированных специалистов- экспертов, с последующей обработкой полученных экспертных оценок на основе современных методов прикладной математической статистики, преж- де всего статистики объектов нечисловой природы, в частности, теории не- четких множеств, и современной компьютерной техники, позволяет получить приемлемый для последующих расчетов результат в условиях неопределен- ности и отсутствия статистики аварий на исследуемом объекте [149]. Основой для вычисления показателей интегрированного риска является распределение потенциального риска по территории (поле потенциального рис- ка), или, в принятой в промышленной безопасности терминологии, картирован- ный риск [60; 84]. Картированный риск – это выстроенные на карте, в пределах круга вероятного поражения, изолинии потенциального риска, связанного с опасным производственным объектом или фактором. Круг вероятного пораже- ния (КВП) интерпретируется нами как площадь внутри окружности с центром в точке реализации опасности, за пределами которой вероятность поражения ре- ципиента риска исчезающе мала. Радиус окружности, ограничивающей данную территорию, определяется установленным для рассматриваемого реципиента риска порогом воздействия основного поражающего фактора при реализации на потенциально опасном объекте постулируемой максимальной гипотетической аварии. Характер поля потенциального риска вокруг ПОО существенно зави- сит, как от типа опасности, так и от вида реципиента. То есть поле потенци- ального риска поражения человека не совпадает с полем потенциального риска поражения материального объекта и не совпадает с полем потенциаль- ного риска поражения экосистем. Естественно, не совпадают и поля потен- циальных рисков токсического, фугасного и теплового поражения. Следова- тельно, и математические модели потенциального риска для каждого типа опасности и вида реципиента будут различны. Рассматриваемый подход к анализу риска предполагает построение для конкретного вида реципиента интегрального (суммарного) поля потенциального риска от источника конкретной опасности для всего множества рассматриваемых сценариев реализации данной опасности. Если анализу подвергается не один объект, а система объектов, распределенных по территории, или единичный объ- ект является источником различных типов опасностей, то проводится суммиро- вание полей потенциальной опасности для рассматриваемого вида реципиента от каждого источника или типа опасности. Основным показателем тяжести последствий аварийного выброса на исследуемом потенциально опасном объекте является величина массы веще- ства (М), участвующего в создании поражающего фактора. Величина массы аварийного выброса является случайной величиной и характеризуется соот- ветствующим вероятностным распределением. В зависимости от решаемой задачи и глубины проработки вопросов анализа и квантификации рисков, М может быть представлена дискретной или непрерывной случайной величи- ной. Если исследователей интересует оценка последствий конкретного набора сценариев наиболее крупных аварий, либо наиболее характерных аварий из каж- дого класса возможных аварий на объекте, то в этом случае для оценки потенци- ального риска вполне возможно использовать дискретную формулу полной ве- роятности где j - номер сценария (гипотезы), g - число рассматриваемых сценариев (гипо- тез); Р(Мj ) - вероятность (частота) гипотезы j, Р(Г/Мj ) - условная вероятность ко- ординатного поражения реципиента при гипотезе j [29]. Для оценки соответствующей j-му сценарию вероятности (частоты) Р(Мj ) данная гипотеза рассматривается как сложное событие, состоящее в совместном выполнении элементарных событий. Эти элементарные события описываются вероятностями Рk, поэтому. где λА – частота аварий на объекте; s – число рассматриваемых элементарных со- бытий, совместное выполнение которых предопределяет развитие j-го сценария. Значения Рk в уравнении (1.3) определяются с использованием дерева со- бытий. Дерево событий для группы сценариев g показано на рис.1.1. Наиболее полно и, с нашей точки зрения, адекватно существу пробле- мы анализа потенциальной опасности промышленного объекта отвечает под- ход, основанный на предположении о непрерывности случайной величины М – массы аварийного выброса. В этом случае потенциальный риск может быть представлен интегральной формулой полной вероятности. 54 ) Последовательность определения частоты аварии, привести пример построения дерева отказов.  55)Последовательность определения вероятности формирования поражающих факторов, привести пример построения дерева событий.   56) Вероятность возникновения аварий на производстве. Методы количественной оценки величины А - вероятности возникновения аварии на ОПО (привести пример инженерного метода оценки величины А для резервуара).  57) хз вроде тоже самое что и 52 58)Основные понятия и величина риска аварии.    59) Методология техногенного риска - аналитические методы оценки опасностей и анализа риска. Методология техногенного риска объединяет структурно три основных блока аналитических методов оценки опасностей и анализа риска:
60 )Количественные показатели риска аварии. Краткая характеристика индивидуального, потенциального и коллективного риска. Потенциальный риск R(E), входящий в качестве множителя в уравнения (1.1), является количественной мерой опасности и характеризуется пространст- венным и временным распределением частоты реализации поражающего воздей- ствия на прилегающей к потенциально опасному объекту территории. Данная мера опасности выражает собой потенциал максимально возможного риска по- ражения реципиента (человека, материальных объектов, экосистем) в рассмат- риваемой точке пространства при условии, что вероятность нахождения реципи- ента риска в этой же точке равна единице. По величине потенциального риска поражения человека и вероятности нахождения среднестатистического индиви- дуума в данной точке рассматриваемой территории рассчитывается индивиду- альный риск, величина которого может законодательно нормироваться [56,113]. В этой связи индивидуальный риск смерти является важнейшим индикатором уровня существующей опасности. Зная его численное значение, можно судить о степени безопасности населения на прилегающей к потенциально опасному объ екту территории. Суть количественной оценки потенциального риска заключается в по- строении всего множества возможных сценариев возникновения и развития ава- рий на объекте, с последующей оценкой частот (вероятностей) реализации каж- дого из сценариев и определением последствий развития аварии для реципиента и селитебной территории. Анализ производственных аварий и катастроф на потенциально опасных объектах показывает, что уровень потенциального риска в данной точке приле- гающей к объекту территории зависит от целого ряда случайных событий, сово- купность которых может привести к поражению реципиента. Эти случайные собы- тия можно разделить на две группы [84; 161]. Первая группа событий (техногенные события) относится к техниче- ской системе, то есть потенциально опасному объекту, и характеризует сто- хастический процесс реализации опасности (бесконтрольное высвобождение энергии или утечка вредных веществ). Вторая группа (ожидаемые потери) - характеризует стохастический процесс поражения реципиента и зависит от совокупности случайных собы- тий, предопределяющих поражающее действие опасности в рассматриваемой точке прилегающей к объекту территории. Техногенные события объединяют все мыслимые пути развития аварии на объекте в рассматриваемом сценарии. Им свойственна причинно- следственная взаимосвязь, то есть это цепь событий от исходного, устойчи- вого состояния технической системы или объекта до конечного, аварийного состояния. Исходной причиной аварийной ситуации является появление отказа, причем большинство единичных отказов являются марковскими, то есть не зависят от предыстории системы и легко локализуются. На практике это оз- начает, что единичный отказ может привести к остановке производства, но не к аварии. К аварии ведет накопление единичных отказов, включающих и «человеческий фактор» [220]. В этой связи справедливо утверждение, что в любой сложной системе всегда возможен немарковский отказ, вызывающий множество последующих отказов. Лавинообразное нарастание отказов есть развитие аварийной ситуации в аварию с потерей контроля и управления технологическим процессом и переходом системы в пораженное состояние [171]. Вполне очевидно, что все техногенные события - зависимые события. Конечное событие - это подмножество «А» в рассматриваемом множестве сценариев, объединяющее все возможные цепи событий аварийной ситуации с реализацией опасности, следствием которой является формирование поля поражающих факторов на прилегающей к объекту территории. Механизмы возникновения и развития аварий на объекте весьма не равно- значны, поэтому число возможных сценариев может достигать нескольких ты- сяч. В этой связи крайне важными являются обоснование и оценка частот воз |