Статистические свойства сигналов системы контроля нейтронной активности в объекте "Укрытие"

Abstract

Остатки топлива после взрыва на 4-м энергоблоке Чернобыльской атомной станции (ЧАЭС) находятся в неуправляемом состоянии, что означает потенциальную опасность объекта. Для контроля за состоянием лавообразных топливосодержащих материалов и предупреждения о возникновении самоподдерживающейся цепной реакции действуют системы контроля нейтронных потоков, излучаемых топливосодержащими материалами в разрушенном 4-м блоке ЧАЭС. Предполагается, что возрастание потока нейтронов и превышение им некоторого уровня свидетельствует о развитии опасной ситуации и требует принятия определенных мер. Вопросы установления такого уровня на основе имеющихся измерений потоков нейтронов являются предметом данной работы. Проанализирована статистика плотности потока нейтронов за несколько дней. Показано, что эта статистика не сводится к функциям распределения Гаусса или Пуассона. Обнаружено, что значения плотности потока нейтронов не образуют непрерывный ряд значений и это не может быть объяснено работой электроники. Предложено вводить два типа контрольных уровней плотности потока нейтронов: первый - для фиксирования мгновенного превышения максимальных значений; второй – для отслеживания медленных изменений среднего значения.

Залишки палива після вибуху на 4-му енергоблоці Чорнобильської атомної станції (ЧАЕС) знаходяться в некерованому стані, що означає потенційну небезпеку об'єкта. Для контролю за станом лавоподібних паливовмістних матеріалів і попередження про виникнення самопідтримної ланцюгової реакції діють системи контролю нейтронних потоків, які випромінюються паливовмістними матеріалами в зруйнованому 4-му блоці ЧАЕС. Припускається, що зростання потоку нейтронів і перевищення ним деякого рівня свідчить про розвиток небезпечної ситуації і вимагає прийняття певних заходів. Питання встановлення такого рівня на основі наявних вимірювань потоків нейтронів є предметом даної роботи. Проаналізовано статистику густини потоку нейтронів за декілька діб. Показано, що ця статистика не зводиться до функцій розподілу Гаусса чи Пуассона. Виявлено, що значення густини потоку нейтронів не утворюють неперервний ряд значень і це не може бути пояснено роботою електроніки. Запропоновано вводити два типи контрольних рівнів густини потоку нейтронів: перший – для фіксації миттєвого перевищення максимальних значень, і другий – для відслідковування повільних змін середніх значень.

The residuals of a fuel after an explosion in Unit 4 of Chornobyl nuclear power plant (ChNPP) are in uncontrollable state. This means that the object is potentially dangerous. To control for the lava-like fuel-containing materials and warning about initiation of self-sustained reaction the systems exist, which control neutron flux from fuelcontaining materials in destroyed Unit 4 of ChNPP. It is suggested, that rising of neutron flux and exceeding by it some level argues about development of dangerous situation and requires taking some measures. The questions concerning establishing of such a level on the base of existing measurements of neutron fluxes are the subject of this article. The statistics of neutron flux density over a period of a few days has been analyzed. It was shown, that this statistics do not comes to Gauss or Poisson functions. It was discovered, that values of neutron flux density do not form a continuous series of values, and this can not be explained by the work of electronics. It was suggested to establish two types of control levels of neutrons flux density: the first – for fixing of instant excess of maximal values, and the second – for tracking of slow changing of a mean value.