kaz44Вестник Университета Шакарима. Серия технические наукиBulletin of Shakarim University. Technical Sciences2788-79953006-0524«Шәкәрім университеті» КеАҚ10.53360/2788-7995-2024-1(13)-39kaz44-703Research ArticleТЕХНИЧЕСКАЯ ФИЗИКА И ТЕПЛОЭНЕРГЕТИКАОБОСНОВАНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ТРАНСПОРТИРОВКЕ ЯДЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВSAFETY JUSTIFICATION FOR TRANSPORTATION OF NUCLEAR MATERIALSКелсингазинаР. Е.KelsingazinaR. E.

Рузия Ерлановна Келсингазина – инженер лаборатории испытаний реакторного топлива 

 071100, Республика Казахстан, г. Курчатов, улица Бейбит атом, 10 

 071412, Республика Казахстан, г. Семей, улица Глинки, 20 А 

Ruziya Erlanovna Kelsingazina – engineer of the Reactor Fuel Test Laboratory 

071100, Republic of Kazakhstan, Kurchatov, Beybit Atom street, 10071412, Republic of Kazakhstan, Semey, Glinka street, 20 A 

kelsingazina@nnc.kzФилиал «Институт атомной энергии» НЯЦ РК; Университет имени Шакарима города СемейКазахстанBranch «Institute of Atomic Energy» NNC RK; Shakarim University of SemeyKazakhstan20242903202401(13)320324Copyright © Келсингазина Р.Е., 20242024Келсингазина Р.Е.Kelsingazina R.E.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://tech.vestnik.shakarim.kz/jour/article/view/703

В Филиале «Институт атомной энергии» Национального ядерного центра Республики Казахстан проводится большое количество исследований в обоснование безопасности проектируемых и уже введенных в эксплуатацию реакторов. Эксперименты проводятся как на реакторных, так и внереакторных исследовательских установках. Для осуществления данных исследований возникает необходимость транспортировки ядерных материалов до места их проведения. Таким образом, возникает необходимость обоснования безопасности перевозки ядерных материалов. В данной работе представлены нейтронно-физические расчеты эффективного коэффициента размножения нейтронов в обоснование безопасности транспортировки ядерных материалов, согласно законодательству Республики Казахстан. В расчетах использовался наиболее часто перевозимый вид ядерных материалов – топливные таблетки диоксида урана (UO2) разных обогащений. Транспортировка производилась с использованием транспортно-упаковочного комплекта типа ПУ-1, в соответствие с правилами транспортировки ядерных материалов. Моделировались нормальные и аварийные условия перевозки ядерных материалов, учитывающие возможности протечки воды в упаковку и попадание воды в пеналы с топливными таблетками диоксида урана. Для определения эффективного коэффициента размножения нейтронов (kэф) транспортно-упаковочного комплекта использовался метод расчета Монте Карло в программе MCNP5, с библиотекой ядерных данных ENDF/B-VII.

The Institute of Atomic Energy of the National Nuclear Center of the Republic of Kazakhstan conducts a large number of studies to justify the safety of designed reactors and already operating reactors. Experiments are carried out both at in-pile and out-of-pile research installations. To implement these studies, there is a need to transport nuclear materials to the place where they are performed. Thus, it is necessary to justify the safety of nuclear material transportation. This paper presents neutronic calculations of the effective neutron multiplication factor to justify the safety of nuclear material transportation in accordance with the legislation of the Republic of Kazakhstan. The calculations used the most commonly transported type of nuclear materials – uranium dioxide (UO2) fuel pellets of various enrichments. Transportation was conducted using a transport packaging set IP-1, in accordance with the rules for the transportation of nuclear materials. Both normal and emergency conditions for the transportation of nuclear materials were modeled, taking into account the possibility of water leaking into the packaging and water getting into canisters with uranium dioxide fuel pellets. To determine the effective neutron multiplication factor (keff) of the transport and packaging set, the Monte Carlo calculation method was used in the MCNP5 program, with the ENDF/B-VII nuclear data library.

ядерные материалытранспортировкаметод Монте Карлотранспортно-упаковочный контейнеркоэффициент эффективного размножения нейтроновnuclear materialstransportationMonte Carlo methodtransport and packaging containereffective neutron multiplication factorReferencesBatyrbekov E. Experimental opportunities and main results of the impulse graphite reactor use for research in safety area / E. Batyrbekov, V. Vityuk, A. Vurim, G. Vityuk. // Annals of Nuclear Energy. – 2023. – Vol. 182. – Р. 109582. https://doi.org/10.1016/j.anucene.2022.109582.Batyrbekov E. Experimental opportunities and main results of the impulse graphite reactor use for research in safety area / E. Batyrbekov, V. Vityuk, A. Vurim, G. Vityuk. // Annals of Nuclear Energy. – 2023. – Vol. 182. – Р. 109582. https://doi.org/10.1016/j.anucene.2022.109582.Impulse graphite reactor IGR. Atomic Energy / I.V. Kurchatov, S.M. Feinberg, N.A. Dollezhal et al // Academy of Sciences of the USSR. – 1964. – T. 17, Issue. 6. – Р. 463-474.Impulse graphite reactor IGR. Atomic Energy / I.V. Kurchatov, S.M. Feinberg, N.A. Dollezhal et al // Academy of Sciences of the USSR. – 1964. – T. 17, Issue. 6. – Р. 463-474.Radiation protection and safety of radiation sources: international basic safety standards / Vienna: International Atomic Energy Agency, 2014. – Р. 24.Radiation protection and safety of radiation sources: international basic safety standards / Vienna: International Atomic Energy Agency, 2014. – Р. 24.Rules for the safe transportation of radioactive materials. 2018 Edition IAEA Safety Standards Series No. SSR-6 (Rev. 1). International Atomic Energy Agency. Vein. – 2019. URL: https://wwwpub.iaea.org/MTCD/publications/PDF/P1798R_web.pdf.Rules for the safe transportation of radioactive materials. 2018 Edition IAEA Safety Standards Series No. SSR-6 (Rev. 1). International Atomic Energy Agency. Vein. – 2019. URL: https://wwwpub.iaea.org/MTCD/publications/PDF/P1798R_web.pdf.Law of the Republic of Kazakhstan «On the use of atomic energy». – 2016. – № 442-V.Law of the Republic of Kazakhstan «On the use of atomic energy». – 2016. – № 442-V.International Conference on the Safety of Transport of Radioactive Material (2003: Vienna, Austria) Safety of transport of radioactive material: proceedings of an International Conference on the Safety of Transport of Radioactive Material / organized by the International Atomic Energy Agency, co-sponsored by the International Civil Aviation Organization [et al.], and held in Vienna, 7–11 July 2003. p.; 24 cm. – (Proceedings series, ISSN 0074–1884).International Conference on the Safety of Transport of Radioactive Material (2003: Vienna, Austria) Safety of transport of radioactive material: proceedings of an International Conference on the Safety of Transport of Radioactive Material / organized by the International Atomic Energy Agency, co-sponsored by the International Civil Aviation Organization [et al.], and held in Vienna, 7–11 July 2003. p.; 24 cm. – (Proceedings series, ISSN 0074–1884).Can «Rules for the transportation of nuclear materials, radioactive substances and radioactive waste» Approved. by order of the Minister of Energy of the Republic of Kazakhstan. 2021. – № 183 dated May 28.Can «Rules for the transportation of nuclear materials, radioactive substances and radioactive waste» Approved. by order of the Minister of Energy of the Republic of Kazakhstan. 2021. – № 183 dated May 28.MCNP-5.1.40 Monte-Carlo N-Particle Transport Code; Los Alamos National Laboratory; Los Alamos, New Mexico. – April 24, 2003.MCNP-5.1.40 Monte-Carlo N-Particle Transport Code; Los Alamos National Laboratory; Los Alamos, New Mexico. – April 24, 2003.Chirkin V.S. Thermophysical properties of nuclear technology materials: M., Atomizdat, 1968. – 484 p.Chirkin V.S. Thermophysical properties of nuclear technology materials: M., Atomizdat, 1968. – 484 p.Thermophysical Properties of Materials for Nuclear Engineering: Tutorial for students of specialty “Nuclear Power Plants” / Edited by Prof. P.L. Kirillov. Second revised and augmented edition. - Obninsk. 2006. - 182 PP.Thermophysical Properties of Materials for Nuclear Engineering: Tutorial for students of specialty “Nuclear Power Plants” / Edited by Prof. P.L. Kirillov. Second revised and augmented edition. - Obninsk. 2006. - 182 PP.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.