ASTM E1018-20e1
Стандартное руководство по применению файла данных оценки поперечного сечения ASTM
- Стандартный №
- ASTM E1018-20e1
- Дата публикации
- 2020
- Разместил
- American Society for Testing and Materials (ASTM)
- Последняя версия
- ASTM E1018-20e1
- сфера применения
-
Обзор стандарта и техническая база
Стандарт ASTM E1018-20ε1 содержит важные рекомендации по применению данных о поперечном сечении нейтронов в атомной энергетике, в частности для сценариев мониторинга корпуса давления (PVS) легководных реакторов (LWR). Этот стандарт обусловлен острой необходимостью регулирования ядерной безопасности и направлен на стандартизацию применения данных о поперечном сечении нейтронов в дозиметрии реакторов.
Техническое развитие стандарта прошло процесс от первоначальной библиотеки ENDF/B до специализированного дозиметрического файла. С развитием технологий ядерной энергетики, особенно необходимостью оценки безопасности долгосрочной эксплуатации легководных реакторов, традиционная библиотека ENDF/B продемонстрировала ограничения в дозиметрических приложениях, что побудило Международное агентство по атомной энергии (МАГАТЭ) координировать разработку Международного файла по дозиметрии реакторов и термоядерному синтезу (IRDFF).
Интерпретация содержимого активной зоны
Область применения и технические требования
Настоящий стандарт в основном применим к анализу нейтронного поля при мониторинге корпусов легководных реакторов, включая:
Область применения Технические требования Требования к точности данных Местоположение мониторинга находящихся в эксплуатации энергетических реакторов Анализ многосенсорных измерений Относительная неопределенность<5% Эталонное нейтронное поле Проверка данных поперечного сечения Диапазон энергетического спектра 10 кэВ–20 МэВ Зона испытаний реактора Проверка самосогласованности Полнота ковариационной матрицы Требования к созданию файла данных ядерных сечений
Стандарт определяет требования к созданию файлов сечений, рекомендованных ASTM:
Характеристики формата данных: Поддерживаются как формат ENDF-6, так и 640-групповая структура энергетических групп SAND-II. Многогрупповой формат данных является предпочтительным форматом из-за его совместимости с представлением спектра нейтронов установки.
Требования к оценке и верификации: Все данные о сечениях должны быть проверены посредством дозиметрических измерений в опорном поле для устранения существенного смещения. Изменения в файлах IRDFF и ENDF/B должны соответствовать спецификациям неопределенности для дифференциальных данных с использованием метода наименьших квадратов.
Ключевая роль библиотеки IRDFF
Международный файл реакторной дозиметрии и термоядерного синтеза (IRDFF) версии 1.05 является основным источником данных, рекомендуемым этим стандартом. Его технические характеристики включают в себя:
Библиотека IRDFF содержит рекомендуемые данные о сечениях для 58 дозовых реакций, охватывающих диапазон энергий от тепловых нейтронов до 20 МэВ. Библиотека была разработана в результате международного сотрудничества экспертов, интегрируя результаты оценок ядерных данных из разных стран и дополняя набором реакций, оцененных международной группой экспертов.
Самосогласованность данных в библиотеке была проверена в среде легководного реактора, что имеет решающее значение для приложений мониторинга сосудов давления, где доступны только очень ограниченные данные о дозах.
Источники ключевых сечений реакции на дозу
Типы реакций Репрезентативные реакции Источники данных Области применения Реакции активации 55Mn(n,γ)56Mn IRDFF-1.05 Мониторинг радиоактивности Реакции деления 235U(n,f)FP RRDF Деление Мониторинг камеры Реакции получения гелия 10B(n,α)7Li CENDL-3 Мониторинг накопления гелия Функция повреждения Fe(n,X)dpa ENDF/B-VI.1 Оценка материального повреждения
Анализ неопределенности и ковариационная матрица
Стандарт предъявляет строгие требования к документации по неопределенности:
Неопределенности должны быть указаны для всех данных поперечного сечения (за исключением функций повреждения и сечений покрытия, используемых для нормализации). Поскольку эти данные часто сильно коррелируют, неопределенности должны включать корреляции, связанные с энергией, и, следовательно, должны быть указаны в виде ковариационной матрицы.
Ковариационная матрица должна быть напрямую связана с методом определения указанного поперечного сечения и поддерживать как файловый формат ENDF-6, так и многогрупповое табличное представление. В процессе валидации ожидается, что бенчмаркинг внесет значительный вклад в установление реалистичных оценок неопределенности и корреляций между поперечными сечениями.
Рекомендации по внедрению и передовой опыт
Требования к обработке данных
Требования к обработке данных сводятся к минимуму благодаря спецификациям формата. Для обработки данных поперечного сечения в формате ENDF-6 требуются такие коды, как коды NJOY-2012 и Mieke, в качестве примеров доступных кодов обработки.
Данные, указанные в табличном многогрупповом формате, должны быть напрямую пригодны для использования в кодах спектральной корректировки. Файлы неопределенности сечений следует использовать в качестве входных данных для определения общей неопределенности обработанных величин (например, флюенса или сна).
Доступ к данным и их доступность
Файлы ASTM должны быть доступны всем пользователям. Основными каналами распространения данных индивидуальных сечений в формате ENDF-6 являются четыре центра ядерных данных:
- Национальный центр ядерных данных Брукхейвенской национальной лаборатории, США
- Центр ядерных данных Обнинского физико-энергетического института, Россия
- Центр данных Сакле, Франция
- Секция ядерных данных Международного агентства по атомной энергии, Вена
Кроме того, Информационно-вычислительный центр радиационной безопасности (RSICC), управляемый Окриджской национальной лабораторией, служит резервным центром распространения многокластерных сечений.
Технические проблемы и тенденции развития
Основные технические проблемы, с которыми в настоящее время сталкиваются, включают:
Методы обработки охватываемых сечений: Методы обработки дополнительных неопределенностей, вносимых при использовании наложений для создания модифицированных функций отклика датчика, еще не полностью разработаны отраслью. Этот стандарт касается только выбора ядерных данных для поддержки использования наложений и характеристики их неопределенностей.
Обновления соответствующих ядерных данных: Обновления соответствующих данных, таких как изотопное содержание, отношение гамма-ветвления, выход деления и период полураспада, обычно требуют повторной проверки данных о сечениях, что увеличивает сложность ведения данных.
Будущие тенденции развития включают более точную технологию измерения сечений, улучшенные методы количественной оценки неопределенности и создание более полной базы данных проверочных экспериментов.
Заключение
Стандарт ASTM E1018-20ε1 содержит важные технические характеристики для атомной промышленности. Применение стандартизированных данных о поперечном сечении излучения обеспечивает точность и сопоставимость результатов мониторинга корпусов легководных реакторов. Библиотека IRDFF, рекомендуемая в качестве источника данных, отражает текущий международный консенсус в отношении данных о поперечном сечении излучения. Её постоянное обновление и поддержка имеют решающее значение для безопасности ядерной энергетики.
При внедрении настоящего стандарта пользователям следует уделять особое внимание точности источника данных, полноте анализа неопределенности и согласованному использованию с другими соответствующими стандартами для обеспечения надежности и достоверности результатов анализа доз.
ASTM E1018-20e1 Ссылочный документ
- ASTM E1005 Стандартный метод испытаний для применения и анализа радиометрических мониторов для наблюдения за корпусом реактора, E 706 (IIIA)
- ASTM E170 Стандартная терминология, относящаяся к радиационным измерениям и дозиметрии
- ASTM E185 Стандартная практика проведения наблюдательных испытаний корпусов атомных энергетических реакторов с легководным охлаждением, E706 (IF)
- ASTM E2005 Стандартное руководство по эталонным испытаниям реакторной дозиметрии в стандартных и эталонных нейтронных полях
- ASTM E482 Стандартное руководство по применению методов нейтронного транспорта для наблюдения за корпусом реактора, E706 (IID)
- ASTM E560 Стандартная практика экстраполяции результатов дозиметрического наблюдения за корпусом реактора, E706(IC)
- ASTM E693 Стандартная практика для характеристики нейтронного воздействия в железе и низколегированных сталях с точки зрения смещений на атом (DPA), E706 (ID)
- ASTM E844 Стандартное руководство по проектированию комплектов датчиков и облучению для наблюдения за реакторами, E 706 (IIC)
- ASTM E853 Стандартная практика анализа и интерпретации результатов наблюдения за легководными реакторами, E706 (IA)
- ASTM E854 Стандартный метод испытаний для применения и анализа твердотельных трековых самописцев (SSTR) для наблюдения за реакторами, E706(IIIB)
- ASTM E910 Стандартный метод испытаний для применения и анализа мониторов флюенса накопления гелия для наблюдения за корпусом реактора, E706 (IIIC)
- ASTM E944 Стандартное руководство по применению методов корректировки нейтронного спектра при наблюдении за реакторами (IIA)
ASTM E1018-20e1 История
- 2020 ASTM E1018-20e1 Стандартное руководство по применению файла данных оценки поперечного сечения ASTM
- 2020 ASTM E1018-20 Стандартное руководство по применению файла данных оценки поперечного сечения ASTM
- 2013 ASTM E1018-09(2013)e1 Стандартное руководство по применению файла данных оценки поперечного сечения ASTM
- 2009 ASTM E1018-09(2013) Стандартное руководство по применению файла данных оценки поперечного сечения ASTM, матрица E706 (IIB)
- 2009 ASTM E1018-09 Стандартное руководство по применению файла данных оценки поперечного сечения ASTM, матрица E 706 (IIB)
- 2001 ASTM E1018-01 Стандартное руководство по применению файла данных оценки поперечного сечения ASTM, матрица E 706 (IIB)
- 1995 ASTM E1018-95 Стандартное руководство по применению файла данных оценки поперечного сечения ASTM, матрица E 706 (IIB)
