›
›

Bài giảng Vật lý hạt nhân - Chương 5: Lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt - Nguyễn Nhị Điền

pdf 78 trang ngocly 30 Free
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Vật lý hạt nhân - Chương 5: Lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt - Nguyễn Nhị Điền", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • pdfbai_giang_vat_ly_hat_nhan_chuong_5_lo_phan_ung_hat_nhan_da_l.pdf

Nội dung text: Bài giảng Vật lý hạt nhân - Chương 5: Lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt - Nguyễn Nhị Điền

  1. Chương 5 LÒ PHẢN ỨNG HẠT NHÂN ĐÀ LẠT PGS TS Nguyễn Nhị Điền Đà Lạt, 2014 Viện NCHN, Đà Lạt 11/2014 1
  2. CÁC ĐIỂM MỐC THỜI GIAN • 1960 - khôûi coâng xaây döïng loø TRIGA Mark II taïi Ñaø Laït • 26/2/1963 - Loø TRIGA ñaït traïng thaùi tôùi haïn laàn ñaàu • 4/3/1963 - Loø TRIGA ñöôïc ñöa vaøo hoaït ñoäng chính thöùc ôû coâng suaát 250 kW • Töø 1963-1968 - LPÖ ñöôïc vaän haønh vôùi 3 muïc tieâu: huaán luyeän caùn boä (Training), nghieân cöùu khoa hoïc (Research) vaø saûn xuaát ñoàng vò phoùng xaï (Isotope Production) • Töø 1968-1974 - LPÖ taïm ngöøng hoaït ñoäng do chieán tranh • Sau Hieäp ñònh Paris ñöôïc kyù keát vaøo naêm 1973, giai ñoaïn 1974-1975, nhieân lieäu cuûa LPÖ ñöôïc laáy ra khoûi vuøng hoaït vaø chuyeân chôû traû veà Hoa kyø. LPÖ hoaøn toaøn khoâng coøn khaû naêng hoaït ñoäng. Viện NCHN, Đà Lạt 11/2014 2
  3.  Theo QÑ soá 64/CP ngaøy 26/4/1976, ngaønh haït nhaân ñöôïc thaønh laäp vaø ñöôïc giao quaûn lyù Trung taâm Nghieân cöùu Nguyeân töû Ñaø Laït maø thieát bò chính laø LPÖ TRIGA Mark II  9/10/1979 - Hôïp ñoàng soá 85-096/54100 veà khoâi phuïc LPÖ ñöôïc ñaïi dieän hai nöôùc Vieät Nam vaø Lieân xoâ kyù keát  15/3/1982 - khôûi coâng xaây döïng coâng trình khoâi phuïc & môû roäng LPÖ haït nhaân Ñaø Laït (goïi laø loø IVV-9)  01/11/1983 - Loø IVV-9 ñaït traïng thaùi tôùi haïn laàn ñaàu v ới nhiên liệu độ giàu cao 36% U-235  20/3/1984 - LPÖ hoaït ñoäng chính thöùc ôû coâng suaát 500kW  Töø 13/2/1985 - sau 1 naêm baûo haønh, 3 chuyeân gia cuoái cuøng cuûa Lieân xoâ veà nöôùc. Vieän NCHN hoaøn thaønh ñaûm nhaän coâng taùc vaän haønh vaø khai thaùc LPÖ. Viện NCHN, Đà Lạt 11/2014 3
  4.  Tháng 2/2004 –b ắt đầu tham gia dự án RRRFR (Russian Research Reactor Fuel Return) để chuyển đổi nhiên liệu vùng hoạt từ sử dụng nhiên liệu độ giàu cao (HEU –Highly Enriched Uranium, 36% U-235) sang độ giàu thấp (LEU –Low Enriched Uranium, 19.75% U-235).  Từ ngày 12/9/2007 –Lò phản ứng hoạt động với vùng hoạt hỗn hơp nhiên liệu HEU và LEU.  Ngày 30/11/2011 –LP Ư đạt trạng thái tới hạn lần đầu với cấu hình 72 bó nhiên liệu LEU.  Ngày 9/01/2012 –LP Ư đạt mức 100% công suất danh định và vận hành thử nghiệm 72 giờ không tải.  Tuần 12-16/3/2012 –thực hiện đợt vận hành lò 108 giờ t ại công suất 500 kW đầu tiên với nhiên liệu LEU. Viện NCHN, Đà Lạt 11/2014 4
  5. CẤU TRÚC CỦA LÒ PHẢN ỨNG 3D-View of the Dalat Research Reactor Viện NCHN, Đà Lạt 11/2014 5
  6. TiÕt diÖn c¾t ®øng ~ 2000 mm TiÕt diÖn c¾t ngang Rotating top lid Pool tank Column door Beam port # 2 Beam port # 3 Upper Thermal cylindrical ~ 6840 mm Column shell Stainless steel Extracting well Aluminum Graphite reflector Core Pool tank wall Concrete shielding Beam port # 1 Bellows Beam port # 4 assembly Spent fuel storage tank Thermal column door Thermalizing column (closed) A Graphite Concrete Core Door plug shielding (ex bulk-shielding experimental tank) Spent fuel storage tank Viện NCHN, Đà Lạt 11/2014 6
  7. - Laø loaïi LPÖ nghieân cöùu daïng beå bôi. Duøng nöôùc thöôøng ñeå laøm chaäm nôtron vaø laøm nguoäi Gi¸ ®ì tÇng trung gian vuøng hoaït. trong bÓ lß - Vuøng hoaït ñaët trong thuøng loø döôùi ñoä saâu khoaûng 5m nöôùc. Thuøng loø coù daïng hình truï (cao 2 2 4 6.25m, ñöôøng kính 2m), chöùa 2 khoaûng 18m3 nöôùc caát. 1 5 - Trước tháng 9/2007, vùng hoaït 7 4 3 chöùa 104 boù nhieân lieäu HEU, 0 moãi boù chöùa khoaûng 40g U- 235 vôùi ñoä giaøu 36%. Từtháng 2 5 2 9/2007, vùng hoạt hỗn hợp gồm 98 boù HEU và 6 bó LEU độ giàu 19,75% chứa khoaûng 50g U- 1. GiÕng hót vµ kÕt cÊu gi¸ ®ì vïng ho¹t 235, v à t ừtháng 7/2009, vùng 2. C¸c kªnh ®Æt c¸c ®Çu dß neutron hoạt gồm 92 bó HEU và 12 boù 3. VÞ trÝ ®Ó nhiªn liÖu t¹m thêi 4. èng dÉn; 5. Kh«ng gian ®Ó n­íc ®èi l­u LEU töø 7/2009. Viện NCHN, Đà Lạt 11/2014 7
  8. Thïng Lß ph¶n øng: • Thïng lß ®­îc gi÷ l¹i tõ lß TRIGA tr­íc ®©y, cã ®­êng kÝnh ngoµi kho¶ng 2 m, chiÒu cao 6,25 m, ®é dµy tèi thiÓu 6,2 mm. • Thïng lß ®­îc che ch¾n b»ng bª-t«ng xung quanh. CÊu tróc che ch¾n: • KÕt cÊu bª t«ng cèt thÐp cã chiÒu dµi 8,6 m vµ chiÒu cao tÝnh tõ sµn nhµ lß kho¶ng 6,55 m. • Chç cã chiÒu dµy tèi thiÓu trong kÕt cÊu che ch¾n theo chiÒu h­íng t©m tõ trong vïng ho¹t ra ngoµi lµ 2,5 m. • CÊu tróc che ch¾n cña Lß ph¶n øng theo d¹ng bËc thang nªn phÇn ®¸y cã chiÒu réng kho¶ng 6,69 m trong khi ë phÝa trªn cã h×nh b¸t gi¸c víi chiÒu réng kho¶ng 3,81 m. • Mét tÊm thÐp nÆng 3,6 tÊn, dµy 15 cm ®­îc dïng ®Ó che ch¾n phãng x¹ bæ sung phÝa n¾p thïng lß. Viện NCHN, Đà Lạt 11/2014 8
  9. MÆt c¾t ngang vïng ho¹t lß ph¶n øng (Cấu hình 104 HEU, trước 9/2011): BÉy n¬tron Vµnh ph¶n x¹ Graphite M©m quay 40 hèc chiÕu Thanh nhiªn liÖu Thanh ®iÒu khiÓn 31.75 (Boron Carbide) Thanh tù ®éng Khèi Beryllium C¸c kªnh chiÕu mÉu Viện NCHN, Đà Lạt 11/2014 9
  10. MÆt c¾t ngang vïng ho¹t lß ph¶n øng (Cấu hình 92 BNL LEU, từ 12/2011): Bẫy nơtron Màu cam là các BNL đã cháy một phần (nạp vào lò từ 9/2007 SR và từ tháng 7/2009). ShR ShR RgR ShR ShR SR Viện NCHN, Đà Lạt 11/2014 10
  11. S¬ ®å nguyªn lý cña hÖ t¶i nhiÖt vßng 1: BÓ chøa n­íc sù cè ThiÕt bÞ trao ®æi nhiÖt M¸y b¬m M¸y b¬m Thïng lß - N ước đi t ừ d ưới l ê n GiÕng hót - Nước tải nhiệt không 6 lấy trực tiếp từ vùng Vïng ho¹t hoạt 1 Vµnh ph¶n x¹ - Chỉ gần 50% (khoảng Kªnh ngang 3 5 22 m /h) nước đi qua vùng hoạt. 2 4 4 Đối lưu tự nhiên qua 3 vùng hoạt. Viện NCHN, Đà Lạt 11/2014 11
  12. nguyªn lý hÖ t¶i nhiÖt 2 vßng: Water Supply Sys. Ventilation Sys. Secondary Cooling Sys. Primary Cooling Sys. Purification Sys.           Sump Viện NCHN, Đà Lạt 11/2014 12
  13. Bó nhiªn liÖu lo¹i WWr-m2 Mỗi bó nhiên liệu có cấu tạo từ 3 lớp hình ống đồng trục: 2 ống bên trong hình trụ tròn, ống ngoài cùng hình lục giác, vỏ bọc được làm bằng hợp kim Al-U. Viện NCHN, Đà Lạt 11/2014 13
  14. CÊu tróc chi tiÕt cña bã nhiªn liÖu lo¹i WWR-M2: 865 822 42 600 32 A B C D E 24 33 43 8 10 D E Fuel Cladding (Al) A BC DD CC EE 2.5 11 11 3 22 22 32 27 Fuel Meat (U-Al) Viện NCHN, Đà Lạt 11/2014 14
  15. NHIEÂN LIEÄU LOØ PHAÛN ÖÙNG: - 2 loại nhiên liệu: nhiên liệu HEU 36% là hợp kim U-A l v à nhiên liệu LEU 19.75% là UO2+ Al (khuếch tán UO2 lên nền nhôm). - Lõi nhiên liệu HEU dày 0.7 mm. Lõi nhiên liệu LEU dày 0.94 mm. Được bao bọc bởi 2 lớp nhôm bảo vệ, mỗi lớp dày 0.9 mm với nhiên liệu HEU và 0.78mm với nhiên liệu LEU. - Khoảng không gian giữa các thanh nhiên liệu để cho nước lưu thông. - Tổng độ dài toàn bó nhiên liệu là 865 mm, riêng độ dài phần chứa nhiên liệu là 600 mm. Viện NCHN, Đà Lạt 11/2014 15
  16. Các thông số của 2 loại nhiên liệu WWR-M2: Parameter VVR-M2 VVR-M2 HEU LEU Enrichment, % 36 19.75 Average mass of 235U in FA, g 40.20 49.70 Fuel meat composition U-Al Alloy UO2+Al Uranium density of fuel meat, g/cm3 1.40 2.50 Cladding material Al alloy Al alloy (SAV-1) (SAV-1) Fuel element thickness (fuel meat and 2 2.50 2.50 cladding), mm Fuel meat thickness, mm 0.70 0.94 Each cladding thickness, mm 0.90 0.78 Viện NCHN, Đà Lạt 11/2014 16
  17.  Công suất nhiệt danh định: 500 kW  Chất làm nguội và làm chậm: Nước CAÙC ÑAËC TRÖNG CÔ BAÛN: thường (H20)  Kích thước và cấu hình của vùng hoạt của lò: •- Hình trụ, đường kính 44.2 cm, cao 60 cm •- Cấu hình 88, 92, 89 bó nhiên liệu (4/1984- 4/1994), 100 bó (4/1994-3/2002), 104 bó (3/2002-10/2006), 106 bó (11/2006-9/2007), 98 HEU + 6 LEU (từ 9/2007), 92 HEU + 12 LEU (từ 7/2009), 92 LEU (từ 12/2011). •- 7 thanh điều khiển gồm: + 2 thanh an toàn (B4C): 5.36$ + 4 thanh bù trừ (B4C): 11.26$ + 1 thanh điều chỉnh tự động (thép không rỉ): 0.49$ - Vành phản xạ bằng Beryllium và Graphite Viện NCHN, Đà Lạt 11/2014 17
  18. Th«ng sè Moâ taû Lß phaûn øng Lo¹i bÓ b¬i C«ng suÊt danh ®Þnh 500 kW Th«ng l­îng neutron (nhiÖt, cùc ®¹i) 2×1013 n¬tron/cm2.s C¸c th«ng tin chung Nhiªn liÖu Lo¹i VVR-M2 , d¹ng èng cña LP¦ h¹t nh©n §µ PhÇn thÞt cña nhiªn liÖu Hîp kim Al-U, ®é giµu 36% L¹t Hîp kim Al-UO2, ®é giµu 19,75% Vá bäc cña nhiªn liÖu Hîp kim nh«m ChÊt lµm chËm N­íc nhÑ ChÊt phaûn xaï Graphite, beryllium vµ n­íc nhÑ ChÊt lµm nguéi N­íc nhÑ C¬ chÕ lµm nguéi vïng ho¹t Ñoái l­u tù nhiªn C¬ chÕ taûi nhiÖt Hai voøng n­íc lµm nguéi VËt liÖu che ch¾n Bª-t«ng, n­íc vµ n¾p thÐp C¸c thanh ®iÒu khiÓn 2 an toµn, 4 bï trõ vµ 1 tù ®éng VËt liÖu c¸c thanh bï trõ vµ an toµn B4C VËt liÖu thanh tù ®éng ThÐp kh«ng rØ Viện NCHN, Đà Lạt 11/2014 18
  19. THIEÁT BÒ THÖÏC NGHIEÄM CUÛA LPÖ: * Các loại kênh chiếu mẫu: I. Kênh chiếu đứng, gồm: + Các kênh ướt: ớ1 bẫy nơtron ở tâm vùng hoạt ớ1 hốc chiếu tại ô 1-4 ớ40 hốc chiếu của mâm quay + Các kênh khô chuyển mẫu bằng khí nén: 2 kênh khô (tại các ô 7-1 và 13-2) II. Kênh ngang, gồm: 3 kênh hướng tâm (1 kênh chưa sử dụng) và 1 kênh tiếp tuyến III. Cột nhiệt: 1 cột nhiệt Viện NCHN, Đà Lạt 11/2014 19
  20. THIEÁT BÒ THÖÏC NGHIEÄM CUÛA LPÖ: + Bẫy nơtron ở tâm vùng hoạt dạng cột nước hình trụ xung quanh là khối berily - Bẫy nơtron chiếm 7 ô mạng của vùng hoạt. - Đường kính trong của bẫy là 65 mm. - Một ống nhôm đường kính 42 mm được đặt ở bên trong bẫy để giữ các mẫu chiếu xạ - Bẫy nơtron là kênh chiếu xạ có thông lượng nơtron nhiệt lớn. + Kênh ướt chiếu xạ tại ô 1-4 được sử dụng trong vùng hoạt có đường kính 30 mm; chiếm 1 ô ở biên vùng hoạt. Viện NCHN, Đà Lạt 11/2014 20
  21. THIEÁT BÒ THÖÏC NGHIEÄM CUÛA LPÖ: + Mâm quay được đặt trong rãnh ở phần trên của vành phản xạ graphit - Mâm quay có 40 ô giống nhau bằng nhôm, mở ra ở phía trên và 2 kín lại ở dưới đáy, dùng để đặt các 1 3 hộp đựng mẫu chiếu xạ. 4 - Các ô này có đường kính 31,75 5 mm và chiều cao 274 mm. - Một hệ thống bao gồm: Đòn bẫy điều khiển chốt định vị; Bộ phận truyền động; ống nạp mẫu: 1. Bé truyÒn ®éng vµ vÞ trÝ thanh 2. GiÕng hót Cho phép nạp các hộp chứa mẫu 3. ¤ng ®Æt vµ lÊy mÉu vào bất cứ ô nào từ trên mặt lò; 4. Hèc chiÕu x¹ 5. Vµnh phản x¹ Graphite lấy mẫu dùng tay gắp mẫu. Viện NCHN, Đà Lạt 11/2014 21
  22. THIEÁT BÒ THÖÏC NGHIEÄM CUÛA LPÖ: + Các kênh khô: có hai hệ thống chuyển mẫu bằng khí nén tại hai ô ngoại biên vùng hoạt: - Tại ô 7-1 được vận hành từ xa nhờ hệ điều khiển và hệ lấy mẫu đặt tại nhà 1, cách LPƯ khoảng 40 m. - Tại ô 13-2 được dùng cho phân tích kích hoạt nhanh; bộ phận điều khiển và lấy mẫu được đặt ngay bên trong gian nhà lò. + Bốn kênh ngang: xuyên qua lớp bê-tông che chắn, thùng lò và bể lò đến tận vành phản xạ graphit. - 3 kênh (K1, K2 và K4) hướng về tâm vùng hoạt. - 1 kênh (K3) tiếp tuyến với phần bên ngoài của vùng hoạt. + Cột nhiệt kích thước 1,2x1,2x1,6 m. Các khối graphit với kích thước 10,2x10,2x127 cm chất đầy bên trong cột nhiệt. Viện NCHN, Đà Lạt 11/2014 22
  23. HỆ ĐIỀU KHIỂN LÒ PHẢN ỨNG R- Reactor Viện NCHN, Đà Lạt 11/2014 23
  24. HỆ ĐIỀU KHIỂN LÒ PHẢN ỨNG: 1. Thực hiện các quá trình khởi động lò, thay đổi công suất lò và dừng lò theo kế hoạch hay dừng lò khi có sự cố; 2. Tăng /giảm công suất lò trong cả 2 chế độ bằng tay và tự động; 3. Điều khiển lò đạt trạng thái tới hạn với chu kỳ an toàn; 4. Điều khiển công suất và chu kỳ lò trong cả 2 chế độ bằng tay và tự động; Viện NCHN, Đà Lạt 11/2014 24
  25. HỆ ĐIỀU KHIỂN LÒ PHẢN ỨNG: 5. Đo đạc công suất và chu kỳ lò trong toàn dải làm việc của lò phản ứng; 6. Đưa ra các thông tin về trạng thái hoạt động của lò thông qua các bộ chỉ thị, và các dụng cụ đo; 7. Ngăn chặn việc vận hành không đúng bằng việc từ chối thực hiện lênh hoặc đưa ra các tín hiệu cảnh báo; 8. Bảo vệ lò, ngăn ngừa việc xảy ra tai nạn hạt nhân bằng việc tự động dập lò một cách tin cậy trong bất cứ trường hợp sự cố nào xảy ra đối với lò (sự cố công suất, chu kỳ, sự cố công nghệ ) Viện NCHN, Đà Lạt 11/2014 25
  26. HỆ ĐIỀU KHIỂN LÒ PHẢN ỨNG: Viện NCHN, Đà Lạt 11/2014 26
  27. HỆ ĐIỀU KHIỂN LÒ PHẢN ỨNG: Viện NCHN, Đà Lạt 11/2014 27
  28. KÊNH ĐO KÊNH ĐO KÊNH ĐO NƠTRON No.3 NƠTRON No.2 NƠTRON No.1 (UDPN-27R1) (UDPN-27R1) (UDPN-27R1) HỆ DẪN ĐỘNG CỦA CÁC THANH ĐiỀU TỦ THU TỦ THU TỦ THU KHIỂN NHẬN, XỬ NHẬN, XỬ NHẬN, XỬ SERVO – MOTOR LÝ VÀ ĐiỀU LÝ VÀ ĐiỀU LÝ VÀ ĐiỀU SYSTEM KHIỂN KHIỂN KHIỂN THỨ BA THỨ HAI THỨ NHẤT UNO-251R1 UNO-251R1 UNO-251R1 DALAT No. 3 No. 2 No. 1 REACTOR KHỐI RELAY CHỌN 2/3 HỆ ĐO VÀ HỆ THU NHẬN VÀ KiỂM TRA LƯU TRỮ THÔNG TIN TỰ ĐỘNG CÁC Archiving, Diagnostic THÔNG SỐ CÔNG NGHỆ and Logging System (PIS) (ADLS) SƠ ĐỒ KHỐI CỦA HỆViện ĐIỀU NCHN, KHIỂN Đà LÒ Lạt PHẢN 11/2014 ỨNG HẠT NHÂN ĐÀ LẠT 2828 BLOCK DIAGRAM OF THE DALAT REACTOR CONTROL AND INSTRUMENTATION SYSTEM
  29. Unit for reactivity monitoring and automatic power regulation Unit for protection and monitoring by neutron parameters: Unit for protection and monitoring by thermal-hydraulic parameters Modules for conversion and normalization of input signals from process parameters detectors Unit for signals logical processing and control Power Supply system UNO-251R1 Viện NCHN, Đà Lạt 11/2014 2929
  30. Emergency Protection System (EPS) Signal from Signal from PIS Control Desk Detection Device CSS Devices UNO-251R1 AP-Relay KC-Relay AZ-Relay Sub-units Sub-units Sub-units AP KC AZ Actuating Actuating Actuating Mechanism Mechanism Mechanism AP KC1, KC2, KC3, KC4 AZ1 & AZ2 220 V AC-Supply 48 DC-PowerSupply Viện NCHN, Đà Lạt 11/2014 3030
  31. HỆ ĐIỀU KHIỂN LÒ PHẢN ỨNG: - 7 thanh điều khiển: + 2 thanh an toàn (B4C). + 4 thanh bù trừ (B4C). + 1 thanh điều chỉnh tự động (théo không rỉ). - 3 kênh đo nơtron: + Mỗi kênh có 2 dải đo (dải khởi động và dải làm việc) ứng với 2 detector nơtron loại FC và buồng bù trừ gamma CIC. - 3 tủ thu nhận và xử lý thông tin: + Điều khiển LPƯ và duy trì tự động tại các mức công suất khác nhau + Dừng lò khi có sự cố (công suất, chu kỳ, công nghệ) hoặc dừng bằng tay + Lưu giữ và chỉ thị các thông tin liên quan của LPƯ. + Viện NCHN, Đà Lạt 11/2014 31
  32. HỆ ĐIỀU KHIỂN LÒ PHẢN ỨNG: - Các tín hiệu bất thường dẫn đến dập lò tự động: + Công suất của 2 trong 3 kênh đo của dải làm việc vượt quá mức công s u ất đặt 110% (cảnh báo 105%). + Chu kỳ tăng công suất của 2 trong 3 kênh đo giảm xuống d ưới 20 giây (cảnh báo 30 giấy). + Lưu lượng vòng 1 giảm dưới 40 m3/h và vòng 2 dưới 70 m3/h (cảnh báo 45 m3/h và 80 m3/h tương ứng). + Mức nước trong bể lò giảm hơn 60 cm s o v ới m ức đầy (cảnh báo 30 cm). + Sai hỏng của 2 trong 3 tủ thu nhận và xử lý thông tin. + Mất điện lưới 220V. + Mất điện 48V nuôi động cơ và nuôi các relay điều khiển. - Phoøng theo doõi vaø xöû lyù söï coá cho pheùp döøng loø baèng tay khi coù baát thöôøng maø khoâng tieáp caän ñöôïc vaøo phoøng ñieàu khieån chính. Viện NCHN, Đà Lạt 11/2014 32
  33. Hệ đo đạc & kiểm tra các thông số công nghệ LPƯ: - Ño, ghi vaø kieåm tra caùc thoâng soá cuûa heä laøm nguoäi loø, heä thoâng gioù vaø heä thoaùt nöôùc phoùng xa, ï + Nhieät ñoä trong beå loø (5) vaø taïi loái vaøo/loái ra cuûa bình trao ñoåi nhieät (4); nhieät ñoä ngoaøi trôøi (1) + Löu löôïng nöôùc laøm maùt voøng 1, voøng 2, heä loïc nöôùc loø; + Löu löôïng khí qua ống thải từ nhaø loø + Möùc nöôùc trong beå loø, beå boå sung, beå chöùa nöôùc thaûi nhaø 1, beå thaùp laøm maùt voøng 2, beå chöùa thanh nhieân lieäu ñaõ chaùy, + Aùp suaát taïi ñaàu ñaåy cuûa bôm voøng 1 vaø caùc bôm khaùc; aùp löïc taïi moät soá ñieåm treân ñöôøng oáng voøng 1 vaø voøng 2. + Ñoä daãn ñieän nöôùc loø tröôùc vaø sau phin loïc + Viện NCHN, Đà Lạt 11/2014 33
  34. Hệ cấp điện cho nhà LPƯ: - Cung caáp ñieän cho nhaø 1 (LPÖ) ñöôïc thöïc hieän nhôø 1 baûng ñieän chính goàm 2 phaân ñoaïn. • + Caû 2 phaân ñoaïn naøy ñöôïc nuoâi töø theá 220 kV cuûa thành phố qua traïm bieán theá 22/0.4kV, 800 k VA taïi nhaø soá 3. • + Heä maùy phaùt ñieän diesel goàm 2 maùy (1 maùy coâng suaát 30 k VA khôûi ñoäng töï ñoäng khi maát ñieän löôùi, 1 maùy coâng suaát 50 k VA vaän haønh baèng tay). • + Heä caáp ñieän UPS (cho heä ñieàu khieån loø vaø heä ño lieàu khu vöïc LPÖ). • Khu vöïc LPÖ coù 3 loaïi hoä tieâu thuï ñieän vôùi caùc möùc öu tieân khaùc nhau. Möùc öu tieân cao nhaát (hoä loaïi 1) chæ cho pheùp maát ñieän toái thieåu nhaát, loaïi 2 – 1 giôø, loaïi 3 – 24 giôø. Viện NCHN, Đà Lạt 11/2014 34
  35. Heä thoáng laøm nguoäi LPÖ: - Laøm nguoäi vuøng hoaït: + Löu löôïng nöôùc chaûy qua vuøng hoaït: 22 m3/h + Nhieät ñoä taïi loái vaøo vuøng hoaït: (27 ÷ 30)0C + Nhieät ñoä taïi loái ra vuøng hoaït (trung bình): (45 ÷ 48)0C - Heä laøm nguoäi sô caáp: + Löu löôïng nöôùc: 50 m3/h + Nhieät ñoä taïi loái vaøo bình trao ñoåi nhieät: (34 ÷ 37)0C + Nhieät ñoä taïi loái ra bình trao ñoåi nhieät: (25 ÷ 28)0C - Heä laøm nguoäi thöù caáp: + Löu löôïng nöôùc: 90 m3/h + Nhieät ñoä taïi loái vaøo bình trao ñoåi nhieät: (22 ÷ 25)0C + Nhieät ñoä taïi loái ra bình trao ñoåi nhieät: (17 ÷ 20)0C Viện NCHN, Đà Lạt 11/2014 35
  36.  4 tuaàn 1 ñôït 100- 108-130 giôø lieân tuïc. CHEÁ ÑOÄ VAÄN HAØNH LOØ: Trung bình moãi naêm 1250 giôø ôû coâng suaát 500 kW  Tính ñeán thaùng 11/2014, LPÖ ñaõ hoaït ñoäng khoaûng 39.000 giôø  Caùc muïc tieâu chính cuûa LPÖ haït nhaân Ñaø laït: + S¶n xuÊt ®ång vÞ phãng x¹ + Ph©n tÝch kÝch ho¹t + C¸c øng dông kh¸c theo yªu cÇu + Nghiªn cøu vËt lý h¹t nh©n vµ vËt lý lß ph¶n øng + §µo t¹o c¸n bé  Soá laàn daäp loø ngoaøi keá hoaïch chuû yeáu laø do Phòng điều khiển LPƯ ñieän löôùi (toång soá 300 laàn, trong ñoù do ñieän löôùi chieám treân 70%, sai hoûng thieát bò vaø do ngöôøi vaän haønh - gaàn 30%). Viện NCHN, Đà Lạt 11/2014 36
  37. CHEÁ ÑOÄ VAÄN HAØNH LOØ PHAÛN ÖÙNG: THèNG Kª THêI GIAN HO¹T ®éNG CñA LP­HN ®µ L¹T 2000 1800 1771 1654 1505 1600 1486 1343 1380 1387 1351 1370 1302 1338 1400 1286 1298 1297 1300 1231 1243 1205 1205 1215 1231 1220 1250 1120 1113 1131 1200 1098 993 966 1000 800 516 600 Sè giê vËn hµnh t¹i 500 kW kW (giê) 500 t¹i vËn hµnh giê Sè 400 200 0 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 N¨m Viện NCHN, Đà Lạt 11/2014 37
  38. AN TOAØN HAÏT NHAÂN VAØ CAÙC BIEÄN PHAÙP ÑAÛM BAÛO AN TOAØN CHO LOØ PHAÛN ÖÙNG: 1. Heä thoáng ñieàu khieån vaø baûo veä Loø phaûn öùng: - Töï ñoäng daäp loø khi coù söï baát thöôøng veà thieát bò, coâng suaát, chu kyø, cheá ñoä taûi nhieät, v.v - Heä ñieàu khieån hieän ñaïi, ñaõ ñöôïc naâng caáp laàn thöù nhaát vaøo naêm 1993 vaø ñaõ thay môùi naêm 2007. 2. Baûo ñaûm nghieâm ngaët cheá ñoä vaän haønh vaø khai thaùc LPÖ baèng caùch: - Ban haønh caùc quy phaïm, noäi quy vaø quy cheá. - Kieåm tra vieäc thöïc hieän caùc quy cheá. 3. Baûo ñaûm nghieâm ngaët cheá ñoä taûi nhieät vuøng hoaït vaø caùc thoâng soá nöôùc laøm nguoäi trong loø. Viện NCHN, Đà Lạt 11/2014 38
  39. AN TOAØN HAÏT NHAÂN VAØ CAÙC BIEÄN PHAÙP ÑAÛM BAÛO AN TOAØN CHO LOØ PHAÛN ÖÙNG: 4. An toaøn phoùng xaï: Kieåm xaï khu vöïc, kieåm tra lieàu phoùng xaï taïi caùc vò trí quan troïng, loïc khí phoùng xaï tröôùc khi thaûi ra moâi tröôøng, quaûn lyù nghieâm ngaët caùc loaïi thaûi phoùng xaï loûng vaø raén. 5. An toaøn haït nhaân: Theo cô cheá baûo veä nhieàu taàng nhôø 3 lôùp raøo chaén: - Voû boïc nhieân lieäu. - Beå loø, heä taûi nhieät voøng 1 vaø thaønh beâ toâng baûo veä sinh hoïc. - Nhaø loø phaûn öùng baèng beâ toâng coát theùp. Viện NCHN, Đà Lạt 11/2014 39
  40. C¸c líp b¶o vÖ cña lß ph¶n øng: LÔÙP RAØO 2 (Thuøng Loø & LÔÙP RAØO 4 (Nhaø loø) LÔÙP RAØO 1 Voøng taûi nhieät sô caáp) LÔÙP RAØO 3 (Töôøng beâ toâng) (Voû nhieân lieäu) Nöôùc taûi nhieät voøng 1 Vuøng hoaït Töôøng beâtoâng Loø phaûn öùng Nhiên Voû boïc nhoâm Nhaø loø liệu Viện NCHN, Đà Lạt 11/2014 40
  41. MỘT SỐ ỨNG DỤNG CHÍNH CỦA LÒ PHẢN ỨNG HẠT NHÂN ĐÀ LẠT 1. Saûn xuaát Ñoàng vò phoùng xaï phuïc vuï caùc ngaønh Y teá, coâng - noâng nghieäp, nghieân cöùu vaø ñaøo taïo 2. Dòch vuï phaân tích thaønh phaàn vaø nguyeân toá trong caùc loaïi maãu ñeå phuïc vuï nhu caàu cuûa caùc ngaønh 3. Phuïc vuï cho caùc Nghieân cöùu cô baûn vaø ñaøo taïo nguoàn nhaân löïc 4. Moät soá caùc ÖÙng duïng khaùc (chieáu xaï vaät lieäu, chieáu xaï ñoät bieán, chuaån caùc thieát bò ño, phaùt trieån kyõ thuaät ño lieàu böùc xaï, ) Viện NCHN, Đà Lạt 11/2014 41
  42. 1.1. Saûn xuaát ñoàng vò vaø döôïc chaát phoùng xaï cho Y teá (1) 1. Ñieàu cheá ñoàng vò I-131 (daïng loûng vaø vieân con nhoäng): * Chieáu xaï bia TeO2 trong loø phaûn öùng * Phaûn öùng haït nhaân: • 130Te(n, γ)131Te 131I * I-131 ñöôïc taùch ra khoûi bia baèng phöông phaùp chöng caát khoâ ôû nhieät ñoä 7500C Daây chuyeàn saûn xuaát I-131 laép 7/2008 Daây chuyeàn saûn xuaát I-131 laép töø 1984 Viện NCHN, Đà Lạt 11/2014 42
  43. 1.1. Saûn xuaát ñoàng vò vaø döôïc chaát phoùng xaï cho Y teá (2) Söï hình thaønh I-131 töø bia chieáu xaï TeO2: Bia ñoàng vò 130Te coù ñoä giaøu ñoàng vò 33.8%, khi töông taùc vôùi nôtron, coù hai loaïi phaûn öùng ñeå taïo ra 131Te, ñaëc tröng baèng hai tieát dieän phaûn öùng khaùc nhau: Sô ñoà phaûn öùng: 131mTe 82%β−, 30h σ1 =0.04bar 18% 131 130Te(n, γ) I σ2 =0.2bar 131Te β−, 24.8 min Viện NCHN, Đà Lạt 11/2014 43
  44. 1.1. Saûn xuaát ñoàng vò vaø döôïc chaát phoùng xaï cho Y teá (3) 2. Cheá taïo maùy phaùt Tc-99m döôùi daïng duøng coät gel Titanium-Molybdate (TiMo) hoaëc Zirconium-Molybdate(ZrMo) ñeå taùch ly Tc-99m ra khoûi ñoàng vò meï Mo- 99, duøng bia theo phaûn öùng: 98 99 − 99m Mo(n, γ) Mo (β , T1/2=60h) Tc 99m 99 Tc (γ, T1/2=6h) Tc (γ) 3. Ñieàu cheá 32P phaùt böùc xaï β−: + Dạng dung dịch tieâm theo phaûn öùng: 32 32 Daây chuyeàn saûn xuaát maùy phaùt S (n, p) P vaø Tc-99m + Dạng taám aùp theo phaûn öùng : 31P (n, γ) 32P 4. Điều chế 165Dy, 166Ho, 186Re, 153Sm, 51Cr, Viện NCHN, Đà Lạt 11/2014 44
  45. 1.1. Saûn xuaát ñoàng vò vaø döôïc chaát phoùng xaï cho Y teá (4) 5. §iÒu chÕ các hợp chất đánh dấu 165Dy-HA, 165Dy-FHMA, 153Sm-EDTMP, 131I-MIBG, 99mTc-HMPAO, v.v 6. §iÒu chÕ c¸c kit in-vivo ®Ó ®¸nh dÊu víi Tc-99m nh­ Phytec, Glucotec, Pyrotec, Citrotec, DTPA, Phosphotec, DMSA, Malbutec, EHIDA, v.v 7. §iÒu chÕ các kit in-vitro miÔn dÞch Caùc saûn phaåm döôïc chaát phoùng xaï häc phãng x¹ T3 vµ T4 ®Ó xÐt nghiÖm néi taïi Vieän NCHN tiÕt tè trong m¸u bÖnh nh©n. Viện NCHN, Đà Lạt 11/2014 45
  46. 1.1. Saûn xuaát ñoàng vò vaø döôïc chaát phoùng xaï cho Y teá (5) * Tæng céng ®Õn 4/2011: ®· s¶n xuÊt kho¶ng 4000 Ci vµ cung cÊp cho 23 khoa Y häc h¹t nh©n trong n­íc. T Loại kit Ứng dụng Các hợp chất đánh dấu (KIT) in-vivo T 99mTc & ứng dụng: 01 Phosphotec Hiện hình xương 02 Pyrophosphate Hiện hình xương, nhồi máu cơ tim, đánh dấu hồng cầu, đo lưu lượng máu 03 Gluconate Hiện hình thận 04 DMSA Hiện hình chức năng thận 05 HIDA Hiện hình chức năng hệ gan mật 06 Phytate Hiện hình gan 07 Citrate Hiện hình chức năng thận 08 MAA (Malbutec) Hiện hình thông khí phổi 09 HM-PAO Hiện hình cắt lát não, chẩn đoán các bệnh sốc, tụ máu não, điện epynepsy 10 MIBI Hiện hình cắt lát tim 11 MAG-3 Hiện hình cắt lát thận Chẩn đoán não bằng đồng vị 99mTc- 12 MDP Hiện hình xương HMPAO Viện NCHN, Đà Lạt 11/2014 46
  47. 1.1. Saûn xuaát ñoàng vò vaø döôïc chaát phoùng xaï cho Y teá (6) Söû duïng ÑVPX trong Y hoïc haït nhaân: Hình ảnh chẩn đoán ung thư vú bằng đồng vị 99mTc -MIBI Viện NCHN, Đà Lạt 11/2014 47
  48. 1.1. Saûn xuaát ñoàng vò vaø döôïc chaát phoùng xaï cho Y teá (7) thèng kª sè l­îng ®ång vÞ phãng x¹ cung cÊp cho ngµnh y tÕ SỐ LƯỢNG ĐỒNG VỊ PHÓNG XẠ CUNG CẤP CHO NGÀNH Y TẾ 453 450 430 402 400 374 326 350 311 Chaån ñoaùn vaø ñieàu trò böôùu 268 300 245 coå baèng I-131 230 250 204 171 167 167 165 200 160 150 158 140 137 139 136 150 124 120 87 89 Số lượng ĐVPX (Ci) Số 100 71 34 27 50 17 5 0 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 N¨m Viện NCHN, Đà Lạt 11/2014 48
  49. 1.2. Saûn xuaát ñoàng vò phoùng xaï phuïc vuï caùc ngaønh coâng, noâng nghieäp, nghieân cöùu vaø ñaøo taïo (1) Các chất đánh dấu như 198Au, 131Ba, 35S, 3H, 60Co được s ử dụng trong khai thác và thu hồi Xö lý vµ ph©n tÝch mÉu t¹i phßng thÝ nghiÖm dầu khí: Khảo sát hướng, tốc độ di chuyển của nước bơm ép. Đo mặt cắt tiếp nhận nước bơm ép Xác định dầu dư bão hoà bằng kỹ thuật đánh dấu đồng vị phóng xạ kết hợp đo neutron-gamma. Thu thËp mÉu t¹i hiÖn tr­êng Viện NCHN, Đà Lạt 11/2014 49
  50. 1.2. Saûn xuaát ñoàng vò phoùng xaï phuïc vuï caùc ngaønh coâng, noâng nghieäp, nghieân cöùu vaø ñaøo taïo (2) ÖÙNG DUÏNG KYÕ THUAÄT ÑAÙNH DAÁU ÑOÀNG VÒ PHOÙNG XAÏ: Doøng phaàn töû Doøng phaàn töû chaát ñaùnh cuûa heä thoáng daáu Σ1 HEÄ THOÁNG Thoâng tin veà Thoâng tin veà Σ2 chaát ñaùnh daáu doøng phaàn töû cuûa heä thoáng Quan heä MOÂ HÌNH DUØNG CHAÁT ÑAÙNH DAÁU Viện NCHN, Đà Lạt 11/2014 50
  51. 1.2. Saûn xuaát ñoàng vò phoùng xaï phuïc vuï caùc ngaønh coâng, noâng nghieäp, nghieân cöùu vaø ñaøo taïo (3) Nghiªn cøu ngËp lôt liªn giÕng (INTER-WELL FLOODING STUDY ) Viện NCHN, Đà Lạt 11/2014 51
  52. 1.2. Saûn xuaát ñoàng vò phoùng xaï phuïc vuï caùc ngaønh coâng, noâng nghieäp, nghieân cöùu vaø ñaøo taïo (4) Q X¸c ®Þnh mÆt c¾t tiÕp nhËn n­íc b¬m Ðp trong giÕng b¬m Ðp C¸c ph­¬ng ph¸p: • Temperature Log q1 • Tracers: – Pulse Log-inject-log q2 – Tracing Microballs (Plating) q3 Viện NCHN, Đà Lạt 11/2014 52
  53. 1.2. Saûn xuaát ñoàng vò phoùng xaï phuïc vuï caùc ngaønh coâng, noâng nghieäp, nghieân cöùu vaø ñaøo taïo (5) X¸c ®Þnh dÇu d­ b·o hßa: Interwell Tracer Test Viện NCHN, Đà Lạt 11/2014 53
  54. 1.2. Saûn xuaát ñoàng vò phoùng xaï phuïc vuï coâng, noâng nghieäp, nghieân cöùu vaø ñaøo taïo (6) Các chất đánh dấu như 46Sc, 192Ir, phục vụ đánh giá sa bồi và bồi lấp các công trình thuỷ, luồng tàu, cửa biển . Ñaùnh giaù hieän töôïng boài laáp luoàng; tìm baõi ñoå cho coâng taùc naïo veùt luoàng taøu taøu caûng Haûi Phoøng, caûng Ñònh An. . Ñaùnh giaù toác ñoä boài laéng hoà thuûy ñieän Trò An, Thaùc mô, . Ñaùnh giaù toác ñoä boài laéng 7 hoà chöùa nöôùc Khảo sát bồi lấp luồng tàu cảng biển treân ñòa baøn tænh Laâm Ñoàng. . Nghieân cöùu nguoàn goác traàm tích vaø caùc chaát oâ nhieãm keøm theo (doøng ñuïc baát thöôøng taïi Hồ thuỷ điện Đa nhim). . Ñaùnh giaù phaùt taùn vaø phaân boá chaát thaûi trong moâi tröôøng nöôùc. . Xaùc ñònh tuoåi tuyeät ñoái cho caùc ñoái töôïng ñaát ñaù vaø traàm tích trong khoaûng 106 naêm. Lấy mẫu khảo sát bồi lắng hồ thuỷ điện, thuỷ Việnlợi NCHN, Đà Lạt 11/2014 54
  55. 1.2. Saûn xuaát ñoàng vò phoùng xaï phuïc vuï coâng, noâng nghieäp, nghieân cöùu vaø ñaøo taïo (7) ớDùng Đồng vị phóng xạ I-131 để xác định hiệu suất xử lý của các hệ thống xử lý chất thải lỏng công nghiệp, ớDùng ĐVPX I-131 để xác định hiệu suất phản ứng trong các tháp công nghiệp; kết hợp soi gamma để đánh giá tình trạng của hệ thống. •Kü thuËt ®¸nh dÊu ®ång vÞ phãng x¹ trong thñy v¨n: C¸c qu¸ tr×nh rß rØ ®Ëp chøa n­íc; N­íc ngÇm, n­íc bÒ mÆt. Viện NCHN, Đà Lạt 11/2014 55
  56. 1.2. Saûn xuaát ñoàng vò phoùng xaï phuïc vuï coâng, noâng nghieäp, nghieân cöùu vaø ñaøo taïo (8) ớSản xuất các nguồn phóng xạ kín Co-60, Ir-192, hoạt độ thấp cho các thiết bị đo on-line các thông số công nghệ: mức chất lỏng trong công nghiệp sản xuất giấy, nhà máy s ản x u ất b i a ; m ật độ g i ấy ; thành phần nguyên liệu phối trộn. ớSản xuất các đồng vị phóng xạ cho nghiên cứu vấn đề quan hệ đất-phân, cây trồng trong nông nghiệp: - Theo dâi qu¸ tr×nh hÊp thô l©n vµ chuyÓn hãa l©n ë c©y - X¸c ®Þnh thêi ®iÓm bãn l©n tèi ­u - X¸c ®Þnh qu¸ tr×nh gi÷ l©n ë ®Êt - X¸c ®Þnh hµm l­îng tèi thiÓu vµ tèi ®a - Lo¹i ®ång vÞ sö dông: P-32 •Kü thuËt ®¸nh dÊu ®ång vÞ phãng x¹ trong c«ng nghÖ nu«i trång nÊm: C¸c qu¸ tr×nh dinh d­ìng; ®éc tè cña nÊm; Viện NCHN, Đà Lạt 11/2014 56
  57. 2. Phaân tích maãu baèng kyõ thuaät kích hoaït nôtron (1) Các vị trí chiếu mẫu cho NAA trên LPƯ Đà Lạt Kênh 7-1 Mâm quay Kênh 13-2 Viện NCHN, Đà Lạt 11/2014 57
  58. 2. Phaân tích maãu baèng kyõ thuaät kích hoaït nôtron (7) CAÙC LÓNH VÖÏC ÖÙNG DUÏNG: Khoa học địa chất: Phân tích các mẫu đất, đá, quặng, khoáng vật, phục vụ điều tra thăm dò; đánh giá trữ lượng; xây dựng bản đồ tài nguyên, khoáng s ản . Khảo cổ học: Phân tích để phân loại và tìm nguồn gốc c á c m ẫu v ật k h ảo c ổ. Nông nghiệp: Nghiên cứu quá trình nông nghiệp và cây trồng cũng như hậu quả của chúng thông qua việc xác định nguyên tố vết trong các loại cây cối, đất trồng, phân bón, thuốc trừ sâu hoặc hóa chất. Viện NCHN, Đà Lạt 11/2014 58
  59. 2. Phaân tích maãu baèng kyõ thuaät kích hoaït nôtron (8) CAÙC LÓNH VÖÏC ÖÙNG DUÏNG: Khoa học sống: (Hóa sinh, dinh dưỡng, dịch tễ học): Nghiên cứu các quá trình hóa sinh, đánh dấu tế bào, xác định các nguyên tố độc và cần thiết trong cơ thể người để xác định ảnh hưởng của chúng lên quá trình gây bệnh. Kiểm tra hàm lượng iốt trong khẩu phần thức ăn. Trong ngành công nghiệp dầu khí: + Tìm nguồn gốc dầu, đánh giá trữ lượng: Phân tích xác định vi lượng các nguyên tố, chỉ số hydro, trong các mẫu dầu thô và đá móng giúp cho công tác tìm nguồn gốc, đánh giá trữ lượng các mỏ dầu khí ngoài thềm lục địa VN. Viện NCHN, Đà Lạt 11/2014 59
  60. 2. Phaân tích maãu baèng kyõ thuaät kích hoaït nôtron (10) CAÙC LÓNH VÖÏC ÖÙNG DUÏNG: Khoa học môi trường: + Phân tích vật chỉ thị cho môi trường liên quan sức khỏe con người. + X á c địn h c á c độc t ố v à các kim lo ại nặng độc trong mẫu môi trường (mẫu nước, mẫu đất đá, thực vật, ). + Đặc biệt, phân tích mẫu bụi khí để nghiên cứu bài toán ô nhiễm không khí. Ngành chăn nuôi: Xác định hàm lượng khoáng chất trong thøc ¨n gia Heä phoå keá gamma töï ñoäng sóc. Viện NCHN, Đà Lạt 11/2014 60
  61. 2. Phaân tích maãu baèng kyõ thuaät kích hoaït nôtron (11) * C¸c ph­¬ng ph¸p ph©n tÝch kh¸c nhau: + Caùc phöông phaùp phaân tích haït nhaân: • KÝch ho¹t n¬tron dông cô (INAA) • KÝch ho¹t n¬tron cã xö lý mÉu (RNAA) • KÝch ho¹t n¬tron gamma tøc thêi (PGNAA) • Kü thuËt ®o n¬tron trÔ (DNA) • Huúnh quang tia X (XRFA) • §o ho¹t ®é phãng x¹ thÊp α, β, γ • §o nhÊp nh¸y láng h¹t β n¨ng l­îng thÊp Heä phaân tích NAA töï ñoäng + Caùc phöông phaùp phaân tích khaùc: • Quang phæ hÊp thô nguyªn tö (AAS) • S¾c ký khÝ, s¾c ký ion, s¾c ký ph©n ®o¹n • Cùc phæ • Quang kÕ ngän löa • Huúnh quang kÕ • Quang phæ kÕ vïng kh¶ kiÕn vµ tö ngo¹i • S¾c ký láng cao ¸p Heä chieáu maãu töï ñoäng Viện NCHN, Đà Lạt 11/2014 61
  62. 2. Phaân tích maãu baèng kyõ thuaät kích hoaït nôtron (12) Caùc phöông phaùp phaân tích haït nhaân vaø phi haït nhaân neâu treân cho pheùp xaùc ñònh moät phaïm vi roäng caùc ñoàng vò, nguyeân toá, hôïp phaàn vaø thaønh phaàn maãu vaät: - Caùc ñoàng vò phoùng xaï töï nhieân vaø nhaân taïo (U-238, Th-232, Ra-226, Pb-210, K-40, Be-7, Sr- 90, Cs-137, Pu-239+240 ) - Caùc nguyeân toá ña löôïng vaø vi löôïng, ñaëc bieät laø caùc kim loaïi veát (As, Cd, Cu, Hg, Cr, Ni, Pb, Sb, Se, Zn ) + - Caùc thaønh phaàn vaø hôïp phaàn ña löôïng (NH4 , - 2- - NO3 , SO4 , Cl , SiO2, Al2O3, Fe2O3, Na2O, K2O, Heä phaân tích nôtroân – CaO, MgO, TiO , CO, SO , NO , H S ) gama töùc thôøi treân LPÖ 2 2 2 2 - Dö löôïng thuoác baûo veä thöïc vaät trong ñaát vaø noâng saûn thöïc phaåm (hoï clo, hoï phoátpho); caùc loaïi dung moâi höõu cô. Viện NCHN, Đà Lạt 11/2014 62
  63. 2. Phaân tích maãu baèng kyõ thuaät kích hoaït nôtron (13) + Cung cÊp dÞch vô cho c¸c ngµnh - ®­a l¹i hiÖu qu¶ kinh tÕ - x· héi: Haøng naêm, taïi LPÖ haït nhaân Ñaø Laït laøm dòch vuï phaân tích maãu cho caùc ngaønh ñòa chaát, coâng nghieäp, noâng nghieäp, sinh hoïc vaø baûo veä moâi tröôøng khoaûng 4000 maãu, trung bình 10 chæ tieâu /maãu. Thèng Kª Sè L­îng MÉU PH©N TÝCH T¹I LP­HN ®µ L¹T 7000 6000 6000 4500 4000 4000 4000 3820 5000 3600 3573 3400 3220 3300 3100 4000 4000 2933 2736 2450 2500 2500 2500 2500 3000 2000 1500 2000 1250 Sè l­îngmÉuSèph©n®­îc tÝch 1084 1000 727 600 1000 500 0 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 N¨m Viện NCHN, Đà Lạt 11/2014 63
  64. 3. Söû duïng LPÖ haït nhaân Ñaø Laït cho muïc ñích nghieân cöùu cô baûn vaø ñaøo taïo caùn boä (1) + Nghieân cöùu caùc ñaëc tröng vaø thoâng soá vaät lyù cuûa loø phaûn öùng Ñaø Laït ñeå laøm chuû trong quaûn lyù, vaän haønh vaø khai thaùc: – Tính toaùn nôtron, tính toaùn vaø ño ñoä chaùy nhieân lieäu ñeå quaûn lyù vuøng hoaït, thay ñaûo nhieân lieäu, chuyeån ñoåi nhieân lieäu HEU sang LEU, (söû duïng caùc chöông trình tính toaùn WIMSD-5B, HEXAGA, HEXNOD2-3, HEXA BURNUP, SRAC, MCNP4C2, MVP, ) – Tính toaùn thuûy nhieät vaø phaân tích an toaøn; duøng caùc chöông trình: PARET, RELAP/mod3.2, DRSIM, COOLOD, EUREKA. + Nghieân cöùu quaûn lyù tuoåi thoï cuûa loø phaûn öùng: – Thieát keá vaø laép ñaët heä video camera döôùi nöôùc ñeå theo doõi caùc caáu kieän trong thuøng loø (2 laàn/naêm). – Kieåm soaùt chaát löôïng nöôùc loø (haøng ngaøy, haøng tuaàn). – Laøm saïch beå loø (3-4 laàn/naêm). + Nghieân cöùu naâng caáp heä ñieän töû ñieàu khieån loø, heä kieåm soaùt caùc thoâng soá coâng ngheä LPÖ (VIE/4/010, VIE/4/014, caùc ñeà taøi vaø nhieäm vuï caáp Boä). Viện NCHN, Đà Lạt 11/2014 64
  65. 3. Söû duïng LPÖ haït nhaân Ñaø Laït cho muïc ñích nghieân cöùu cô baûn vaø ñaøo taïo caùn boä (2) CÁC NGHIÊN CỨU TRÊN KÊNH NGANG LPƯ: • Lắp đặt các hệ phin lọc để lấy các cùm nơtron gần đơn năng: 25keV, 55 keV, 144 keV, >1.2 MeV, etc. dùng để nghiên cứu về số liệu hạt nhân, các phản ứng hạt nhân n,γ; n,2γ; n,n’ CNAA SystemLN Control table De wa - Hệ PGNAA tại kênh r H ngang số 4. P G - Hệ đo 2 detector HPGe Column S ACP door e Beam port # 2 Beam port # 3 H Syste tại kênh ngang số 3 để Thermal Column P Stainless steel m nghiên cứu phản ứng Aluminum G Graphite reflector Core Pool tank wall e (n, 2γ) theo phương Beam port # 1 Bellows Beam port # 4 assembly P G NAA pháp cộng biên độ các Thermalizing column (closed) Concrete shielding System xung trùng phùng. Spent fuel storage tank Viện NCHN, Đà Lạt 11/2014 65
  66. 3. Söû duïng LPÖ haït nhaân Ñaø Laït cho muïc ñích nghieân cöùu cô baûn vaø ñaøo taïo caùn boä (3) Đào tạo sau Đại học: + Các chuyên ngành Tiến sỹ tại Viện: • Vật lý lý thuyết và Vật lý hạt nhân (từ năm 1989) • Hoá phân tích, hóa phóng xạ, hoá bức xạ (từ năm 2001) + Hợp tác với các Trường ĐH để đào tạo Thạc sỹ: • Các cán bộ của Viện thuộc các chuyên ngành vật lý, hóa, sinh, điện tử hạt nhân • Các cán bộ ngoài Viện đến làm Luận văn cuối khóa Tham gia đào tạo đại học: - Thực tập và kiến tập cho sinh viên các trường Đại học BK Hà Nội, KHTN Hà Nội, KHTN Tp HCM, Đại học Đà Lạt, Viện NCHN, Đà Lạt 11/2014 66
  67. 3. Söû duïng LPÖ haït nhaân Ñaø Laït cho muïc ñích nghieân cöùu cô baûn vaø ñaøo taïo caùn boä (4) Tổ chức các lớp đào tạo ngắn ngày (1-4 tuần) cho các đối tượng khác nhau với các chuyên đề: - An toàn hạt nhân cơ bản - Các lớp chuyên ngành về LPƯ (vận hành LPƯ, công nghệ LPƯ). - Các lớp chuyên ngành cho cán bộ ngành Điện lực Việt Nam. - Ứng dụng KTHN trong nghiên cứu môi trường - Ứng dụng KTHN trong công nghiệp - Ứng dụng KTHN trong nông nghiệp và sinh học - Chụp ảnh phóng xạ Giới thiệu tham cho các học sinh, sinh viên, cán bộ quản lý, cán bộ lãnh đạo, Viện NCHN, Đà Lạt 11/2014 67
  68. 4. Caùc öùng duïng khaùc cuûa LPÖ haït nhaân Ñaø Laït (1) * Sö dông chïm n¬tron vµ bøc x¹ gamma cña LP¦ ®Ó chiÕu x¹ vËt liÖu: + ChiÕu x¹ ®æi mµu ®¸ quý vµ b¸n quý (topaz, saphire, v.v ) - Dưới tác dụng của nơtron, thay đổi cấu trúc, làm lệch mạng tinh thể của các mẫu đá, làm xuất hiện các tâm màu. - KÕt qu¶ thu ®­îc mµu xanh d­¬ng cña ®¸ Topaz: + T©m mµu cña ®¸ n»m trong d¶i 600-650mm + NhiÖt ®é xö lý thÝch hîp trong kho¶ng 200-3000C. - §é phãng x¹ d­ trong c¸c mÉu ®¸ chñ yÕu lµ Sc-46, Ta-182, Sb- 124, Cs-134. CÇn thêi gian chê ! - Kết hợp chiếu xạ kết hợp nơtron + gamma, nơtron + electron, sẽ làm giảm độ phóng xạ dư và tạo được các sắc màu đa dạng hơn. Viện NCHN, Đà Lạt 11/2014 68
  69. 4. Caùc öùng duïng khaùc cuûa LPÖ haït nhaân Ñaø Laït (2) Đá Topaz trước khi chiếu xạ Sau chiếu xạ Đá Topaz sau khi chiếu xạ Viện NCHN, Đà Lạt 11/2014 69
  70. 4. Caùc öùng duïng khaùc cuûa LPÖ haït nhaân Ñaø Laït (3) * Sö dông chïm n¬tron vµ bøc x¹ gamma cña LP¦ ®Ó chiÕu x¹ vËt liÖu: + Pha t¹p P vµo Si ®Ó lµm linh kiÖn b¸n dÉn: - Ph¶n øng: 30Si(n,γ)31Si ph©n r· β 31P pha t¹p vµo Si - ¦u ®iÓm cña ph­¬ng ph¸p: ®é ®ång ®Òu tèt. LP¦ §µ L¹t kh«ng ®ñ ®iÒu kiÖn ®Ó th­¬ng mai. + ChiÕu x¹ polymer hãa gç lµm con thoi dÖt: - Khi lß dõng, bÉy n¬tron t¹i t©m vïng ho¹t lß chÝnh lµ mét nguån gamma m¹nh: suÊt liÒu kho¶ng 1MRad/h. + ChiÕu x¹ linh kiÖn ®iÖn tö ®Ó thö ®é bÒn v÷ng phãng x¹: (transistor, diode, APD diode, m¹ch tiÒn khuÕch ®¹i, v.v ). + HÖ chôp ¶nh n¬tron theo ph­¬ng ph¸p tÜnh ®­îc l¾p ®Æt t¹i kªnh ngang sè 3 cña LP¦ §µ L¹t tõ cuèi nh÷ng n¨m 1980 cho môc ®Ých nhiªn cøu. Viện NCHN, Đà Lạt 11/2014 70
  71. 4. Caùc öùng duïng khaùc cuûa LPÖ haït nhaân Ñaø Laït (4) * Chiếu xạ đột biến gen các giống cây trồng bằng nơtron và gamm của LPƯ: + Các loài hoa quý; + Tạo giống khoai tây củ bi, + * Chiếu xạ để chuẩn các hệ đo nơtron và nơtron+gamma: + Các hệ đo thông lượng và mật độ thông lượng nơtron + Các hệ đo liều nơtron và nơtron+gamma Viện NCHN, Đà Lạt 11/2014 71
  72. 5. Naâng caáp thieát bò ñeå taêng khaû naêng söû duïng vaø vaän haønh an toaøn LPÖ haït nhaân Ñaø Laït (1) + Thay thế H ệ đi ều k h i ển c ũ bằng hệ điều khiển mới (2006-2007): + Xây dựng 1,5 km hàng rào c ốt thép bao quanh khuôn viên LPƯ (2006-2007) + L ắp đặt hệ thống theo dõi và kiểm tra an ninh khu vực nhà lò (2007- 2011) Viện NCHN, Đà Lạt 11/2014 72
  73. 5. Naâng caáp thieát bò ñeå taêng khaû naêng söû duïng vaø vaän haønh an toaøn LPÖ haït nhaân Ñaø Laït (2) + L ắp đặt m ới dây chuyền sản xuất I-131 (2008); + Mở thêm kênh ngang (No. 2) để l ắp đặt h ệ đo p h ổ t r i ệt Compton phục vụ nghiên cứu cơ bản và đào tạo cán bộ (2011); + L ắp đặt t h ê m Hệ chuyển mẫu khí nén tại ô mạng 13-2 phục vụ phân tích kích hoạt nhanh và lặp vòng (2011); + Bổ sung một số thiết bị thí nghiệm vật lý để nghiên cứu thực nghiệm và đào tạo về vật lý lò phản ứng, công nghệ lò, (2008-2011); + L ắp đặt c á c hệ đo liều phóng xạ khu vực, hệ đo nhiễm bẩn tay chân quần áo, để đảm bảo an toàn bức xạ trong vận hành và khai thác lò (2008-2009). + Nâng cấp các hệ công nghệ (hệ cấp điện, hệ cấp nước, hệ thông gió, ) để đảm bảo an toàn trong vận hành lò (2008-2011). Viện NCHN, Đà Lạt 11/2014 73
  74. 7. Döï aùn Xaây döïng Loø phaûn öùng nghieân cöùu coâng suaát cao ôû Vieät Nam trong töông lai (1) + Chiến lược Ứng dụng NLNT vì mục đích hoà bình khẳng định: Việt Nam cần có LPƯ nghiên cứu đa mục tiêu trong khoảng năm 2020. + Các lý do chính để xác định tính cần thiết có LPƯ NC mới: - Hạn chế về công suất, thông lượng và thiệt bị chiếu xạ của LPƯ Đà Lạt; - Nhu cầu ứng dụng KTHN và ĐVPX của các ngành ngày càng nhiều: ĐVPX cho y tế, công nghiệp, - Phục vụ chương trình Điện hạt nhân của VIỆT NAM (chiếu xạ thử nghiệm thanh nhiên liệu, vật liệu của LPƯ công suất; đào tạo cán bộ); - Tăng cường tiềm lực R&D trong lĩnh vực NLNT cho VN. Viện NCHN, Đà Lạt 11/2014 74
  75. 7. Döï aùn Xaây döïng Loø phaûn öùng nghieân cöùu coâng suaát cao ôû Vieät Nam trong töông lai (2) + Các nội dung đã và đang thực hiện liên quan đến dự án: - Đề tài nghiên cứu độc lập cấp NN (nhánh B) về X©y dùng luËn cø cho ®Ò ¸n Lß phan øng nghiªn cøu míi ë ViÖt nam giai đoạn 2002-2004. - Đề tài nghiên cứu độc lập cấp Bộ 2006-2008 về: Nghiên cứu phương án xây dựng Lò phản ứng nghiên cứu mới và thực hiện một số tính toán nơtron và thủy nhiệt để nhận dạng lò phản ứng. + Các nội dung sẽ thực hiện: - Nhiệm vụ cấp Bộ giai đoạn 2009-2011 (địa điểm, xin chủ trương đầu tư, ) - Tiếp tục hợp tác quốc tế để lựa chọn loại LPƯ thích hợp. Viện NCHN, Đà Lạt 11/2014 75
  76. V. THAY CHO LÔØI KEÁT (1) Mét sè kÕt qu¶ chÝnh mµ ViÖn NCHN ®·®¹t ®­îc: 1. Laøm chuû thieát bò, vaän haønh an toaøn LPÖ, chöa xaûy ra söï coá naøo aûnh höôûng xaáu ñeán con ngöôøi vaø moâi tröôøng xung quanh. 2. Khai thaùc hieäu quaû LPÖ vaø caùc thieát bò khoa hoïc, nhieàu öùng duïng cuûa kyõ thuaät haït nhaân ñaõ ñem laïi hieäu quaû kinh teá - xaõ hoäi, ñaëc bieät laø trong y teá, coâng nghieäp, noâng nghieäp vaø baûo veä moâi tröôøng. 3. Nhieàu nghieân cöùu cô baûn vaø nghieân cöùu öùng duïng coù haøm löôïng khoa hoïc cao, theo kòp vôùi caùc höôùng nghieân cöùu trong khu vöïc vaø theá giôùi. 4. Xaây döïng ñöôïc tieàm löïc töông ñoái ñoàng boä vaø hieän ñaïi veà cô sôû vaät chaát thieát bò vaø caùc phoøng thí nghieäm, moät ñoäi nguõ caùn boä chuyeân moân coù trình ñoä trong caùc lónh vöïc khaùc nhau. Viện NCHN, Đà Lạt 11/2014 76
  77. Thay cho lêi kÕt (2) Vai trß cña LP¦ nghiªn cøu hiÖn t¹i vµ t­¬ng lai ë VN: 1. Lò phản ứng nghiên cứu có vai trò rất lớn trong: - Đào tạo và huấn luyện cán bộ; - Ứng dụng kỹ thuật hạt nhân vào phát triển kinh tế, xã hội - Nghiên cứu để làm chủ công nghệ hạt nhân cho quốc gia - Các nghiên cứu cơ bản về vật lý hạt nhân. 2. Thực tế chỉ ra rằng, LPƯ hạt nhân Đà Lạt có công suất thấp, khó đáp ứng các yêu cầu của ứng dụng kỹ thuật hạt nhân. Vì vậy Việt Nam cần có một LPƯ mới công suất cao hơn. 3. Dự án xây dựng Trung tâm Khoa học và Công nghệ hạt nhân v ới LP Ư nghiên cứu mới công suất 10-20 MW đã được đưa v ào k ế hoạch. Dự kiến sẽ khởi công năm 2016 và đưa LP Ư v ào v ận hành khoảng năm 2021. Viện NCHN, Đà Lạt 11/2014 77
  78. Thay cho lêi kÕt (3) Viện NCHN đã v à đang tham gia Dự án Điện hạt nhân Ninh Thuận: 1. Nghiên cứu tìm hiểu các loại công nghệ (PWR, VVER-1000, VVER-1200, ABWR, ) 2. Lựa chọn địa điểm: Nghiên cứu, đo đạc để cung cấp các số liệu về môi trường, quan trắc môi trường, đánh giá tác động môi trường, tính toán phát tán thải khí ra môi trường, 3. Đào tạo cán bộ. Viện NCHN tham gia đào tạo nhân lực cho các dự án đi ện h ạt nhân - là vinh dự, là cơhội nhưng cũng là trách nhiệm lớn của V i ện đối với chương trình điện hạt nhân của nước ta. Viện NCHN, Đà Lạt 11/2014 78