Инженер Белоярской АЭС разработал методы для снижения воздействия радиации на персонал
Ведущий инженер реакторного цеха №2 Белоярской атомной электростанции Даниил Завадский защитил диссертацию на соискание учёной степени кандидата технических наук в Уральском федеральном университете.
Научным руководителем работы выступил доктор технических наук, профессор УрФУ Олег Ташлыков. Исследование посвящено разработке современных методов снижения радиационной нагрузки на персонал атомных станций при эксплуатации энергоблоков с быстрыми натриевыми реакторами.
Оптимизация маршрутов в радиационных полях
Одной из ключевых задач в работе атомных станций является минимизация облучения персонала. В помещениях с неоднородными радиационными полями, то есть там, где уровень излучения может существенно различаться в разных точках, каждый лишний шаг работника может увеличить полученную дозу радиации. Ранее маршруты перемещения строились на основе опыта и общих карт загрязнения, что не всегда позволяло найти оптимальный путь.
Даниил Завадский провёл масштабный анализ данных о дозовых нагрузках персонала и радиационной обстановке в помещениях реактора БН-600 за весь период подготовки и проведения мероприятий по продлению срока эксплуатации. Это позволило выявить наиболее дозозатратные виды работ, определить основные факторы формирования коллективной дозы облучения и разработать способы её дальнейшего снижения.
В результате были выработаны математические модели и программные алгоритмы для построения оптимальных маршрутов перемещения персонала в таких помещениях. Система учитывает реальное распределение излучения, время выполнения операций и последовательность действий, предлагая траекторию, которая минимизирует полученную дозу без ущерба для эффективности работ.
Трёхмерное моделирование и инженерные решения
Помимо алгоритмов маршрутизации, в рамках диссертации были разработаны трёхмерные информационные модели помещений систем бассейна выдержки и натриевых трубопроводов первого контура. Эти модели позволяют визуализировать радиационную обстановку, запланировать размещение оборудования и оценить эффективность защитных мер ещё на этапе проектирования работ.
Большое внимание уделено инженерным решениям по экранированию трубопроводов и оборудования. Автор предложил методику ускоренного монтажа защитных устройств в условиях повышенного радиационного фона. Это важно при проведении ремонтных и профилактических работ.
Применение таких методик позволяет снизить дозы облучения примерно на 10–30% без существенных дополнительных трат. Эффект достигается за счёт более точного планирования, сокращения времени пребывания в зонах с высокой радиацией и оптимизации последовательности операций.
Полученные результаты уже находят применение на Белоярской АЭС, где эксплуатируются реакторы на быстрых нейтронах БН-600 и БН-800. Эти установки отличаются от традиционных водо-водяных реакторов и требуют особых подходов к обеспечению радиационной безопасности. Натриевый теплоноситель, высокая температура и специфическая конструкция оборудования создают уникальные условия для работы персонала. В перспективе разработанные модели и методики могут быть учтены при разработке проекта реактора БН-1200М.
Научная работа как часть отраслевой практики
Даниил Завадский совмещает работу на действующем энергоблоке АЭС с исследовательской деятельностью.
Подобные инициативы поддерживаются как со стороны атомной отрасли, так и со стороны вузов. УрФУ является одним из опорных университетов «Росатома», где готовят специалистов для атомной энергетики. Совместная работа предприятий и университетов позволяет решать актуальные производственные задачи и одновременно развивать научную базу отрасли.
Получение учёной степени открывает для автора новые карьерные перспективы: как в части профессионального роста на предприятии, так и в возможности преподавания профильных дисциплин. В планах – продолжение научной деятельности и работы в атомной отрасли.
Цифровые технологии и математическое моделирование уже сейчас способствуют повышению безопасности атомной энергетики. Для отрасли это означает и снижение дозовых нагрузок на персонал, и формирование методической базы, которая может быть использована на других атомных объектах.
