zurniimtpeМедицина труда и промышленная экологияRussian Journal of Occupational Health and Industrial Ecology1026-94282618-8945FSBSI “Izmerov Research Institute of Occupational Health”10.31089/1026-9428-2021-61-9-558-566zurniimtpe-2804Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИORIGINAL ARTICLESРадиационно-гигиеническое сопровождение работ с нитридным топливом для реакторов на быстрых нейтронах: проблемы, достижения и перспективы. Исходная позицияRadiation-hygienic support of work with nitride fuel for fast reactors: problems, achievements and prospects. Initial positionhttps://orcid.org/0000-0003-0499-3516ПопченкоМарина РэмовнаPopchenkoMarina R.

Ст. науч. сотр., ФГБУ ГНЦ ФМБЦ им. А.И. Бурназяна ФМБА России, канд. хим. наук.

e-mail: mar.popchenko@mail.ru

Senior researcher, A.I. Burnasyan Medical Biophysical Center; PhD Chem.

e-mail: mar.popchenko@mail.ru

mar.popchenko@mail.ruЦовьяновА. Г.TsovyanovAlexander G.noemail@neicon.ruhttps://orcid.org/0000-0003-0844-4733ШинкаревС. М.ShinkarevSergei M.noemail@neicon.ruhttps://orcid.org/0000-0002-9343-0477СимаковА. В.SimakovAnatoly V.noemail@neicon.ruhttps://orcid.org/0000-0003-3602-6141КлочковВ. Н.KlochkovVladimir N.noemail@neicon.ruhttps://orcid.org/0000-0002-3879-1245КоренковИ. П.KorenkovIgor P.noemail@neicon.ruФГБУ «Государственный научный центр Российской Федерации - Федеральный медицинский биофизический центр имени А.И. Бурназяна» ФМБА РоссииРоссияA.I. Burnasyan Medical Biophysical CenterRussian Federation202120102021619558566Copyright © Попченко М.Р., Цовьянов А.Г., Шинкарев С.М., Симаков А.В., Клочков В.Н., Коренков И.П., 20212021Попченко М.Р., Цовьянов А.Г., Шинкарев С.М., Симаков А.В., Клочков В.Н., Коренков И.П.Popchenko M.R., Tsovyanov A.G., Shinkarev S.M., Simakov A.V., Klochkov V.N., Korenkov I.P.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.journal-irioh.ru/jour/article/view/2804

Обоснована необходимость осуществления специальной программы радиационно-гигиенического сопровождения работ с нитридным топливом для реакторов на быстрых нейтронах. Показано, что при современных темпах реализации проектного направления «Прорыв», в условиях, когда достижения в научных исследованиях приводят к пересмотру конструкторских и технологических решений, управлять радиационно-гигиеническим сопровождением можно только в режиме, обеспечивающем быстрый отклик на изменения реальной производственной и экологической обстановки.

The article is devoted to the substantiation of the need to implement a special program of radiation-hygienic support of work with nitride fuel for fast neutron reactors. It is shown that at the current pace of implementation of the project direction "Breakthrough", in conditions when achievements in scientific research lead to a revision of design and technological solutions, it is possible to manage radiation and hygiene support only in a mode that provides a quick response to changes in the real production and environmental situation.

радиационная гигиенанитридное топливоСНУП топливореактор на быстрых нейтронахэкологияradiation hygienenitride fueluranium-plutonium mixed nitride fuel (UPMN fuel)fast reactorecologyReferencesСеребряков В.В., Кириллович А.П., Маёршин A.A., Шишалов О.В., Орищенко A.B. Радиационная обстановка при изготовлении опытных твэлов из регенерированного смешанного топлива. Атомная энергия. 2005; 98(5): 351-360.Serebryakov V.V., Kirillovich A.P., Maershin A.A., Shishalov O.V., Orishchenko A.V. Radiation safety during fabrication the test fuel elements from recycled MOX fuel. Atomic Energy. 2005. 98(5): 351–60 (in Russian).Алексеев С.В., Зайцев В.А. Нитридное топливо для ядерной энергетики. М.: Техносфера, 2013.Alekseev S.V., Zaitsev V.A. Nitride fuel for nuclear power. M.: Tekhnosfera; 2013 (in Russian).Ekberg C., Costa D.R., Hedberg M., Jolkkonen M. Nitride fuel for Gen IV nuclear power systems. J. Radioanal. Nucl. Chem. 2018; 318(3): 1713-25.Ekberg C., Costa D.R., Hedberg M., Jolkkonen M. Nitride fuel for Gen IV nuclear power systems. J. Radioanal. Nucl. Chem. 2018; 318(3): 1713–25.Федоров М.С., Жиганов А.Н., Зозуля Д.В., Байдаков Н.А. Анализ существующих способов получения смешанного нитридного уран-плутониевого топлива в России и за рубежом. Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2020; 63(6): 12-8. https://doi.org/10.6060/ivkkt.20206306.6185Fedorov M.S., Zhiganov A.N., Zozulya D.V., Baydakov N.A. Analysis of existing methods for uranium-plutonium mixed nitride fuel fabrication in Russia and abroad. Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol. 2020; 63(6): 12–8. https://doi.org/10.6060/ivkkt.20206306.6185Нормы радиационной безопасности НРБ-99/2009. Санитарные правила и нормативы СанПиН 2.6.1.2523.09. Утверждены Постановлением Главного государственного санитарного врача Российской Федерации Г.Г. Онищенко от 07.07.2009 № 47. Зарегистрированы Министерством юстиции Российской Федерации. Регистрационный № 14534 от 14.08.2009. - М.: Федеральный центр гигиены и эпидемиологии Роспотребнадзора; 2009.SanPiN 2.6.1.2523-09. Radiation Safety Standards (NRB-99/2009) M. FCH&E OF THE INSPECTORATE FOR CUSTOMERS PROTECTION; 2009 (in Russian).Котельников Р.Б. ред. Высокотемпературное ядерное топливо. М.: Атомиздат; 1978.Kotelnikov R.B. Ed. High temperature nuclear fuel. M.: Atomizdat; 1978 (in Russian).Важощук А.И., Гриб К.П., Ковтуж A.M. Нитрид урана (состояние технологических разработок). Аналитически обзор. Харьков: ХФТИ АН УССР, ХФТИ 80 - 21;1980.Vazhochuk A.I., Grib K.P., Kovtuzh A.M. Uranium nitride (state of technological development). Analytical review. Kharkov: KIPT AN UkrSSR, KIPT 80–21; 1980 (in Russian).Dell R.M., Wheeler V.J., Mciver E.J. Oxidation Of Uranium Mononitride And Uranium Monocarbide. Transactions of the Faraday Society. 1966; 62: 3591-3606.Dell R.M., Wheeler V.J., Mciver E.J. Oxidation Of Uranium Mononitride And Uranium Monocarbide. Transactions of the Faraday Society. 1966; 62: 3591–3606.Pierson H.О. Ed. Handbook of refractory carbides and nitrides: properties, characteristics, processing and applications. New Jersey: Noyes Publications; 1996.Pierson H.О. Ed. Handbook of refractory carbides and nitrides: properties, characteristics, processing and applications. New Jersey: Noyes Publications; 1996.Bauer A.A. Nitride Fues: Properties and Potentials. Reactor Technology. 1972; 15(2): 87-104.Bauer A.A. Nitride Fues: Properties and Potentials. Reactor Technology. 1972; 15(2): 87–104.Астафьев В.А. Антипов С.А. Подколзин Д.Г. Способ изготовления таблетированного уран-плутониевого топлива: пат. 2068202 Рос. Федерация: МПК G 21 C 3/62; № 93036900.Astafjev V.A., Antipov S.A., Podkolzin D.G. Pelletized uranium-plutonium fuel production process. Patent RU 2068202 C1, 20.10.96 (in Russian).Лашков В.Н., Юхимчук А.А. Таблетка для изготовления тепловыделяющего элемента ядерного реактора на быстрых нейтронах: пат 2672256 Рос. Федерация: МПК G 21 C 3/60; № 2018101369.Lashkov V.N., Yukhimchuk A.A. Tablet for manufacturing a thermal element of nuclear reactor on quick neutrons. Patent RU 2672256 C1, 13.11.2018 (in Russian).Arai Y., Maeda А., Shiozawa К., Оhnuсlu Т. Chemical forms of Solid fission products in the irradiated uranium-рlutоnium mixed nitride fuel. J. Nucl. Mater. 1994; 210: 161-166.Arai Y., Maeda А., Shiozawa К., Оhnuсlu Т. Chemical forms of Solid fission products in the irradiated uranium-рlutоnium mixed nitride fuel. J. Nucl. Mater. 1994; 210: 161–6.Результаты испытаний смешанного мононитридного топлива U0,55Pu0,45N и U0,4Pu0,6N в реакторе БОР-60 до выгораний 12% тяж. ат. Рогозкин Б.Д., Степеннова Н.М., Федоров Ю.Е., Шишков М.Г., Крюков Ф.Н., Кузьмин С.В., Никитин О.Н., Беляева А.В., Забудько Л.М. Атомная Энергия. 2011; 110(6): 332-46. https://doi.org/10.1007/s10512-011-9442-0Rresults of U0,55Pu0,45N and U0,4Pu0,6N mixed mononitride fuel tests in a BOR-60 reactor to burnup 12% h.a. Rogozkin B.D., Stepennova N.M., Fedorov Yu.E., Shishkov M.G., Kryukov F.N., Kuzmin S.V., Nikitin O.N., Belyaeva A.V., Zabudko L.M. Atomic Energy. 2011; 110(6): 412–29. https://doi.org/10.1007/s10512-011-9442-0Состояние нитридного топлива после облучения в быстрых реакторах. Крюков Ф.Н., Никитин О.Н., Кузьмин С.В., Беляева А.В., Мальцева Е.Б., Гильмутдинов И.Ф., Гринь П.И. Атомная энергия. 2012; 112(6): 336-40. https://doi.org/10.1007/s10512-012-9576-8State of nitride fuel after irradiation in fast reactors. Kryukov F.N., Nikitin O.N., Kuzmin S.V., Belyaeva A.V., Maltseva E.B., Gilmutdinov I.F., Grin P.I. Atomic Energy. 2012; 112(6): 410–16. https://doi.org/10.1007/s10512-012-9576-8Карелин В.А., Попадейкин М.В. Фторидный метод переработки уран-плутоний нитридного топлива реактора «БРЕСТ». Известия Томского политехнического университета. 2005; 308(5): 85-90.Karelin V.A., Popadeikin M.V. Fluoride method for reprocessing uranium-plutonium nitride fuel of the BREST reactor. Bulletin of Tomsk Polytechnic University. 2005; 308(5): 85–90 (in Russian).Волк В.И., Двоеглазов К.Н., Шляжко Д.С., Круглов С.Н., Терентьев С.Г. Сравнение вариантов кристаллизационного аффинажа применительно к гидрометаллургической технологии переработки отработавшего нитридного топлива РБН. Вопросы атомной науки и техники. Сер. Материаловедение и новые материалы. 2015; 4(83): 91-95.Volk V.I., Dvoeglazov K.N., Shlyazhko D.S., Kruglov S.N., Terentev S.G. Comparative analysis of crystallization affinage methods as applied to the hydrometallurgical technology for reprocessing the FBR spent nitric fuel Questions of atomic science and technology. Ser. Materials science and new materials. 2015; 4 (83): 91–5. (in Russian).Шадрин А.Ю., Иванов В.Б., Скупов М.В., Троянов В.М., Жеребцов А.А. Сравнение некоторых вариантов технологий замкнутого ядерного топливного цикла. Атомная энергия. 2016; 121(2): 90-7. https://doi.org/10.1007/s10512-016-0171-2Shadrin A.Y., Ivanov V.B., Skupov M.V., Troyanov V.M., Zherebtsov A.A. Comparison of closed nuclear fuel cycle technologies. Atomic Energy. 2016; 121(2): 119–26. https://doi.org/10.1007/s10512-016-0171-2Спиридонов С.И., Переволоцкий А.Н., Алексахин Р.М., Спирин Е.В., Власкин Г. Н. Радиоэкологическое обоснование параметров извлечения продуктов деления и актиноидов из отработавшего ядерного топлива реактора БРЕСТ-ОД-300. Атомная энергия. 2016; 121(3): 165-169.Spiridonov S.I., Perevolotsky A.N., Alexakhin R.M., Spirin E.V., Vlaskin G.N. Radioecological substantiation of parameters of fission products and actinides recovery from spent nuclear fuel of reactor BREST-OD-300. Atomic Energy. 2016; 121(3): 165–9 (in Russian).Вовлечение минорных актинидов в замкнутый топливный цикл проекта «Прорыв». А.Ф. Грачев, А.А. Жеребцов, Л.М. Забудько, Ю.С. Хомяков, А.Ю. Шадрин, А.Е. Глушенков., М.В. Скупов. Вопросы атомной науки и техники. Сер. Материаловедение и новые материалы. 2017; 4 (91): 140-150.The involvement of minor actinides in a closed fuel cycle at the "PRORYV" project. Grachev A.F., Zabudko L.M., Zherebtsov A.A., Homyakov Yu.S., Shadrin A.Yu., Glushenkov A.E., Skupov M.V. Questions of atomic science and technology. Ser. Materials science and new materials. 2017; 4(91): 140–150. (in Russian).Воскресенская Ю.А., Устинов О.А., Якунин С.А. Улавливание рутения из газовой фазы при переработке отработавшего нитридного уран-плутониевого топлива быстрых реакторов. Атомная энергия. 2013; 115(3): 155-157.Voskresenskaya Yu.A., Ustinov O.A., Yakunin S.A. Ruthenium trapping from the gas phase in the processing regeneration of spent nitride fuel of fast reactor. Atomic Energy. 2013; 115(3): 155–7. (in Russian).Якунин С.А.; Устинов О.А.; Шадрин А.Ю.; Шудегова О.В. Очистка газовых выбросов от 14С при переработке отработавшего нитридного уран-плутониевого ядерного топлива. Атомная энергия. 2016; 120(3): 176-8. https://doi.org/10.1007/s10512-016-0122-yYakunin S.A., Ustinov O.A., Shadrin A.Y., Shudegova O.V. Purification of gaseous emissions by 14C removal during reprocessing of spent uranium-plutonium nuclear fuel. Atomic Energy. 2016; 120(3): 229–32. https://doi.org/10.1007/s10512-016-0122-yУстинов О.А., Двоеглазов К.Н., Тучкова А.И., Шадрин А.Ю. Локальная система газоочистки при окислении отработавшего нитридного топлива. Атомная энергия. 2017; 123(4): 203-205.Ustinov O.A., Dvoeglazov K.N., Tuchkova A.I., Shadrin A.Yu. Local off-gas cleaning system for spent nitride nuclear fuel voloxidation. Atomic Energy. 2017; 123(4): 203–5 (in Russian).Бабиков Л.Г., Распопин С.П. Способ и установка для переработки отработанного ядерного топлива: пат. 2371792 Рос. Федерация: МПК G 21 C 19/48; № 2007131674/06.Babikov L.G., Raspopin S.P. Method and plant for recycling of spent nuclear fuel. Patent RU 2371792 C2, 27.10.2009 (in Russian).Auger Frederic, Bertrand Murielle, Courtaud Bruno, Grandjean Stephane. Procede de preparation d'un oxalate d'actinide(s) et de preparation d'un compose d'actinide(s). Patent République Francaise FR 2940267 B1, 09.12.2011.Auger Frederic, Bertrand Murielle, Courtaud Bruno, Grandjean Stephane. Procede de preparation d'un oxalate d'actinide(s) et de preparation d'un compose d'actinide(s). Patent République Francaise FR 2940267 B1, 09.12.2011.Baron Pascal, Dinh Binh, Masson Michel, Miguirditchian Manuel, Saudray Didier, Sorel Christian. Procede de traitement de combustibles nucleaires uses ne necessitant pas d'operation de desextraction reductrice du plutonium. Patent République Francaise FR 2960690 B1, 29.06.2012.Baron Pascal, Dinh Binh, Masson Michel, Miguirditchian Manuel, Saudray Didier, Sorel Christian. Procede de traitement de combustibles nucleaires uses ne necessitant pas d'operation de desextraction reductrice du plutonium. Patent République Francaise FR 2960690 B1, 29.06.2012.Аляпышев М.Ю., Бабаин В.А., Блажева И.В., Елисеев И.И., Логунов М.В., Мурзин А.А., Федоров Ю.С. Способ переработки облученного ядерного топлива: пат. 2540342 Рос. Федерация: МПК G 21 C 19/42; № 2013130121/07.Aljapyshev M.Yu., Babain V.A., Blazheva I.V., Eliseev I.I., Logunov M.V., Murzin A.A., Fedorov Yu.S. Method of processing irradiated nuclear fuel. Patent RU 2540342 C2, 10.02.2015 (in Russian).Хохлов В.А., Потапов А.М., Шишкин В.Ю., Бове А.Л. (RU), Зайков Ю.П. Способ переработки нитридного отработавшего ядерного топлива в солевых расплавах: пат. 2603844 Рос. Федерация: МПК G 21 C 19/42; № 2015141811/07.Khokhlov V.A., Potapov A.M., Shishkin V.Yu., Bove A.L., Zajkov Yu.P. Method of nitride spent nuclear fuel recycling in salt melts. Patent RU 2603844 C1, 10.12.2016 (in Russian).Зайков Ю.П., Шишкин В.Ю., Ковров В.А., Потапов А.М., Суздальцев А.В. Голосов О.А. Глушкова Н.В., Хвостов С.С. Способ переработки тепловыделяющих элементов: пат. 2707562 Рос. Федерация: МПК G 21 C 19/42; № 2018130443.Zajkov Yu.P., Shishkin V.Yu., Kovrov V.A., Potapov A.M., Suzdaltsev A.V., Golosov O.A., Glushkova N.V., Khvostov S.S. Method of processing fuel elements.Зайков Ю.П., Шишкин В.Ю., Каримов К.Р., Шишкин А.В., Потапов А.М., Николаев А.Ю., Суздальцев А.В. Способ переработки нитридного ядерного топлива: пат. 2724117 Рос. Федерация: МПК G21C 19/42; № 2019116982.Patent RU 2707562 C1, 28.11.2019 (in Russian).Медико-дозиметрический регистр персонала Сибирского химического комбината - база для оценки эффектов хронического облучения. Радиационная биология. Радиоэкология. 2015; 55(5): 467-473. https://doi.org/10.7868/S0869803115050124Zajkov Yu.P., Shishkin V.Yu., Karimov K.R., Shishkin A.V., Potapov A.M., Nikolaev A.Yu., Suzdaltsev A.V. Method of processing nitride nuclear fuel. Patent RU 2724117 C1, 22.06.2020 (in Russian).Банк биологического материала здоровых работников сибирского химического комбината. Медицина экстремальных ситуаций. 2013; 1(43): 30-39.Medical dosimetric register of personnel of the Siberian Chemical Plant — a base for assessing the effects of chronic radiation. Radiation biology. Radioecology. 2015; 55(5): 467–473. https://doi.org/10.7868/S0869803115050124 (in Russian).Соломатин В.М., Алексахин Р.М., Спирин Е.В., Сорокин И.Б., Живаго А.И., Рыжова Л.И. Радиоэкологическое состояние агросферы в 30-км зоне Cибирского химического комбината в предпусковой период опытно-демонстрационного энергокомплекса. Атомная энергия. 2018; 124(1): 40-2. https://doi.org/10.1007/s10512-018-0373-xHealthy employees biological material bank at the Siberian group of chemical enterprises. Extreme Medicine. 2013; 1(43): 30–39. eLIBRARY ID: 20256321Спирин Е.В., Алексахин Р.М., Бажанов А.А. Структура дозы облучения населения при эксплуатации предприятий опытного демонстрационного энергокомплекса. Атомная энергия. 2018; 124(3): 169-73. https://doi.org/10.1007/s10512-018-0398-1(in Russian).Спиридонов С.И., Переволоцкий А.Н., Переволоцкая Т.В., Алексахин Р.М., Спирин Е.В. Анализ биологической опасности для человека долгоживущих продуктов деления и актиноидов на примере отработавшего топлива реактора БРЕСТ-ОД-300. Атомная энергия. 2017; 123(2): 100-3. https://doi.org/10.1007/s10512-017-0312-2Solomatin V.M., Aleksakhin R.M., Spirin E.V., Sorokin I.B., Zhivago A.I., Ryzhova L.I. Radioecological state of the agrosphere in the 30-km zone of the Siberian chemical combine during the pre-startup period of a prototype power complex. Atomic Energy. 2018. 124(1): 50–3. https://doi.org/10.1007/s10512-018-0373-xУстинов О.А., Кащеев В.А., Шадрин А.Ю., Тучкова А.И., Семенов А.А., Лесина И.Г., Аникин А.С. Тритий в нитридном топливе быстрых реакторов. Атомная энергия. 2018; 125(4): 217-21. https://doi.org/10.1007/s10512-019-00474-9Spirin E.V., Aleksakhin R.M., Bazhanov A.A. Structure of the public irradiation dose during operation of experimental-demonstration power complex enterprises. Atomic Energy. 2018; 124(3): 203–9. https://doi.org/10.1007/s10512-018-0398-1Spiridonov S.I., Perevolotskii A.N., Perevolotskaya T.V., Aleksakhin R.M., Spirin E.V. Analysis of the human biohazard of long-lived fission products and actinides for BREST-OD-300 spent fuel. Atomic Energy. 2017; 123(2): 122–6. https://doi.org/10.1007/s10512-017-0312-2Spiridonov S.I., Perevolotskii A.N., Perevolotskaya T.V., Aleksakhin R.M., Spirin E.V. Analysis of the human biohazard of long-lived fission products and actinides for BREST-OD-300 spent fuel. Atomic Energy. 2017; 123(2): 122–6. https://doi.org/10.1007/s10512-017-0312-2Ustinov O.A., Kashcheev V.A., Shadrin A.Y., Tuchkova A.I., Semenov A.A., Lesina I.G., Anikin A.S. Tritium in nitride fuel of fast reactor. Atomic Energy. 2019; 125(4): 244–9. https://doi.org/10.1007/s10512-019-00474-9Ustinov O.A., Kashcheev V.A., Shadrin A.Y., Tuchkova A.I., Semenov A.A., Lesina I.G., Anikin A.S. Tritium in nitride fuel of fast reactor. Atomic Energy. 2019; 125(4): 244–9. https://doi.org/10.1007/s10512-019-00474-9

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