Influence of gamma irradiation on the deterioration of reactor pressure vessel materials and on reactor dosimetry measurements. Final report
Description
Radiation embrittlement of pressure vessel steel in mixed neutron-gamma fields is mostly determined by neutrons, but in some cases also by gamma-radiation. Depending on the reactor type, gamma radiation can influence evaluations of lead factors of surveillance specimens, effect the interpretation of results of irradiation experiments and finally, it can result in changed pressure vessel lifetime evaluations. The project aimed at the evaluation of the importance of gamma radiation for RPV steel damage for several types of light-water reactors. Absolute neutron and gamma fluence rate spectra had been calculated for the Russian PWR types VVER-440 and two core loading variants of VVER-1000, for a German 1300 MW PWR and a German 900 MW BWR. Based on the calculated spectra several flux integrals and radiation damage parameters were derived for the region of the azimuthal flux maxima in the mid-planes for different radial positions between core and biological shield, especially, at the inner and outer surfaces of the PV walls, at the (1/4)-PV-thickness and at the surveillance positions. Fissionable materials are often used as activation detectors for neutron fluence measurements. To get the real value the analysis demands to take into account the gamma induced fissions. Therefore, the part of these fissions in the total number of fissions was estimated for the detector reactions 237Np(n,f) and 238U(n,f) in the calculated neutron/gamma fields. It has been found that considerable corrections of the neutron fluence measurements can be necessary, especially in case of 238U(n,f). Most of the calculations were performed using a three-dimensional synthesis of 2D/1D-flux distributions obtained by the SN-code DORT with the BUGLE-96T group cross-section library. (orig.)
Availability note (English)
Available from INIS in electronic formAbstract (German)
Die Strahlenversproedung von Druckbehaelterstahl in gemischten Neutronen-Gammafeldern wird meist von den Neutronen dominiert, in einigen Faellen aber auch durch Gammastrahlung. In Abhaengigkeit vom Reaktortyp kann Gammastrahlung die Bestimmung von Voreilfaktoren, die Interpretation von Bestrahlungsexperimenten und letztlich die Abschaetzung der Lebensdauer der Reaktordruckbehaelter (RDB) beeinflussen. Das Vorhaben hatte das Ziel, den aktuellen Kenntnisstand der Materialforschung zu diesem Problem aus der Literatur aufzuarbeiten und auf dessen Grundlage fuer einige Typen von Leichtwasserreaktoren den Einfluss der Gammastrahlung auf die Schaedigung des RDB-Stahls einzuschaetzen. Absolute Neutronen- und Gammaflussspektren wurden fuer die russischen Druckwasserreaktortypen WWER-440 und WWER-1000, letzterer in zwei Beladungsvarianten des Reaktorkerns, sowie fuer einen deutschen 1300 MW Druckwasserreaktor und einen deutschen 900 MW Siedewasserreaktor bestimmt. Ausgehend von den berechneten Spektren wurden verschiedene Flussintegrale und Strahlenschaedigungskennzahlen fuer das Gebiet des azimuthalen und vertikalen Flussmaximums fuer verschiedene radiale Positionen zwischen Reaktorkern und biologischem Schild bestimmt. Fuer Neutronenfluenzmessungen werden haeufig spaltbare Detektormaterialien eingesetzt. Zur Auswertung dieser Messungen ist es erforderlich, den Anteil der durch Gammastrahlung induzierten Spaltungen abzuziehen. Diese Anteile wurden fuer die haeufig benutzten Reaktionen 237Np(n,f) und 238U(n,f) berechnet. Betraechtliche Korrekturen zu den Neutronenmessungen erweisen sich insbesondere im Falle von 238U(nf) als notwendig. (orig.)
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Additional titles
- Original title (German)
- Einfluss der Gammastrahlung auf die Schaedigung von Druckbehaeltermaterialien und auf reaktordosimetrische Messungen. Abschlussbericht
Publishing Information
- Imprint Pagination
- 61 p.
- ISSN
- 1437-322X
- Report number
- FZR--356
INIS
- Country of Publication
- Germany
- Country of Input or Organization
- Germany
- INIS RN
- 33070631
- Subject category
- S21: SPECIFIC NUCLEAR REACTORS AND ASSOCIATED PLANTS;
- Descriptors DEI
- BWR TYPE REACTORS; CALCULATION METHODS; CORRECTIONS; DOSIMETRY; EMBRITTLEMENT; GAMMA RADIATION; NEUTRONS; PRESSURE VESSELS; PWR TYPE REACTORS; SERVICE LIFE; STEELS
- Descriptors DEC
- ALLOYS; BARYONS; CONTAINERS; ELECTROMAGNETIC RADIATION; ELEMENTARY PARTICLES; ENRICHED URANIUM REACTORS; FERMIONS; HADRONS; IONIZING RADIATIONS; IRON ALLOYS; IRON BASE ALLOYS; LIFETIME; NUCLEONS; POWER REACTORS; RADIATIONS; REACTORS; THERMAL REACTORS; TRANSITION ELEMENT ALLOYS; WATER COOLED REACTORS; WATER MODERATED REACTORS
Optional Information
- Contract/Grant/Project number
- Foerderkennzeichen BMBF 1501221
- Funding organization
- Bundesministerium fuer Bildung und Forschung, Berlin (Germany)