Reaktör Radyoaktivite Düzeylerinin Bilgisayar ile İzlenmesi
Dr. Jan Paul
Bakersfield, Calif.
Bilgisayarlar nükleer mühendislikte çeşitli şekillerde uygulanmaktadır. Bunlardan bazıları veri kaydı, alarm taraması, çevrimiçi hesaplama, sıralama, veri indirgeme, otomatik kontrol ve reaktör izlemedir. Hepsi önemlidir; ancak belki de en önemli tek uygulama reaktör izlemedir, çünkü böyle bir uygulamada bilgisayarın, soğutma ve ısı transferi sistemleriyle bağlantı kurarak reaktördeki radyoaktiviteyi izlemesi mümkündür.
Bilgisayar ile izlemenin en ilginç örneklerinden biri, Fransa’nın Chinon kenti yakınlarındaki Électricité de France elektrik santralindedir. Orada kullanılan sistem, öncelikle izleme amacı taşısa da, aslında bir dizi önemli kullanımı bir araya getirir. Sistem, iki adet Ramo-Wooldridge RW-300 bilgisayarı, yedi otomatik daktilo, bir kâğıt şerit delici ve okuyucu, radyasyon dedektörleri, ikili sayaçlar, sıralama ve zamanlama ekipmanı ile bilgisayarlar için giriş-çıkış donanımından oluşmaktadır.
Sistemin arkasındaki temel ilke oldukça basittir: herhangi bir kopma veya arıza, reaktör soğutma sistemindeki radyoaktivite düzeyinde bir artışa neden olur. Bu artış, personel veya ekipman için zararlı hâle gelmeden önce algılanmalıdır. Sistemdeki radyasyon dedektörleri soğutma kanallarına yerleştirilmiştir ve ikili sayaçlara bağlanmıştır; bu sayaçlar da bilgisayarlar tarafından sürekli olarak taranır. Bilgisayarlar, bu yolla elde edilen verileri kullanarak her kanal için bir radyoaktivite düzeyi hesaplar ve bunu önceden belirlenmiş bir sınırla karşılaştırır. Hesaplanan düzey bu sınırı aşarsa, alarm ve uyarı aygıtları otomatik olarak devreye girer.
Bilgisayarlar, kesintisiz koruma sağlamak amacıyla paralel olarak çalıştırılır. Bu nedenle her iki makine de tüm giriş verilerini alır ve tüm hesaplamaları yapar; ancak otomatik daktiloları ve alarm aygıtlarını yalnızca biri çalıştırır. Bununla birlikte, makineler birbirine kilitlenmiştir; herhangi bir bilgisayar durur, arızalanır ya da hata yaparsa, kalan bilgisayar tüm çıkış aygıtlarını devralır. Her bilgisayar dakikada bir kez kendini denetler.
Sistemdeki yedi daktilodan beşi hesaplanan radyoaktivite değerlerini yazdırır. Bir tanesi yalnızca ekipman arızasını göstermekle görevlidir; kalan makine ise referans değerlerini kaydeder.
Bu özel reaktör tesisinde 1.148 adet soğutma sistemi kanalı bulunmaktadır; tarama amacıyla bunlar dörderli 287 gruba ayrılmıştır. Dakikada on iki kanal taranır; böylece toplam bir tarama çevrimi 24 dakika sürer. Normalin üzerindeki bir okuma durumunda, gruptaki dört kanalın tümü, bilgisayarların her bir ayrı kanal için normalize edilmiş bir seviye hesaplayabildiği bir “ince” tarama sistemine aktarılır. Bu kanallardan herhangi birindeki radyoaktivite normal değeri aşarsa, uyarı düzenekleri devreye girer.
Bunun ve benzeri bilgisayar izleme sistemlerinin dikkatli bir değerlendirilmesi, bu sistemlerin geniş bir kanal ağı boyunca radyoaktivite düzeylerinin sürekli olarak hesaplanmasını, en yüksek güvenilirlik katsayısı ve en düşük alarm hatasıyla mümkün kıldığını göstermektedir.