Хранение в сухих бочках
Хранение в сухих контейнерах — это метод хранения высокоактивных радиоактивных отходов , таких как отработавшее ядерное топливо , которое уже охлаждалось в бассейне отработавшего топлива в течение как минимум одного года, а часто и десяти лет. [1] [2] Бочки обычно представляют собой стальные цилиндры, которые привариваются или закрываются болтами . Топливные стержни внутри окружены инертным газом . В идеале стальной баллон обеспечивает герметичную удержание отработавшего топлива. Каждый цилиндр окружен дополнительной сталью, бетоном или другим материалом для обеспечения радиационной защиты рабочих и населения.
Существуют различные конструкции систем сухих контейнеров для хранения. В некоторых конструкциях стальные баллоны с топливом размещаются вертикально в бетонном своде; в других конструкциях цилиндры ориентированы горизонтально. [3] Бетонные своды обеспечивают радиационную защиту. В других конструкциях контейнеров стальной цилиндр ориентируется вертикально на бетонной площадке на площадке для хранения сухих контейнеров, а для радиационной защиты используются как металлические, так и бетонные внешние цилиндры. До 2024/25 года нигде в мире не было долгосрочного постоянного хранилища, и в большинстве стран до сих пор нет такого хранилища; Хранение в сухих контейнерах спроектировано как временное, более безопасное решение, чем хранение в бассейне отработавшего топлива.
Некоторые конструкции контейнеров можно использовать как для хранения, так и для транспортировки. Три компании – Holtec International , NAC International и Areva-Transnuclear NUHOMS – продают независимые установки для хранения отработавшего топлива (ISFSI), основанные на неэкранированном многоцелевом контейнере, который транспортируется и хранится в вертикальных или горизонтальных защищенных модулях хранения, построенных из стали. и бетон.
Использование
[ редактировать ]В 2000-е годы хранение в сухих бочках использовалось в США, Канаде, Германии, Швейцарии, Испании, Бельгии, Великобритании, Японии, Армении, Аргентине, Болгарии, Чехии, Венгрии, Южной Корее, Румынии, Словакии, Украине и других странах. Литва. [4] [5] [6]
Аналогичная система реализуется и в России. Однако он основан на «отсеках для хранения» в единой конструкции, а не на отдельных бочках.
В 2017 году французская компания Areva представила усовершенствованную транспортную упаковку для хранения отработанного ядерного топлива NUHOMS Matrix — систему высокой плотности для хранения нескольких отработавших топливных стержней в контейнерах. [7]
Соединенные Штаты
[ редактировать ]В конце 1970-х и начале 1980-х годов потребность в альтернативных хранилищах в США начала расти, когда бассейны выдержки на многих ядерных реакторах начали заполняться хранящимся отработавшим топливом. Поскольку в то время не было действующего национального хранилища ядерных материалов, коммунальные предприятия начали рассматривать варианты хранения отработавшего топлива. Было установлено, что хранение в сухих контейнерах является практичным вариантом хранения отработавшего топлива и предпочтительнее, чем оставлять большие концентрации отработавшего топлива в резервуарах-охладителях. Первая установка сухого хранения в США была лицензирована Комиссией по ядерному регулированию (NRC) в 1986 году на атомной электростанции Сарри в Вирджинии . Отработанное топливо в настоящее время хранится в сухих контейнерах на растущем числе электростанций, а также во временном хранилище, расположенном в Национальной лаборатории Айдахо недалеко от Айдахо-Фолс, штат Айдахо . По оценкам NRC, к 2015 году на многих атомных электростанциях в США не будет места в бассейнах отработавшего топлива, что, скорее всего, потребует использования какого-либо временного хранилища. [8] Ожидалось, что Юкка-Маунтин в Неваде откроется в 2017 году. Однако 5 марта 2009 года министр энергетики Стивен Чу подтвердил на слушаниях в Сенате, что объект Юкка-Маунтин больше не рассматривается как вариант для хранения реакторных отходов. [9]
Руководящие принципы NRC от 2008 года предусматривают, что топливо должно находиться в бассейне хранения не менее пяти лет, прежде чем его можно будет переместить в сухие контейнеры. Промышленная норма составляет около 10 лет. [2] [10] NRC описывает сухие бочки, используемые в США, как «предназначенные для защиты от наводнений, торнадо, снарядов, экстремальных температур и других необычных сценариев». [10]
По состоянию на конец 2009 года в сухих контейнерах хранилось 13 856 тонн коммерческого отработавшего топлива, или около 22%. [2]
В 1990-х годах NRC приходилось «принимать неоднократные меры по устранению дефектов сварных швов на сухих бочках, которые приводили к трещинам и проблемам с обеспечением качества; гелий просочился в некоторые контейнеры, что привело к повышению температуры и ускорению коррозии топлива». [11]
После обнуления федерального бюджета на хранилище ядерных отходов Юкка-Маунтин в Неваде все больше ядерных отходов загружается в герметичные металлические контейнеры, наполненные инертным газом. Многие из этих бочек будут храниться в прибрежных регионах или на берегу озера, где существует среда с соленым воздухом, и Массачусетский технологический институт изучает, как такие сухие бочки ведут себя в соленой среде. Растрескивание, связанное с коррозией, может произойти через 30 лет или меньше, и NRC изучает, можно ли использовать бочки в течение 100 лет, как надеются некоторые. [12]
Согласно веб-сайту NRC, в 2023 году отработанное топливо, помещенное в сухие контейнеры электростанции Диабло-Каньон в Калифорнии, не проявляет никаких признаков коррозии после более чем десяти лет хранения и, по-видимому, способно прослужить 1800 лет, прежде чем поддаться коррозии. [13] Видео компании, освещающие процессы и удаленное обращение, от первоначальной загрузки топлива до его вывоза и последующего хранения в сухих контейнерах, можно просмотреть на различных видеохостингах. [14] [15]
Канада
[ редактировать ]В Канаде использовалось сухое надземное хранилище. Компания Ontario Power Generation находится в процессе строительства хранилища в контейнерах для сухого хранения. [16] на своей площадке в Дарлингтоне , которая во многих отношениях будет похожа на существующие объекты на АЭС Пикеринг и АЭС Брюс . компании NB Power Атомная электростанция «Пойнт-Лепро» и компании Hydro-Québec атомная электростанция «Жантийи» также имеют сухие хранилища. [17]
Германия
[ редактировать ]
Централизованное хранилище с использованием сухих бочек расположено в Ахаусе . [18] По состоянию на 2011 год здесь размещалось 311 контейнеров: 305 от ториевого высокотемпературного реактора , 3 от атомной электростанции Неккарвестхайм и 3 от атомной электростанции Гундремминген . [18] Транспортировка из Гундреммингена на площадку Ахаус вызвала значительный общественный протест, и операторы электростанции и правительство позже согласились разместить такие контейнеры на электростанциях. [18]
КАСТОР ( контейнер для хранения и транспортировки ядерных радиоактивных материалов отработавшего ) — торговая марка сухих контейнеров, используемых для хранения ядерного топлива (разновидность отходов ). CASTOR производятся компанией Gesellschaft für Nuklear-Service (GNS), немецким поставщиком ядерных услуг.
КОНСТОР – это контейнер, используемый для транспортировки и длительного хранения отработавшего топлива и высокоактивных отходов, также производимого компанией GNS. Его внутренний и внешний слои выполнены из стали и покрыты слоем бетона . на падение с высоты 9 метров В 2004 году было проведено испытание модели V/TC ; результаты соответствовали ожиданиям. [19]
Болгария
[ редактировать ]В 2008 году руководство АЭС «Козлодуй» заявило о намерении использовать 34 контейнера CONSTOR на площадке АЭС «Козлодуй» до конца 2010 года. [20]
Литва
[ редактировать ]В 2000-х годах отработанное топливо ныне закрытой Игналинской АЭС помещалось в контейнеры для хранения CASTOR и CONSTOR. [6]
Россия
[ редактировать ]Российское сухое хранилище отработавшего ядерного топлива ГОТ-2 на Горно-химическом комбинате в Железногорске Красноярского края в Сибири само по себе не является хранилищем-контейнером, поскольку оно предназначено для хранения отработавшего ядерного топлива (как ВВЭР , так и РБМК ) в ряд отсеков. Конструкция объекта состоит из монолитных железобетонных стен, верхних и нижних плит, а сами складские помещения образованы железобетонными перегородками. Топливо должно охлаждаться за счет естественной конвекции воздуха. Проектная мощность объекта — 37 785 тонн урана. Сейчас он строится и находится в стадии ввода в эксплуатацию. [21]
Украина
[ редактировать ]В Украине сухое хранилище принимает отработанное топливо шестиблочной Запорожской атомной электростанции ( реакторы ВВЭР-1000 ) с 2001 года, что делает его самым старым подобным хранилищем на территории бывшего Советского Союза. Система была разработана ныне несуществующей компанией Duke Engineering в США, а контейнеры для хранения производились на месте. [22]
(США) реализуется еще один проект Совместно с компанией Holtec International по строительству сухого хранилища отработавшего топлива на территории аварии на Чернобыльской АЭС в 1986 году ( реакторы РБМК-1000 ). Первоначально проект был начат компанией Framatome (в настоящее время AREVA французской ), но позже был приостановлен и прекращен из-за технических трудностей. Первоначально компания Holtec была нанята в качестве субподрядчика для обезвоживания отработанного топлива и в конечном итоге взяла на себя весь проект. [23] [24]
См. также
[ редактировать ]- Глубокое геологическое хранилище
- Дукрете
- Списки ядерных катастроф и радиоактивных происшествий
- Ядерный вывод из эксплуатации
- Ядерная колба
- Частное хранилище топлива , предлагаемое хранилище в Юте
Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Хранилище сухих бочек» . Комиссия по ядерному регулированию . Проверено 17 марта 2011 г.
Хранение в сухих контейнерах позволяет отработавшему топливу, которое уже было охлаждено в бассейне выдержки в течение не менее одного года, быть окруженным инертным газом внутри контейнера, называемого контейнером.
- ^ Jump up to: а б с «Хранение отработавшего топлива в бассейнах и сухих контейнерах: ключевые моменты, вопросы и ответы» . Комиссия по ядерному регулированию . Проверено 27 ноября 2013 г.
Топливо обычно охлаждается в бассейне не менее 5 лет, прежде чем перекачиваться в контейнер. NRC санкционировал перевод уже через 3 года; отраслевая норма составляет около 10 лет.
- ^ [1] Комиссия по ядерному регулированию, хранилище в сухих контейнерах, рисунок 43.
- ^ Агентство МАГАТЭ – Международная атомная энергия. «Установки ядерного топливного цикла (NFCIS)» . infcis.iaea.org . Проверено 18 апреля 2018 г.
- ^ Агентство по ядерной энергии ОЭСР (май 2007 г.). Управление перерабатываемыми делящимися и воспроизводящими материалами . Издательство ОЭСР. п. 34. ISBN 978-92-64-03255-2 . Проверено 22 марта 2011 г.
- ^ Jump up to: а б «Радиологические и тепловые характеристики контейнеров КАСТОР РБМК-1500 и КОНСТОР РБМК-1500 для хранения отработавшего ядерного топлива на Игналинской АЭС» . Хансер , цитируется по CAT.INIST. 2006. Архивировано из оригинала 17 августа 2012 г. Проверено 1 января 2010 г.
- ^ «Компактное решение Areva для хранения отработанного топлива» . Мировые ядерные новости. 29 сентября 2017 года . Проверено 29 сентября 2017 г.
- ^ «График NRC емкости отработавшего топлива» . nrc.gov . Проверено 18 апреля 2018 г.
- ^ Хеберт, Х. Йозеф. 2009. « Ядерные отходы не будут попадать на гору Юкка в Неваде, - говорит представитель Обамы. Архивировано 24 марта 2011 г. в Wayback Machine ». Чикаго Трибьюн . 6 марта 2009 г., 4. По состоянию на 6 марта 2009 г.
- ^ Jump up to: а б «Информационный бюллетень по сухому хранению отработавшего ядерного топлива» . НРК . 7 мая 2009 года . Проверено 21 марта 2011 г.
- ^ Бенджамин К. Совакул (2011). Оспаривание будущего ядерной энергетики : критическая глобальная оценка атомной энергии , World Scientific, с. 144.
- ^ Уолд, Мэтью (9 августа 2011 г.). «Исследование безопасной ядерной энергетики» . Нью-Йорк Таймс .
- ^ https://www.nrc.gov/waste/spent-fuel-storage/faqs.html#gen7.
- ^ Хранилище сухого топлива (Янки Роу) .
- ^ Хранилище отработанного топлива на электростанции Диабло-Каньон .
- ^ «Архивная копия» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 13 октября 2007 г. Проверено 12 апреля 2008 г.
{{cite web}}: CS1 maint: архивная копия в названии ( ссылка ) Ontario Power Generation; Дарлингтонское предприятие по переработке отходов. - ^ «Как оно хранится сегодня?» . nwmo.ca. Проверено 12 мая 2020 г.
- ^ Jump up to: а б с Безопасность и защищенность хранения коммерческого отработавшего ядерного топлива: публичный отчет (2006 г.) Совета по обращению с радиоактивными отходами (BRWM) . Пресса национальных академий . 2006. дои : 10.17226/11263 . ISBN 978-0-309-09647-8 . Проверено 21 марта 2011 г.
- ^ «Результаты испытаний на падение полномасштабного прототипа CONSTOR V/TC» (PDF) . Федеральный институт исследования и испытаний материалов . Архивировано из оригинала (PDF) 26 марта 2012 г. Проверено 10 января 2010 г.
- ^ «Англоязычный бюллетень Козлодуйской АЭС» (PDF) . Официальный вестник Козлодуйской АЭС. 2008. Архивировано из оригинала (PDF) 24 мая 2013 г. Проверено 9 октября 2010 г.
- ^ "На ГХК успешно завершен второй этап пусконаладки оборудования на ХОТ-2" . sibghk.ru (in Russian). Russia. Archived from the original on 2014-03-02 . Retrieved 2013-03-30 .
- ^ «Информационный выпуск за август 2001 года» . Дюк Энерджи . Архивировано из оригинала 13 мая 2013 года . Проверено 18 апреля 2018 г.
- ^ «Holtec International запускает проект сухого хранилища Чернобыля» . businesswire.com . Проверено 18 апреля 2018 г.
- ^ «Энергоатом испытывает на Ровенском заводе контейнеры с отработанным топливом Holtec» . Мировые ядерные новости. 12 августа 2019 года . Проверено 13 августа 2019 г.
