ЦИФРОВАЯ БИБЛИОТЕКА УКРАИНЫ | ELIB.ORG.UA


Новинка! Ukrainian flag (little) LIBRARY.UA - новая Украинская цифровая библиотека!

СПОНСОРЫ РУБРИКИ:


"СУХОЕ" ХРАНЕНИЕ ОТРАБОТАННОГО ЯДЕРНОГО ТОПЛИВА

АвторДАТА ПУБЛИКАЦИИ: 13 августа 2014
АвторОПУБЛИКОВАЛ: Администратор
АвторРУБРИКА:




В начале 2012 г. на Горно-химическом комбинате (г. Железногорск Красноярского края) сдали в эксплуатацию "сухое" (воздухоохлаждаемое) хранилище отработанного ядерного топлива - мощный производственный объект атомной отрасли, рассчитанный на 38 тыс.т радиационных "отходов" Ленинградской, Курской и Смоленской АЭС, а также болгарских и украинских станций, построенных по нашим проектам. Их будут закладывать в особые герметичные пеналы из нержавеющей стали, что обеспечит полную автономность и безопасность хранения на срок свыше 50 лет.

Сегодня в России работают 32 энергоблока общей мощностью 24,2 ГВт. Они производят -16% электроэнергии страны. Атомные "силы" предполагается наращивать и дальше. Согласно Федеральной целевой программе развития энергопромышленного комплекса к 2025 г. у нас построят 26 новых установок, что увеличит долю вырабатываемой на АЭС энергии до 25%. А это значит, что постоянно будет расти количество отработанного ядерного топлива (ОЯТ, как принято называть в кругах специалистов). И большинство государств с развитой инфраструктурой в этой области, причем Россия здесь не исключение, приняли решение о продлении срока его хранения после завершения "службы" в реакторе. На первом этапе такое топливо содержат в водной среде в приреакторных бассейнах, обеспечивая тем самым снижение остаточного тепловыделения (до 2 - 10 кВт) и распад наиболее активных короткоживу-
стр. 19

ших йода-131, ксенона-133 и других радионуклидов. По истечении срока выдержки (обычно он составляет 1 - 3 года) его транспортируют на завод для радиохимической переработки. В нашей стране конечные операции по обращению с топливом, выгруженным с реакторов типа ВВЭР (водо-водяной энергетический) и РБМК (реактор большой мощности канальный) в основном сосредоточены на Горно-химическом комбинате в Железногорске.

У данного предприятия богатая история. Строить его начали в 1950 г. на правом берегу Енисея (в 50 км от Красноярска). Причем возводили на глубине 200 м под землей в скальных породах для защиты от возможного удара с воздуха (объем его подземных помещений составляет ~7 млн. м3): тогда из природного урана тут вырабатывали оружейный плутоний.

С 1958 по 1964 г. здесь смонтировали три установки: АД, АДЭ-1 и АДЭ-2. Первые две предназначались только для наработки плутония и были остановлены в рамках конверсионной программы в 1992 г., а последний двухцелевой промышленный уран-графитовый реактор кроме оборонных задач выполнял и хозяйственные: производил тепло и электроэнергию для Железногорска. Введенный в 1964 г. в эксплуатацию вместе с технологическим комплексом подземной АТЭЦ, он стал третьей атомной электростанцией, построенной в СССР, но в 2010 г. АДЭ-2 завершил свою деятельность.

По мере сокращения ядерных арсеналов в нашей стране (с 1980-х годов) производственная деятельность этого комбината все больше ориентировалась на конверсионные направления, в частности, прием отработанного топлива в "мокрое" (водное) хранилище емкостью 6 тыс. т, вошедшее в строй в 1985 г., с возможностью его дальнейшего использования на заводе РТ-2. Предприятие даже начали строить, однако проведенные атомным ведомством дополнительные расчеты показали: переработка ОЯТ экономически нецелесообразна, по крайней мере на сегодняшнем этапе развития ядерной энергетики, так как требует значительных капиталовложений в производственные мощности в начале и последующих затрат на захоронение продуктов переработки в объемах, превышающих исходные. Поэтому вопрос о дальнейшей "судьбе" ОЯТ решен у нас, как и в большинстве стран мира, в пользу длительного хранения. На месте завода РТ-2 в 2003 г. начали проектировать "сухое" хранилище, с технической и экономической точек зрения выгодно отличающееся от существовавших технологий бассейнового типа.
стр. 20

Объект продвигался сложно. Основные строительные работы развернулись только в 2006 г., а через 2 года, по сути, были приостановлены, пока "Росатом" не сменил генерального подрядчика. Им стала частная инжиниринговая компания "Группа Е4" (Москва), получившая контракт в результате квалификационного отбора. По словам председателя совета директоров компании Михаила Абызова, проект передали, когда его реализация запаздывала практически на год. Тем не менее отставание от графика удалось ликвидировать и возвести сложнейший технический комплекс в заданные сроки. 19 декабря 2011 г. генеральный директор "Росатома" Сергей Кириенко подписал акт о его готовности, а в январе 2012-го здесь торжественно разрезали ленточку как свидетельство сдачи первой очереди уникального "сухого" хранилища отработанного ядерного топлива в эксплуатацию.

Признаться, этого события ждали, как манны небесной: пристанционные "мокрые" хранилища Ленинградской, Курской и Смоленской АЭС уже были близки к предельному заполнению. И если бы запуск железногорского комплекса затянулся, их работа, предположительно, остановилась бы уже в ближайшие полгода. Но теперь база для дальнейшего активного развития нашей атомной отрасли обеспечена.
стр. 21

"Комплекс "сухого" хранилища ядерного топлива действительно уникален, у него нет аналогов в мире. Благодаря применению современных систем контроля радиационной безопасности новое хранилище позволит надежно сберегать ядерное топливо на протяжении более 50 лет", - заявил побывавший здесь Кириенко. А возведение объекта "Группой Е4", далее отметил он, стало ярким примером государственно-частного партнерства, свидетельствующим о том, что частные компании обладают необходимыми компетенцией, квалификацией и опытом, готовы и могут реализовывать самые сложные проекты ядерно-энергетического назначения.

Комплекс длиной 270, шириной -35 и высотой -40 м, состоящий из двух отделений - хранения и упаковки в пеналы, сможет вместить 38000 т отработанного топлива РБМКи ВВЭР -основных типов реакторов, использующихся сегодня на отечественных АЭС. Остов здания укреплен армированным железобетоном объемом 85 тыс. м3, что сохраняет устойчивость объекта к внешним воздействиям (падению самолета, воздушной ударной волне, землетрясению, урагану, смерчу) как минимум в течение 100 лет.

"Сухое" хранилище камерного типа рассчитано на прием топлива с глубиной выгорания до 50 ГВт • сут/тU. Оно поступает туда после выдержки в воде в "чехлах", затем их помещают в металлические пеналы, каждый из которых рассчитан на три сборки ВВЭР (или 30 ампул с пучками тепловыделяющих элементов - твэлов РБМК). Последние герметизируют сваркой и
стр. 22

после вакуумной сушки находящихся внутри топливных сборок заполняют гелием. Заметим, именно благодаря такой эксклюзивной технологии, применяемой только здесь, исключено попадание радиоактивных веществ в окружающую среду. Далее специалисты контролируют герметичность сварного шва и перегрузочной машиной транспортируют пенал к гнезду хранения (металлической трубе, закрепленной на перекрытии камер). Там можно установить два таких устройства - одно над другим, после чего гнездо закрывают защитной пробкой и заваривают.

Отвод тепла, обеспечивающий безопасный температурный режим хранения, происходит за счет конвекции атмосферного воздуха. Это максимально снижает эксплуатационные затраты по сравнению с традиционными хранилищами бассейнового типа. Геометрия размещения топлива гарантирует подкритичность системы (возникновение цепной реакции деления невозможно) в условиях нормальной эксплуатации и даже в случае аварийных ситуаций. Выброс радиоактивных веществ, согласно расчетам, будет составлять десятые доли допустимых величин.

"Сухое" хранилище, как полагают специалисты, должно заполниться за 8 - 10 лет, но при постоянном совершенствовании технологии емкости топлива его возможности могут быть исчерпаны и за 5 лет. Вот почему на комбинате думают о строительстве следующей очереди комплекса. При этом не забыта и идея сооружения в Железногорске перерабатывающего завода РТ-2. В 2015 - 2017 гг. здесь планируют ввести в эксплуатацию Опытно-демонстрационный центр производительностью 250 т в год по рециклингу (повторному использованию) ядерного топлива - своего рода базу для создания полномасштабного завода по обращению с ОЯТ.

Все бы хорошо, если бы не утихающие споры вокруг транспортировки отходов с АЭС на Горно-химический комбинат. Согласно программе "Росатома", рассчитанной до 2025 г., в Красноярский край для захоронения уже в ближайшее время ежемесячно будут прибывать по три эшелона с радиоактивным грузом. Экологи утверждают: при аварии на железной дороге ситуация может развиваться по "чернобыльскому сценарию". Иными словами, техногенную катастрофу с выходом радиоактивности, подобную той, что произошла в 1986 г. на Чернобыльской АЭС (Украина), исключать нельзя.

Генеральный директор Горно-химического комбината доктор технических наук Петр Гаврилов, организовавший в январе 2012 г. пресс-тур для журналистов, развеял эти домыслы. Все 66 лет существования атомной отрасли в России, сказал он, транспортировкой топлива занимаются специализированные организации, обеспечивающие беспрецедентный уровень безопасности на всем маршруте следования груза. ОЯТ перевозят в транспортных упаковочных комплектах - так называемых ТУКах - специальными литерными составами, идущими без задержек на промежуточных станциях. "ТУК проходит бросковые и другие испытания, - подчеркнул Гаврилов, - при которых исключается разгерметизация. Это броски на твердую поверхность с 9-метровой высоты на специальный штырь метровой высоты, горение в течение 30 мин в открытом пламени при температуре 800°С, пребывание контейнера на глубине 200 м под водой в течение 2 ч".
стр. 23

В московском Институте проблем безопасного развития атомной энергетики РАН разделяют точку зрения красноярского специалиста. "Безопасное обращение с ОЯТ, - заявил "Газете.Ru" (19 марта 2012 г.) заместитель директора этого института, доктор физико-математических наук Рафаэль Арутюнян, - задача решенная, ни разу не породившая каких-либо проблем для окружающей среды и экологии... При перегрузках, хранении и переработке ОЯТ никаких тяжелых последствий для человека и экологии не было и быть не может. Перевозимое топливо обладает малым тепловыделением, транспортируется в сверхпрочных контейнерах, и инциденты с ним не могут приводить к серьезным авариям или катастрофе".

5 апреля 2012 г. в г. Железногорск пришел первый эшелон с двумя транспортными контейнерами. В них находилось отработанное топливо Ленинградской АЭС весом -16 т (по диоксиду урана). Тщательный дозиметрический контроль, проведенный в присутствии представителей Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору работниками Горно-химического комбината показал: радиационный фон более чем в 80 раз ниже установленной нормы и почти в 2 раза меньше такового в самолете на крейсерской высоте. Это значит, что транспортные упаковочные контейнеры полностью выполняют свою функцию по обеспечению радиационной безопасности, причем с заметным запасом.

"С этого момента предприятие ведет отсчет новой истории, - сказал на церемонии встречи первого вагона Петр Гаврилов. - Два года назад, в апреле 2010 г., на Горно-химическом комбинате был остановлен последний промышленный уран-графитовый реактор АДЭ-2. А сегодня здесь началась промышленная эксплуатация нового мощного производственного объекта атомной отрасли". После того как первый вагон зашел в отделение приема и встал на разгрузку, раскрылись защитные створки железнодорожного транспортера и сменный персонал приступил к исполнению технологических операций. "Сухое" хранилище Горно-химического комбината вступило в строй действующих предприятий ядерно-энергетического комплекса страны.

Уникальность примененных в Железногорске инженерных и технологических решений (методы "сухого" хранения, обеспечивающие долговременную безопасную выдержку, поддержание на оболочках твэлов температуры не выше 300 - 350°С при хранении в инертном газе, пассивный способ отвода тепла, возможность удобной и быстрой идентификации источника радиоактивного загрязнения) выводит нашу страну в число лидеров в области обращения с ОЯТ. Не случайно российским опытом заинтересовались за рубежом. Комплексы, аналогичные железно-горскому, планируют построить в Испании и других странах Европейского Союза. Да и американские представители приезжали сюда поучиться. Еще в январе 2012 г. в Министерство энергетики США поступили рекомендации по созданию такого же централизованного "сухого" хранилища вместо глубокого геологического захоронения радиоактивных отходов в соляных шахтах Юкка-Маунтин (штат Невада).






 

Биографии знаменитых Политология UKАнглийский язык
Биология ПРАВО: межд. BYКультура Украины
Военное дело ПРАВО: теория BYПраво Украины
Вопросы науки Психология BYЭкономика Украины
История Всемирная Религия BYИстория Украины
Компьютерные технологии Спорт BYЛитература Украины
Культура и искусство Технологии и машины RUПраво России
Лингвистика (языки мира) Философия RUКультура России
Любовь и секс Экология Земли RUИстория России
Медицина и здоровье Экономические науки RUЭкономика России
Образование, обучение Разное RUРусская поэзия

 


Вы автор? Нажмите "Добавить работу" и о Ваших разработках узнает вся научная Украина

УЦБ, 2002-2017. Проект работает с 2002 года. Все права защищены (с).
На главную | Статистика последних публикаций