История искусства Экология энергетики Инженерная графика и машиностроительное черчение Математика решение задач и примеров Курс лекций по физике и электротехнике
Топливо для ядерных реакторов Урановый цикл Уран-ториевый цикл Уран-плутонивый цикл оружейный плутоний Торий-плутонивый цикл Добыча урановой руды Обогащение урана Временное хранение ОЯТ Транспортировка радиоактивных веществ Твэлы

Этот отвальный уран в топливном цикле реакторов на тепловых нейтронах далее не участвует и может быть использован когда-либо как сырьевой воспроизводящий материал для получения из него плутония при облучении быстрыми нейтронами в реакторах-размножителях или, в перспективе, в гибридных термоядерных реакторах или в электроядерных реакторах-размножителях.

Временное хранение ОЯТ

Основная масса выгруженного из реактора ОЯТ размещается в хранилищах на площадках АЭС или централизованных хранилищах при промышленных (военных) реакторах.

Замечание. В России хранилища при реакторах, АЭС и заводах регенерации (военные реакторы), не имеют принципиальных отличий, а различаются только объемом и временем хранения: при реакторах - на 3 года, на отдельно стоящих АЭС - на 10 лет работы АЭС, на заводах регенерации - на 1 год работы завода.

Использованное топливо АЭС называется «отработанным топливом». Оно высокорадиоактивно и в открытом ядерном цикле представляет собой первичную форму ядерных отходов высокого уровня активности. В открытом ЯТЦ отработанное топливо должно быть тщательно изолировано на протяжении тысяч лет. За это время изотопы распадутся до

уровня, примерно равного радиоактивности природной урановой руды. Рис. 2 Хранилище отработавшего топлива ВВЭР-440 (продольный разрез):

1-кран мостовой грузоподъемностью 125/20 т; 2—кран мостовой грузоподъемностью 15 т; 3 - чехол с ТВС; 4 - транспортный вагон-контейнер

Когда отработавшее топливо извлекается из реактора, оно обычно помещается в водный бассейн. Вода служит экраном для радиации и охладителем. В открытом варианте ЯТЦ хранение отработавшего топлива в бассейнах используется только в качестве временной меры до тех пор, пока не будет найдено место для окончательного захоронения. В качестве альтернативы хранению в бассейнах часть отработавшего топлива хранится на поверхности земли в бетонных или стальных контейнерах, называемых "сухими контейнерами". Это хранение также считается временным.

Извлеченное из активной зоны энергетического реактора ТВС с отработанным ядерным топливом хранят в бассейне выдержки на АЭС в течение 5-10 лет для снижения в них тепловыделения и распада короткоживущих радионуклидов. Этой операцией, обязательной для всех АЭС, завершается топливный цикл реактора. Отметим, что в 1 кг отработавшего ядерного топлива АЭС в первый день после его выгрузки из реактора содержится от 26 до 180 тыс. Ки радиоактивности. Через год активность 1 кг ОЯТ снижается до 1 тыс. Ки, через 30 лет—до 0,26 тыс. Ки. Для грубых оценок можно считать, что через год после выемки, в результате распада короткоживущих радионуклидов активность ОЯТ сокращается в 11 - 12 раз, а через 30 лет - в 140 - 220 раз и дальше медленно уменьшается в течение сотен лет.

Типовое отдельно стоящее хранилище отработанного топлива (Рис. 2) состоит из трех основных отделений: приема, перегрузки выдачи транспортных контейнеров; хранения топлива; технологических систем и служб обеспечения условий хранения топлива. Стены и дно бассейна покрыты двойной металлической облицовкой из углеродистой и нержавеющей стали. В случае появления протечек, вода через внутреннюю облицовку попадает в зазор между облицовками, ее собирают и возвращают в отсеки бассейна. Отсеки бассейна имеют щелевое перекрытие, которое обеспечивает нормальные условия работы персонала. Щели перекрытия являются транспортными путями развозки чехлов с топливом и обеспечивают необходимый порядок расстановки чехлов в отсеках бассейна. Отработанное топливо хранят под защитным слоем воды (3,0 м над активной частью ТВС). Такой способ обеспечивает надежное хранение отработавшего топлива, требует несложной технологии его обслуживания и одновременно обеспечивает ряд требований биологической защиты в процессе выполнения всех технологических операций при прямом визуальном контроле, постоянного надежного отвода тепла от сборок, выполнения техноло

В топливном цикле твердотвэльного реактора циркулирует намного больше топлива, чем в топливном цикле жидкотопливного реактора. Это связано как с ограниченной глубиной выгорания ( на каждый килограмм сгоревшего топлива будет выгружаться в 5 - 10 раз больше несгоревшего топлива), так и с большей длительностью внешнего топливного цикла.
Ядерные топливные циклы производство топлива для ядерных реакторов