Экономика ядерной энергетики: Основы технологии и экономики производства ядерного топлива. 3-е изд. - Синев Н.М.
Скачать (прямая ссылка):
На заводе планируется остекловывать /-высокоактивные отходы сразу же после переработки топлива. Высокоактивные отходы от 1 т переработанного топлива реактора LWR превращаются в стекловидную массу объемом около 60 л. Стоимость установки остекловывания на 545 м3/год составит ~8—12% всех затрат на завод по переработке. Контейнеры с остеклованными отходами будут храниться под водой не менее 5 лет, а затем направляться на постоянное хранение. Проектом предусмотрено резервное хранилище небольшой вместимости для жидких высокоактивных отходов. Отходы средней и низкой активности будут подвергаться упариванию с последующим битумированием.
На заводе предусмотрены улавливание и удаление следующих газообразных продуктов деления: иода, криптона, ксенона и трития. 129I будут удалять десорбцией из регенерированной азотной кислоты, а затем улавливать его в виде йодистого серебра неорганическим веществом, пропитанным серебром.
КАЭ Франции разрабатывает новый метод извлечения 85Kr после отделения ксенона. Извлеченный криптон может храниться в специальных баллонах.
Если сброс трития со сточными водами в реку или море станет неприемлемым, то, как считают французские специалисты, возможно, удастся, несколько изменив технологическую схему пйорекс-процесса, удерживать тритий в высокоактивных отходах и выделят* затем в виде концентрата.
Твердые отходы (оболочки) предполагается хранить в контейнерах под водой до тех пор, пока не будет решен вопрос об их окончательном удалении. Проектируется отделять твердые отходы, содержащие плутоний, а также извлекать плутоний из золы, получаемой при сжигании этих отходов.
Важнейшими показателями технического совершенства технологии химической переработки и очистки отработавшего топлива являются безвозвратные потери и конечная чистота регенерированных урана и плутония после их аффинажа. В исследованиях французских ученых и технологических разработках по усовершенствованию пьюрекс-процесса для заводов на мысе Ar применительно к топливу реактора LWR (с глубиной выгорания 25 000— 30 000 МВт-сут/т) на основе слабообогащенного (до 4%) диоксида урана ставилась цель достичь следующих нормативных значений допустимых безвозвратных потерь: урана — 0,20%, плутония— 0,25%. Содержание плутония в регенерированном уране — 10 мкг/кг; активность у-излучателей — не более удвоенной активности природного урана, а для плутония общая р+у-активность— не более 50 мКи/кг [~2-1010 расп./(с-кг)]. Содержание металлических примесей ~0,5%-
10.8, РАДИОАКТИВНЫЕ ОТХОДЫ. ПРОБЛЕМЫ ОБЕЗвРЕЖИВАНИЯ И ЗАХОРОНЕНИЯ \
Наиболее сложной и еще.малоизученной проблемой топливного цикла ядерной энергетики является обезвреживание, безопасное хранение и долговечное захоронение отходов. На заводе по переработке отработавшего топлива образуются огромные количества радиоактивных отходов (РАО) высокой, средней и низкой активности в твердом, жидком и газообразном виде (табл. 10.12).
Жидкие радиоактивные отходы по удельной активности принято (МАГАТЭ) классифицировать по следующим трем категориям*:
высокоактивные — выше 10 Ки/л [3,7•1O11 расп./(с-л)];
среднеактивные — от 10~5 до 10 Ки/л [3,7•1O5— 3,7•1O11 расп./(с-л)];
низкоактивные — от Ю-9 до Ю-5 Ки/л [37—3,7Х X Ю5расп./(с-л)].
Газообразные отходы также делят на три категории по их удельной активности:
I— sSlO-10 Ки/м3 [<3,7 расп./(см3)];
II—Ю-10—Ю-6 Ки/м3 [3,7—37•1O3 расп./(с-м3)];
III—>Ю-6 Ки/м3 [>37-103 расп./(с-м3)].
* Границы категорий по удельной активности в разных странах различаются. В СССР, например, жидкие радиоактивные отходы классифицируются так: низкоактивными (HAO) считаются имеющие удельную активность ^1O-5 Ки/л, среднеактивными (CAO)от Ю-5 до 1 Ки/л, высокоактивными (BAO) — >1 Ки/л. По концентрации солей они делятся иа бессолевые, малосолевые, высокосолевые. Для отвода жидких радиоактивных отходов применяются спецканалнзация и очистные сооружения.
Таблица 10.12. Выход радиоактивных отходов при переработке 1 т отработавшего уранового топлива (средняя глубина выгорания 33 000 МВт-сут/т) легководных реакторов
Отходы
Удельные объемы, м'/т
Примечание
Газообразные: 3H1 85Kr, 131Xe,
Выход при разрезании и
129j 131]
растворении
Жидкие:
0,8-1,3
высокоактивные
После первого цикла эк-
1,0-2,0
стракции
среднеактивные
После выпаривания и пере-
мешивания
низкоактивные
2—5
Твердые:
0,6—1,0
Куски оболочек твэлов и
высокоактивные
(измельченные)
TBC
средне- и иизкоактивиые
5-6
Коицевые детали ТВС, ис-
пользованное оборудование,
защитная одежда н пр.
Газообразные отходы подразделяются также по источникам их образования и нуклидному составу, что важно для определения технологии их очистки и консервации.
Твердые отходы относят к трем категориям по мощности дозы облучения на поверхности [для р- и у-излучателей — в Р/ч, а для а-излучателей — в Ки/м2 (расп./с)]. Твердые отходы обычно делят на горючие, прессуемые и непрессуемые, что необходимо для учета их дальнейшей переработки.
