В этом году вступила в строй вторая очередь сухого хранилища отработанного ядерного топлива на крупнейшей в Европе Запорожской АЭС.
В его создание внесли значительный вклад харьковчане: ученые физико-технического факультета Харьковского национального университета имени В. Н. Каразина и Института проблем машиностроения имени А. Н. Подгорного НАНУ, а также специалисты Харьковского института «Энергопроект».
Сегодня государства, имеющие масштабные ядерные программы, используют разные подходы в обращении с отработанным ядерным топливом своих атомных станций.
Так, например, США, Канада и Финляндия планируют прямое захоронение отработанного ядерного топлива в шахтах глубиной свыше 1 км, размещенных в сейсмически неактивных районах.
Великобритания, Франция, Россия и Япония осуществляют его переработку с последующим окончательным захоронением высокоактивных отходов в так называемом «безопасном для хранения» виде.
В его создание внесли значительный вклад харьковчане: ученые физико-технического факультета Харьковского национального университета имени В. Н. Каразина и Института проблем машиностроения имени А. Н. Подгорного НАНУ, а также специалисты Харьковского института «Энергопроект».
Сегодня государства, имеющие масштабные ядерные программы, используют разные подходы в обращении с отработанным ядерным топливом своих атомных станций.
Так, например, США, Канада и Финляндия планируют прямое захоронение отработанного ядерного топлива в шахтах глубиной свыше 1 км, размещенных в сейсмически неактивных районах.
Великобритания, Франция, Россия и Япония осуществляют его переработку с последующим окончательным захоронением высокоактивных отходов в так называемом «безопасном для хранения» виде.
Остальные государства осуществляют временное длительное хранение отработанного ядерного топлива в специальных хранилищах и откладывают принятие решения на более поздний срок. По такому пути намерена идти и Украина. Весной этого года президент В. Ф. Янукович подписал принятый парламентом закон о создании в Чернобыльской зоне отчуждения централизованного хранилища отработанного ядерного топлива отечественных атомных электростанций.
Здесь будет применена технология их открытого «сухого» хранения в инженерных системах контейнерного типа. Подобная технология уже отлично себя зарекомендовала на Запорожской атомной станции.
В настоящее время отработанное топливо всех украинских АЭС, кроме Запорожской, направляется на переработку в Россию. Из года в год стоимость обращения с отработавшим ядерным топливом Российская Федерация повышает. Цена эта с середины 90-х увеличилась практически в три раза. Государственная компания Украины НАЭК «Энергоатом» платит «Росатому» ежегодно свыше ста миллионов долларов.
Но это еще не самое главное — высокоактивные отходы, пусть и в так называемом «безопасном для хранения» виде, скоро начнут возвращаться в Украину. Таковы установленные в мире правила игры.
— И вот как вариант экономически обоснованного решения проблемы хранения отработанного ядерного топлива было избрано создание пристанционного хранилища «сухого» типа (СХОЯТ) на промышленной площадке крупнейшей в Европе Запорожской АЭС, — рассказывает заведующий лабораторией радиационной физики физико-технического факультета ХНУ имени В. Н. Каразина Владимир Рудычев. — Здесь отработанное топливо хранят не в воде, как на атомной станции, а в герметичных емкостях, заполненных гелием, поэтому такой способ хранения называют «сухим». «Сухое» хранение дешевле и безопаснее.
Сама идея «сухого» хранения не нова, она принадлежит американцам. Украинским же ученым и специалистам пришлось приспосабливать (адаптировать) американскую технологию специально для наших условий, решая целую цепочку проблем. Ведь до этого в ядерной энергетике Украины не было ничего подобного.
— Поскольку главная задача — безопасность такого хранилища для людей и окружающей экосистемы, на момент проектирования неясна была принципиальная возможность размещения огромного количества отработанного ядерного топлива (около 3500 тонн!) на открытой площадке в пределах территории АЭС. Необходимо было определить научные подходы к оценке состояния отработанного ядерного топлива на протяжении длительного периода — 50 и более лет, разработать методы обеспечения и контроля его надежности, — подчеркивает Владимир Рудычев.
Ученым физико-технического факультета ХНУ имени В. Н. Каразина пришлось проделать поистине ювелирную научно-исследовательскую работу.
Для расчета характеристик излучения, которое проходит такие конструкции, понадобились специальные методы вычислений.
Авторам пришлось практически с нуля разрабатывать уникальные компьютерные программы, моделирующие процессы возникновения и распространения гамма-излучения в неоднородных средах.
Специальные исследования также понадобились для безопасного размещения в контейнерах отработанных тепловыделяющих сборок с разной мощностью тепловыделения, что и позволило решить задачу загрузки контейнеров.
Интересно, что анализ условий эксплуатации контейнеров на промплощадке АЭС показал, что более всего на их состояние влияют погодные условия, в частности, ветер. Пришлось проводить отдельное исследование, позволившее установить зависимость между интенсивностью и направлениями ветровых потоков и уровнем максимальной температуры в середине контейнера, где хранится отработанное ядерное топливо.
— На Запорожской АЭС радиационный фон не повысился ни на один лишний микрорентген и находится в норме, — констатирует Владимир Рудычев. — За десятилетний период эксплуатации не отмечено каких-либо существенных отклонений от заложенных проектом решений.
Экономический эффект от создания и эксплуатации сухого хранилища отработанного ядерного топлива по технологии, разработанной с участием харьковчан, уже достиг 3,9 млрд. гривен. А за весь срок своей службы сэкономит стране 48,1 млрд.
ИСТОЧНИК
Комментариев нет:
Отправить комментарий