Полный цикл статей Глобальный перехват ядерной инициативы
В двенадцатой статье цикла мы приступаем к рассмотрению технологической составляющей инициативы GNEP по направлению переработки ОЯТ легководных реакторов.
Главная цель развития технологий переработки ОЯТ легководных реакторов - создание методик, предназначенных для использования на заводах государств-продавцов из состава партнёрской программы GNEP, которые позволяли бы понизить риск распространения и уменьшить объёмы радиоактивных отходов, направляемых на геологическое захоронение.
В Соединённых Штатах уже накоплено и продолжает копиться значительное количество ОЯТ (50 тысяч тонн на сегодняшний день, 70 тысяч тонн к 2015 году). При таких объёмах вместительности долгосрочного хранилища в горе Юкка скоро будет недостаточно, следовательно, та часть ОЯТ, что не "вмещается" в хранилище, может быть рециклирована. Переработка крупных партий выгоревшего топлива потребует соответствующих технологий. По мнению американцев, идеальным выбором станут водные методы, с успехом использующиеся за рубежом для переработки сотен тонн ОЯТ в год.
В рамках GNEP предполагается, что в ходе переработки из ОЯТ легководных реакторов будут выделены трансурановые элементы для последующей трансмутации в специализированных реакторах-выжигателях на быстрых нейтронах.
По всем трём перечисленным параметрам - укрепление нераспространенческих характеристик, снижение нагрузки на долгосрочное хранилище и выделение трансурановых элементов - методики UREX+ обладают бесспорными преимуществами по сравнению с традиционными методиками PUREX.
В семействе методов UREX+ для целей GNEP более всего подходит UREX+1a. В данном методе требуется меньше всего шагов в процедуре разделения элементов, входящих в состав ОЯТ. Кроме того, UREX+1a позволяет получать смесь плутония и младших актинидов, что повышает устойчивость к распространению. Исходя из этих и ряда других критериев, UREX+1a был выбран в качестве базового для использования на первых этапах реализации инициативы GNEP.
При переработке ОЯТ легководных реакторов, американские атомщики планируют решить следующие задачи:
Выделение урана признано целесообразным, так как это позволит существенно снизить общий объём отходов, направляемых на долгосрочное захоронение. Выделенный уран может накапливаться для последующего использования или захороняться как РАО категории C (низкоактивные отходы).
Трансурановые элементы представляют собой один из наиболее сложных вызовов при решении задачи геологического захоронения, поэтому их выделение из состава ОЯТ и последующая трансмутация в быстрых реакторах включены в состав приоритетных технологических задач GNEP.
Короткоживущие осколки деления дают значительный вклад в самонагрев ОЯТ на протяжении первого века хранения после выгрузки топлива из активной зоны. В связи с этим, их целесообразно изолировать от остальных материалов. При этом, приоритет должен быть отдан выделению цезия и стронция, для которых будут разработаны специальные методики обращения и выдержки. Эффективность процессов разделения должна быть доведена до такого состояния, чтобы исключить загрязнение короткоживущих осколков трансурановыми изотопами.
Йод и технеций несут ответственность за долгосрочную активность в геологических хранилищах. С целью снижения доз, эти элементы будут выделены и иммобилизованы в форме, наиболее пригодной для длительного захоронения.
Радиоактивные газы, содержащиеся в составе ОЯТ, представляют опасность для окружающей среды в месте геологического захоронения. Такие газы, как тритий, криптон-85 и углерод-13 в форме CO2 будут выделены из общей массы ОЯТ с разумно высокой эффективностью и иммобилизованы в форме, удобной для захоронения.
Для оставшихся компонент ОЯТ - конструкционных материалов, не включённых в вышеперечисленные категории продуктов деления и т.п. - также должны быть выбраны формы, позволяющие помещать их геологический репозиторий для надёжного захоронения.
ИСТОЧНИК: AtomInfo.Ru
ДАТА: 22.12.2007
Темы: ЯТЦ, США, Быстрые натриевые реакторы, GNEP