Глобальный перехват ядерной инициативы. Часть XII. Переработка ОЯТ легководных реакторов.

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:

  1. выделение урана с заданной чистотой;
  2. выделение трансурановых элементов в виде отдельного продукта в твёрдой форме;
  3. выделение короткоживущих осколков деления, цезия и стронция;
  4. выделение и иммобилизация технеция и йода;
  5. выделение и иммобилизация других газообразных осколков деления;
  6. обращение с остальными материалами ОЯТ.

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


Rambler's Top100