Норвегия выбирает между Францией и Россией как странами, способными принять к себе и переработать накопленные в Норвегии запасы выгоревшего топлива исследовательских реакторов.
Электронное издание AtomInfo.Ru публикует краткий обзор по норвежскому ОЯТ. Он составлен по материалам доклада, представленного специалистами норвежского института энергетических технологий (IFE) B.C.Oberlander, P.I.Wethe и P.Bennett на техническом совещании МАГАТЭ в октябре 2009 года.
Исследовательские реакторы в Норвегии
Норвегия располагает исследовательскими реакторами - как действующими, так и остановленными - на площадках в Кьеллере (Kjeller) и Халдене (Halden).
Норвежские исследовательские реакторы
После 1956 - 450 кВт(т) | Работает на < 20 МВт(т) | |||
После 1967 - оксид | ||||
6% для драйверной зоны <20% для экспериментального топлива |
Топливо и ОЯТ
Первые загрузки HBWR
Выгоревшие сборки из первых загрузок HBWR содержат металлическое урановое топливо. Их общая масса - 6,7 тонн по природному урану. Топливная сборка содержит один топливный стержень диаметром 25,4 мм с активной высотой 2375 мм.
В период с 29.06.1959 по 1962 год, реактор эксплуатировался при низкой температуре 150°C и малой мощности 6 МВт. Общее время эксплуатации - 1000 часов. Средняя глубина выгорания за это время составила 12 МВт×сут/т, изотопный состав наработанного плутония - практически чистый 239Pu.
JEEP I и NORA
Топливные кассеты для реакторов JEEP I и NORA содержат по два твэла каждая. Активная высота - 1900 мм. Общая масса топлива, использованного в JEEP I за всё время его работы, составляет более 3 тонн. Глубина выгорания варьируется в пределах 1-1000 МВт×сут/т, более всего накоплено сборок с выгоранием 200-400 МВт×сут/т.
JEEP II
В реакторе JEEP II используется низкообогащённый уран (3,5%). Диаметр твэла - 1,28 см, активная высота - 90 см. Средняя глубина выгорания - 10000 МВт×сут/т. Общая масса накопленного ОЯТ - приблизительно 2 тонны.
Всего в Норвегии хранится порядка 12 тонн ОЯТ, образовавшихся при эксплуатации исследовательских реакторов.
Хранение ОЯТ
JEEP I
Топливные сборки реактора JEEP I имеют возраст свыше 40 лет и считаются так называемым "историческим топливом", при хранении которого не требуется дополнительное охлаждение.
ОЯТ реактора JEEP I находится в настоящее время в сухом хранилище в Кьеллере. В здании хранилища не фиксируется повышенной активности. Установлено 96 контейнеров, из них 88 содержат ОЯТ с природным ураном, 6 - ОЯТ с начальным обогащением 1,7% и 2 - радиоактивные источники. Всего хранилище рассчитано на 97 контейнеров, одно посадочное место остаётся резервным.
Материал контейнеров - нержавеющая сталь AISI 304. Полномасштабная проверка топливных сборок производилась дважды - в 1982 и 2000 годах. Общая масса ОЯТ в хранилище - более 3 тонн по урану.
В хранилище, кроме ОЯТ JEEP I, расположено также выгоревшее топливо реактора NORA и экспериментальные стержни из смешанных диоксидов урана и тория.
Здание хранилища ОЯТ реактора JEEP I в Кьеллере
JEEP II
ОЯТ реактора JEEP II хранится на так называемом объекте "Met.Lab II Storage Site" в Кьеллере. Здесь находится до 2 тонн стандартного топлива JEEP II - низкообогащённый уран в алюминиевой оболочке. Средняя глубина выгорания топлива - 10000 МВт×сут/т, максимальная - 16000 МВт×сут/т. После выгрузки из реактора, сборки проходят обязательное охлаждение (не менее 6 месяцев) в бассейне выдержки до транспортировки в сухое хранилище.
В объект "Met.Lab II Storage Site" была также перевезена часть выгоревшего топлива реактора HBWR.
Здание объекта "Met.Lab II Storage Site" в Кьеллере
HBWR
ОЯТ реактора HBWR хранится в здании бункерного типа, построенного рядом с реакторным зданием. Металлическое топливо возрастом до 50 лет вывезено в отдельное сухое хранилище. Использующиеся в настоящее время в реакторе оксидные сборки после выгорания хранятся в водном бассейне, расположенном под реактором.
Дефекты
В ходе инспектирования состояния ОЯТ за всё время хранения были обнаружены многочисленные дефекты у сборок, эксплуатировавшихся в реакторах JEEP I и NORA, особенно у топливных элементов ранних конструкций.
Более всего было обнаружено случаев растрескивания (31 сборка), вздутия (27 сборок) и коррозионных проявлений (5 сборок). Образование дефектов связано с тем, что алюминий, применявшийся при изготовлении оболочек первых партий топливных элементов, не был анодирован, и у него отсутствовал защитный поверхностный окисный слой.
Хранилище, в котором находятся выгруженные кассеты первых загрузок реактора HBWR, было в 60-ых годах опечатано инспекторами МАГАТЭ. Возможность доступа к ОЯТ отсутствовала до 2006 года. После снятия пломб норвежские специалисты выполнили визуальную проверку состояния одного, случайным образом выбранного топливного элементы. При этом были обнаружены начальные признаки коррозии оболочки.
Признаки начала коррозионных явлений в оболочке случайным образом проверенного топливного элемента HBWR
Обращение с ОЯТ в Норвегии
Программа обращения с ОЯТ в Норвегии прошла через две фазы.
На первой стадии, ОЯТ первой загрузки реактора HBWR направлялось в сухое хранилище. ОЯТ реактора JEEP I было задействовано в качестве исходного материала для демонстрационной установки по переработке ОЯТ в Кьеллере, которая работала с 1961 по 1968 годы, после чего была выведена из эксплуатации.
Вторая загрузка реактора HBWR была переработана в Бельгии в 1969 году. Полученные при этом уран и плутоний были проданы для гражданского использования, а отходы переработки остались на хранении в Бельгии.
На момент выгрузки третьей зоны HBWR переработка более не считалась в Норвегии политически приемлемым вариантом обращения с ОЯТ. Таким образом, третья и последующие зоны HBWR хранятся вместе с первой зоной.
Начиная с конца 90-ых годов, страна пытается определить свою стратегию обращения с ОЯТ, для чего было последовательно создано три рабочих комитета.
На конец 2009 года, в Норвегии анализировалось шесть вариантов стратегии, а именно:
ИСТОЧНИК: AtomInfo.Ru
ДАТА: 13.03.2010
Темы: Исследовательские реакторы, ОЯТ, Европа, Норвегия
