Доставка контейнеров на Игналинскую АЭС

Источник: ИАЭС

На площадку Игналинской АЭС (ИАЭС) был доставлен последний контейнер, предназначенный для хранения отработавшего ядерного топлива (ОЯТ). В соответствии с договором контейнеры были изготовлены немецкой компанией «GNS Gesellschaft für Nuklear-Service mbH».

За весь период эксплуатации ИАЭС было накоплено почти 22 тыс. топливных сборок. Построенное в 1999 г. старое хранилище для ОЯТ вмещает 6016 топливных сборок и полностью заполнено. В новое хранилище ОЯТ с обоих блоков уже перевезено 13347 топливных сборок, которые размещены в 142 контейнерах.

Всего в новом хранилище до конца 2022 г. будет размещен 191 контейнер с отработавшим топливом. Таким образом, будет обеспечено безопасное и надежное хранение ОЯТ в соответствии с установленными требованиями Литовской Республики, стандартами ЕС и рекомендациями МАГАТЭ. Эксплуатация хранилища продлится 50 лет. После окончания срока временного хранения ОЯТ необходимо будет переместить в глубокое хранилище, которое на данный момент является единственным безопасным способом удаления долгоживущих радиоактивных отходов.

ИАЭС, 25.2.2020

Использование сборок с топливом, устойчивым к авариям

Workers transfer lead test rods to Hatch 1's used fuel pool (Image: Southern Nuclear)

Испытательные сборки топлива, устойчивого к авариям (accident-tolerant fuel, ATF), установленные в блоке АЭС «Хатч-1» компании «Southern Nuclear» в начале 2018 г., прошли 24-месячный топливный цикл. Далее будут проходить испытания образцов испытательных стержней.

Блок АЭС «Хатч-1» был введен в действие 4 марта 2018 г. после загрузки испытательных сборок с использованием оболочки из железа, хрома и алюминия. Покрытие топлива известно как IronClad, а конструкция покрытия оболочки цирконием известна как ARMOR. По сообщению корпорации-поставщика «Global Nuclear Fuels» (GNF), материал IronClad разработан для обеспечения стойкости к окислению и хорошего поведения материала в широком диапазоне условий с низкими скоростями окисления при более высоких температурах, что еще больше повышает допустимые пределы безопасности.

На блоке АЭС «Хатч-1» были установлены два варианта материала IronClad, один в форме топливного стержня, но не содержащий топлива, а другой был в виде твердого стержневого сегмента. Испытательные сборки IronClad являются первыми, разработанными в рамках программы Министерства энергетики США по усовершенствованному топливу, адаптированному к аварийным ситуациям, для установки в коммерческий ядерный реактор. Покрытие ARMOR применяется для стандартного топливного стержня с циркониевым покрытием. Материал IronClad обеспечивает улучшенную защиту от обломков и большую стойкость к окислению по сравнению со стандартной циркониевой оболочкой.

Во время недавнего планового технического обслуживания и перегрузки топлива операторы перенесли образец испытательных стержней из активной зоны блока АЭС «Хатч-1» в бассейн для отработавшего топлива. Первоначальный осмотр стержней уже завершен. Материал и покрытие стержней будут дополнительно оценены в Ок-риджской национальной лаборатории. Данные, полученные в результате этого анализа, будут использоваться компаниями «Southern Nuclear» и GNF для руководства дальнейшим развитием технологий топлива ATF и предоставления информации для рассмотрения процесса лицензирования Комиссией ядерного регулирования США.

Первоначальные проверки подтвердили, что топливо работало так, как было предусмотрено, и ожидается, что этот успех и данные поставщиков топлива будут использованы для дальнейшего развития этой инновационной технологии. Компания «Southern Nuclear» будет продолжать искать решения в отношении усовершенствованного топлива, которые повышают производительность и надежность действующих АЭС и обеспечивают безопасность и здоровье потребителей и сотрудников.

На АЭС «Клинтон» компании «Exelon» также были установлены испытательные сборки, используемые компанией GNF, с циркониевой оболочкой с покрытием ARMOR и устойчивое к авариям топливо с покрытием IronClad.

Компания GNF является совместным предприятием компаний GE и «Hitachi» и работает в основном через компанию «Global Nuclear Fuel-Americas» в Уилмингтоне (штат Северная Каролина) и компанию «Global Nuclear Fuel-Japan Co.» в Курихама в Японии.

Компании «Framatome» и «Westinghouse» также разрабатывают концепции топлива ATF с помощью финансирования Министерства энергетики.

World Nuclear News, 26.2.2020

Подготовка АЭС «Барака» к вводу в действие

The Barakah nuclear power plant in Abu Dhabi (Image: ENEC)

В Объединенных Арабских Эмиратах (ОАЭ) корпорация «Emirates Nuclear Energy Corporation» (ENEC) завершила загрузку топлива на блоке АЭС «Барака-1» в Абу-Даби. ОАЭ присоединились к странам, которые успешно развили интеллектуальный и инфраструктурный потенциал для использования ядерной энергии для производства безопасной, чистой и надежной электроэнергии с базовой нагрузкой.

Республика Корея поставит 4 ядерных реактора APR1400, и АЭС будет обеспечивать до 25% потребностей в электроэнергии в ОАЭ, избегая выброса 21 млн тонн CO2, образующегося при использовании ископаемого топлива.

Корпорация ENEC безопасно и уверенно переходила через сложный, строго регламентированный процесс для продвижения энергоблока АЭС «Барака-1» к полной электрогенерирующей мощности. Загрузка топлива осуществлялась командой, сертифицированной Федеральным агентством по ядерному регулированию (Federal Authority for Nuclear Regulation, FANR) ОАЭ, с участием более 90% персонала, обученного работе с технологией реактора APR1400 в Республике Корее. Эта команда руководила передачей и загрузкой 241 топливной сборки в блок АЭС «Барака-1».

Этот опыт является важным отражением того, что ядерная энергия является двигателем роста для ОАЭ. АЭС «Барака» обеспечивает в ОАЭ успех и ценность благодаря новым промышленным и человеческим возможностям, это значительно снижает выбросы углерода, улучшает энергетическую безопасность и ускоряет декарбонизацию энергетического сектора, чтобы способствовать смягчению глобального изменения климата.

Следующим шагом для работников по эксплуатации и техническому обслуживанию компании «Nawah» (дочерней компании корпорации ENEC) станет начало испытаний по повышению мощности, которые компания KEPCO проведет на основе опыта по реактору APR1400 в Республике Корее.

Агентство FANR провело более 255 инспекций, чтобы убедиться, что АЭС «Барака», ее персонал и процессы соответствуют самым высоким стандартам качества и безопасности ядерной отрасли. Эти национальные обзоры были подтверждены более 40 оценками и экспертными обзорами, проведенными МАГАТЭ и Всемирной ассоциацией ядерных операторов для обеспечения соответствия лучшей международной практике в ядерной отрасли.

World Nuclear News, 3.3.2020

Испытания метода подземного выщелачивания урана

Denison has carried out test programmes at Wheeler River (Image: Denison)

Компания «Denison» в 2019 г. провела работу для дальнейшего снижения риска использования метода подземного выщелачивания на месте (in-situ leach, ISL) на урановом месторождении Феникс в Уилер-Ривер. Это означает, что перспективы успешного осуществления метода ISL для добычи урана в канадском бассейне Атабаска значительно выше.

В 2019 г. компания «Denison» начала процесс экологической оценки Уилер-Ривера, и в декабре она получила положительное решение по проекту от Канадской комиссии по ядерной безопасности. Кроме того, компания «Denison» в 2019 г. завершила успешную программу полевых испытаний метода ISL для проверки проницаемости рудного тела Феникс, которая была определена как наиболее значительный технический риск для метода ISL. Программа включала в себя завершение первых коммерческих скважин в бассейне Атабаска, предназначенных для добычи методом ISL. Результаты этой испытательной работы показывают значительную гидравлическую связь в пределах испытательных зон рудного тела Феникс и подтвердили способность компании достигать объемных значений гидравлической проводимости в скважине промышленного масштаба.

Кроме того, в феврале 2020 г. компания «Denison» объявила о результатах специализированного испытания выщелачивания, в котором концентрация урана была в четыре раза выше, чем в предварительном технико-экономическом обосновании для работы в Фениксе. Продолжается программа металлургических испытаний с использованием минерализованных буровых кернов, извлеченных во время создания испытательных скважин в ходе программы полевых испытаний в 2019 г. Программа будет включать испытания выщелачивания керна, испытания выщелачивания в колонне, стендовые испытания и металлургическое моделирование. Эти результаты значительно повысили уверенность компании в применении метода извлечения на месте (in-situ recovery – ISR) в Фениксе. В настоящее время перспективы успешного внедрения метода ISR в бассейне Атабаска выше, чем когда-либо.

Уилер-Ривер описан компанией «Denison» как крупнейший неразработанный проект по урану в восточной части бассейна Атабаска, в северной части провинции Саскачеван. Он включает 50812 т U расчетных минеральных ресурсов, а также 1154 т U прогнозных минеральных ресурсов. Проект является местом размещения месторождений урана высокого качества Феникс и Грифон, открытых компанией «Denison» в 2008 и 2014 годах, соответственно, и является совместным предприятием компании «Denison» (90%, оператор) и канадской компании «JCU Canada Exploration Company Limited» (10%).

Предварительное технико-экономическое обоснование, завершенное в конце 2018 г., рассматривает потенциальные экономические преимущества разработки месторождения Феникс методом ISL и месторождения Грифон с обычной подземной добычей. Метод ISL применим только к ресурсам урана в песчанике, расположенным ниже уровня грунтовых вод в ограниченном водоносном горизонте, а месторождение Грифон не подходит для применения этой техники. В целом проект оценивается в 42077 т U в течение 14 лет.

По данным Всемирной ядерной ассоциации, для добычи около половины мирового урана в настоящее время используется метод ISL. Этот метод еще не использовался для производства урана в Канаде.

World Nuclear News, 6.3.2020

Обновление защитных реле безопасности

Компания «Framatome» подписала контракт на завершение первого крупномасштабного цифрового обновления существующих электромеханических защитных реле безопасности и не связанных с безопасностью на АЭС США. Защитные реле — это устройства, предназначенные для обнаружения нежелательных электрических состояний и инициирования одного или нескольких действий для защиты электрических распределительных активов и сопутствующего оборудования.

Переход от электромеханической к современной технологии реле с цифровой защитой для электрических распределительных систем поддерживает продление лицензий на эксплуатацию АЭС и позволяет компаниям повышать гибкость своих установок и снижать затраты в течение жизненного цикла.

Компания «Framatome» стремится предоставлять инновационные решения, которые поддерживают долгосрочную эксплуатацию ядерных реакторов в Северной Америке. Эти достижения имеют жизненно важное значение для обеспечения того, чтобы АЭС продолжали обеспечивать производство надежной, безуглеродной электроэнергии для домов и предприятий по всей стране.

К концу 2022 г. компания «Framatome» обеспечит проектирование, квалификацию, изготовление, посвящение в коммерческий класс, испытания, документацию и поставку новых сменных вакуумных выключателей среднего напряжения, числовых защитных реле и панелей реле передних дверей.

Компания «Framatome» также предоставит сертификацию сменных выключателей для технического обслуживания и продления срока службы (Maintenance Interval and Life Extension Solutions, MILES). Эта сертификация увеличивает интервал профилактического обслуживания выключателей до 14 лет и является первой в отрасли комплексной программой, демонстрирующей долговременную надежность выключателя посредством испытаний, оценки и использования усовершенствованных компонентов выключателя.

Framatome, 17.02.2020

Демонтаж установки по газодиффузионному обогащению урана

Diffusers at the Georges Besse enrichment plant (Image: Orano)

Компания «Orano» получила разрешение на начало демонтажа установки по газодиффузионному обогащению урана Жорж-Бесс (Georges Besse) на комплексе Трикастин на юго-востоке Франции. Завод был остановлен в июне 2012 г. после 33 лет эксплуатации и был заменен на центрифуги Жорж-Бесс II.

Обогащение урана — это процесс повышения концентрации урана-235 в исходном сырье с естественного уровня примерно 0,7% до 3–5%, необходимого для использования в качестве топлива в легководных реакторах. В настоящее время процесс газовой диффузии заменяется во всем мире центрифужными системами, которые требуют гораздо меньше энергии. Завод начал работать в 1979 г. и удовлетворял потребности в обогащении около 100 энергетических реакторов во Франции и во всем мире.

В настоящее время отмечено, что работа продлится следующие три десятилетия, с началом демонтажа установки. Эти операции будут включать демонтаж всего промышленного оборудования. Проект включает демонтаж 1400 ступеней диффузионного каскада, который включает 160 тыс. тонн стали, 30 тыс. тонн металлического оборудования и более 1300 километров трубопроводов. Перед началом работ по демонтажу в старых производственных цехах будут установлены установки для резки и уплотнения промышленного оборудования.

Установки Жорж-Бесс и Жорж-Бесс II, которые достигли своей полной производственной мощности в 7,5 млн. ЕРР в конце 2016 г., расположены на участке в Трикастине площадью 650 гектаров, который также вмещает нескольких других ядерных установок. Компании EDF принадлежат четыре ядерных энергетических реактора, которые поставляют 3590 МВт электроэнергии. Завод Comhurex компании «Orano» преобразует порошок оксида урана в газообразный гексафторид урана, предназначенный для процесса обогащения. Установка Pierrelatte обрабатывает и хранит обедненный уран, извлеченный в результате дефторирования после обогащения и после переработки отработавшего ядерного топлива. Завод FBFC-CERCA, также входящий в состав установки Pierrelatte, производит конструкционные детали для сборок ядерного топлива. На установке SOCATRI извлекают уран из использованных компонентов обогащения и обрабатывают промышленные выбросы с площадки. Всего в Трикастине работает более 2500 человек.

World Nuclear News, 18.02.2020

Демонтаж здания в Ок-Ридже

Oak Ridge crews knock down the K-1006 Building at the East Tennessee Technology Park. Image: govdelivery.com

В Технологическом парке Восточного Теннесси (ETTP) в Ок-Ридже проводится демонтаж последнего лабораторного объекта. Управление по обращению с радиоактивными отходами (EM) к концу 2020 г. планирует завершение всех основных работ по демонтажу бывшего комплекса по обогащению урана.

Управление EM и компания-подрядчик по очистке UCOR демонтируют здание K-1006, которое было построено в 1962 г. для поддержки работ на газодиффузионном заводе в Ок-Ридже. Здание является одним из немногих ненужных зданий, все еще стоящих на месте. В рамках процесса дезактивации рабочие удалили асбест и другие отходы из здания. Удаление асбеста связано с трудностями из-за плотно упакованных асбестовых трубопроводов, что затрудняет доступ к ним, но рабочие успешно завершили работу.

С 1998 по 2019 год часть здания К-1006 была сдана в аренду Лаборатории по материалам и химии (Material and Chemistry Laboratory, Inc.), коммерческой компании по прикладным исследованиям, предоставляющей консалтинговые и аналитические испытания для промышленной экспертизы, определения характеристик материалов и химии окружающей среды. Управление EM превращает бывший комплекс по обогащению урана в многофункциональный индустриальный парк, национальный парк и заповедник. В рамках программы очистки около 526 гектаров уже передано в парк ETTP для экономического развития, и еще 242,8 гектаров планируется передать в ближайшие годы. Управление EM также выделило более 40,5 гектаров для сохранения исторического наследия и более 1214 гектаров для консервации для отдыха общественности.

EM Update. Vol. 12, Issue 6, 11.02.2020

Удаление установки для получения плутония в Ханфорде

Before and after: Photos of the Plutonium Finishing Plant’s main processing facility at the Hanford Site from November 2016, at top, and after the completion of demolition earlier this month. Image: govdelivery.com

В Ханфорде удалена установка, на которой производили две трети плутония эпохи холодной войны.

Рабочие недавно демонтировали основную перерабатывающую установку Завода по производству плутония (Plutonium Finishing Plant, PFP) после 40 лет работы и 20 лет подготовки к очистке и демонтажу. Удаление этого здания навсегда меняет ландшафт на площадке в Ханфорде и является достижением в общей миссии Министерства энергетики по очистке. Подрядчик Ричлендского операционного офиса Управления по обращению с радиоактивными отходами — компания «CH2M HILL Plateau Remediation Company» (CHPRC) — начала заключительный этап демонтажа в начале ноября 2019 г. после завершения работ по демонтажу с меньшим риском в конце октября.

Основное перерабатывающее предприятие PFP было названо «Z-Plant», так как это было последнее прекращение производства плутония в Ханфорде. Завод работал с 1949 по 1989 год и содержал две технологические линии, на которых рабочие, использующие перчаточные боксы, создавали плутониевые «кнопки» размером с хоккейную шайбу для отправки на объекты по производству оружия. Производство плутония привело к сильному загрязнению перчаточных боксов и другого оборудования для обработки плутония.

Десятилетия подготовки демонтажа включали дезактивацию и удаление около 200 единиц оборудования для обработки плутония, таких как перчаточные боксы, загрязненные технологические линии, асбест, вентиляционные трубы и другие опасные объекты. После демонтажа основного обрабатывающего предприятия, окончательные работы на заводе PFP включают упаковку и безопасное удаление обломков с установки для регенерации плутония (Plutonium Reclamation Facility), отбор почвы под строительными площадками и стабилизацию участка с помощью почвенного покрова. Эта работа является частью общей работы по очистке в Ханфорде, которая сосредоточена на безопасности рабочей силы, населения и окружающей среды. Работа начинается в феврале и, как ожидается, будет завершена этим летом.

Работа будет продолжена в соответствии с той же стратегией демонтажа и усиленными мерами безопасности, которые доказали свою эффективность в защите работников, населения и окружающей среды с тех пор, как в сентябре 2018 г. начались работы по демонтажу с меньшим риском. Этот проект демонтажа был одним из самых сложных усилий по снижению риска на комплексе Министерства энергетики.

EM Update. Vol. 12, Issue 6, 11.02.2020

Монтаж установки для очистки металла на ЧАЭС

Монтаж оборудования стуйной очистки металла. Источник: ЧАЭС

В машинном зале ГСП Чернобыльской АЭС (ЧАЭС) начались работы по монтажу установки абразивно-струйной очистки металла.

Установка является специализированным оборудованием, предназначенным для очистки поверхностей демонтированного оборудования струей сжатого воздуха и стальной дробью. Во время очистки воздух и дробь будут подаваться на загрязненную поверхность под высоким давлением. Эта установка будет использоваться для очистки демонтированного оборудования и металлоконструкций, которые могут быть повторно использованы для ремонтных и строительных работ на промышленной площадке ЧАЭС и объекте «Укрытие».

Введение в эксплуатацию данной установки позволит, в первую очередь, постепенно снижать уровень радиационной опасности объектов, находящихся на промышленной площадке ЧАЭС и «Укрытия», а также дозовую нагрузку на персонал во время выполнения работ по выводу ЧАЭС из эксплуатации. Кроме того, благодаря применению установки ожидается уменьшение объемов радиоактивных отходов, которые образуются в процессе вывода ЧАЭС из эксплуатации, и, соответственно, уменьшение расходов на обращение с отходами, включая хранение, обработку, удаление.

Закупка данной установки была проведена в декабре 2019 г. в рамках создания на ГСП ЧАЭС инфраструктуры для обращения с радиоактивно загрязненным оборудованием. Работы по монтажу выполняются персоналом цеха по выводу из эксплуатации под руководством специалистов ООО «Павалекс-Украина». Завершение монтажа и введение установки в опытно-промышленную эксплуатацию планируется в апреле 2020 г.

Источник: ЧАЭС, 13.02.2020

Удаление отходов из резервуара в Ханфорде

Crews pull a melter from Hanford’s Waste Treatment and Immobilization Plant (WTP) for inspection. WTP contractor Bechtel National, Inc. is purchasing engineered stainless-steel containers and a spare melter for the plant’s Low-Activity Waste Facility. Image: content.govdelivery.com

В Ханфорде был перепрофилирован резервуар для отходов в целях поддержки программы по прямой подаче низкоактивных отходов (Direct-Feed Low-Activity Waste, DFLAW). В рамках программы к концу 2023 г. должна начаться обработка отходов из резервуаров.

Резервуар для отходов AP-106 был опорожнен, он мог содержать материал, предназначенный для установки по обращению с низкоактивными отходами (LAW), расположенной на Установке по обработке и иммобилизации отходов (Waste Treatment and Immobilization Plant). Резервуар объемом 4164 м3 будет использоваться для приема отходов, которые были обработаны для удаления радиоактивного цезия и твердых частиц. Затем эти предварительно обработанные отходы в резервуаре AP-106 будут перенесены непосредственно на установку LAW для остекловывания. После этого остеклованные отходы помещаются в экранированные контейнеры для удаления на комплексной установке для удаления на площадке в Ханфорде.

Подготовка резервуара AP-106 к загрузке отходов является значительным шагом в трансформации площадки, на которой круглосуточно работают для обработки отходов из резервуаров. К моменту начала работы установки LAW планируется иметь достаточно подготовленных отходов в этом резервуаре, чтобы выдержать годовое остекловывание.

Извлечение первоначальных отходов из резервуара было не таким простым по сравнению с откачиванием отходов, так как насос не достигает дна резервуара. В несколько этапов 151,4 м3 тяжелой жидкости было помещено под отходами в резервуаре, чтобы поднять отходы до уровня насоса. Это было технически сложно, но работники сделали это безопасно и эффективно. Компания «Washington River Protection Solutions» будет использовать уроки, полученные при продолжении процесса очистки коридора реки Колумбия.

EM Update. Vol. 12, Issue 7, 18.02.2020

Перемещение низкоактивных отходов в Порт-Хоуп

Port Home. Image: www.phai.ca

Более 1 млн тонн исторических низкоактивных отходов было безопасно транспортировано в Порт-Хоуп на установку для долгосрочного обращения с отходами (Long-Term Waste Management Facility, LTWMF).

Это составляет почти половину всей загрязненной почвы, которая вывозится из различных мест в Порт-Хоупе, а также часть крупнейшей в Канаде экологической очистки – Инициативы в области Порт-Хоуп (Port Hope Area Initiative, PHAI). Инициатива PHAI включает в себя очистку приблизительно 1,2 млн м3 отходов, которые были размещены в различных местах в пределах муниципалитета, в результате прошлой деятельности по очистке радия и урана, проведенной компанией «Eldorado Nuclear Limited», начиная с 1930-х годов.

Перемещение отходов началось в декабре 2017 г., когда первый грузовик переместил загрязненную почву в новую инженерную наземную насыпь на установке LTWMF, где почва будет безопасно храниться и контролироваться в течение сотен лет. Это стало важным этапом на пути к решению давней экологической проблемы, придав уверенность муниципалитету Порт-Хоуп и сообществу, что компания CNL, выполняющая работу, продвигает проект вперед безопасно и ответственно.

После более 10 лет планирования, включая консультации с сообществом и оценку состояния окружающей среды, хранение первой партии исторических низкоактивных отходов стало демонстрацией приверженности Канады безопасной очистке отходов. Сейчас, когда более 1 млн тонн отходов размещено на безопасном хранении, компания продолжает добиваться значительных успехов в завершении очистки.

С тех пор, как первая партия почвы была размещена в кургане, отходы были перемещены из различных мест в Порт-Хоупе, в том числе с закрытого объекта по обращению с отходами, временных площадок на центральном пирсе на береговой линии озера Онтарио, с улицы Пайн-стрит вблизи Хайленда и из Порт-Хоуп-Харбор. Отходы из 40 частных владений, включая жилые дома, также были вывезены и отправлены в курган, хотя большая часть очистки частной собственности еще не завершена в рамках проекта.

После завершения строительства трех из четырех ячеек для хранения в насыпи на установке LTWMF ведутся работы над четвертой и самой большой ячейкой, в которой, как ожидается, будут храниться отходы от предстоящей очистки в Порт-Хоуп-Харбор. Ячейки были тщательно спроектированы, чтобы обеспечить безопасное хранение отходов и изолировать отходы от окружающей среды. Начиная с инженерного проектирования и строительства ячеек и заканчивая постоянным размещением отходов, работа на объекте является сложной и предполагает тщательную координацию с несколькими подрядчиками, перевозящими отходы с различных отдельных площадок.

В связи с одновременной очисткой нескольких площадок безопасное перемещение отходов по обозначенным маршрутам транспортировки в рамках инициативы PHAI требует высокой степени координации. Продолжается тесное сотрудничество с муниципалитетом Порт-Хоупа, чтобы свести к минимуму воздействие проекта на сообщество во время завершения экологической проблемы в Порт-Хоупе.

Источник: PHAI, 20.02.2020

Использование материала из отработавшего ядерного топлива

The Aurora plant is powered by a small reactor with integrated solar panels (Image: Oklo)

Айдахская национальная лаборатория (INL) должна предоставить компании «Oklo Inc» доступ к восстановленному материалу из отработавшего ядерного топлива (ОЯТ) для разработки и демонстрации микрореактора Aurora компании «Oklo», который можно использовать в удаленных или автономных местах для производства электроэнергии. Открывается важная демонстрация первого реактора Aurora, а также возможности современных реакторов перерабатывать ОЯТ для получения чистой энергии, которое в другом случае могло быть обработано для удаления.

Калифорнийская компания «Oklo» представила заявку на доступ к материалу через конкурентный процесс, начатый лабораторией INL в 2019 г. для ускорения развертывания коммерчески жизнеспособных микрореакторов, предоставляя разработчикам доступ к материалам, необходимым для производства топлива для них. В январе компания «Oklo» объявила, что получила разрешение Министерства энергетики на использование площадки для создания и демонстрации технологии реактора Aurora в лаборатории INL.

Лаборатория INL стремится работать с частными и другими компаниями в разработке технологий, которые обеспечат мир чистой энергией. Строительство и эксплуатация современных реакторов необходимы для восстановления лидерства США в ядерной энергетике. Под руководством лаборатории INL в августе 2019 г. был создан Инновационный центр национальных реакторов (National Reactor Innovation Center – NRIC) для обеспечения доступа к ресурсам для ускорения демонстрации передовых концепций ядерных технологий.

Компания «Oklo» сообщила, что реактор Aurora мощностью 1,5 МВт во время его работы позволит избежать выброса 1 млн тонн углекислого газа, который в другом случае был бы произведен альтернативными дизельными генераторами.

World Nuclear News, 20.02.2020

Перемещение топлива в сухое хранилище в Айдахо

EM workers at the Idaho Nuclear Technology and Engineering Center transfer Experimental Breeder Reactor-II spent nuclear fuel from the Chemical Processing Plant-666 basin to a shipping cask. Image: content.govdelivery.com

Работники Управления по обращению с радиоактивными отходами (EM) должны вскоре начать перемещение отработавшего ядерного топлива из бассейна в сухое хранилище на площадке Айдахской национальной лаборатории (INL) Министерства энергетики.

Проект необходим Министерству энергетики для достижения рубежа в штате Айдахо, чтобы к 2023 г. все отработавшее ядерное топливо было перемещено в сухое хранилище. Рабочие безопасно перемещают топливо из влажного в сухое хранилище и готовятся к его окончательному удалению в хранилище за пределами площадки.

Отработавшее ядерное топливо из экспериментального реактора-размножителя (Experimental Breeder Reactor-II, EBR-II) в настоящее время хранится в бассейне установки химической обработки 666 (Chemical Processing Plant, CPP) в Айдахском центре ядерных технологий и инжиниринга. Топливо будет извлечено, загружено в контейнер для перевозки, затем в прицеп трактора и перевезено через участок лаборатории INL в хранилище радиоактивных металлических обломков и отходов (Radioactive Scrap and Waste Facility, RSWF). Затем контейнер будет выгружен из прицепа, перемещен по подземной стальной линии для хранения топлива и опущен на место.

С 1964 по 1994 год реактор EBR-II работал в западной части Аргоннской национальной лаборатории, которая теперь называется Комплексом по материалам и топливу. На реакторе производили энергию для лаборатории INL и поддерживали исследования реакторов. Отработавшее ядерное топливо из реактора EBR-II было перенесено в бассейн CPP-666 с 1986 по 1999 год. Чтобы подготовиться к перемещению топлива, инженеры разработали макет покрытия отработавшего топлива в хранилище RSWF, чтобы практиковаться в разгрузке топлива. Этот макет позволил работникам практиковаться в использовании мобильного крана и вилочного погрузчика, а также оборудования для позиционирования, регулирования и эксплуатации для моделирования установки в хранилище RSWF. Работники провели пробные перемещения, а также аварийную тренировку, чтобы смоделировать аномальное событие, связанное с перемещением топлива. Макеты и пробные прогоны полезны для работников, чтобы практиковать перемещение топлива и знакомиться с оборудованием, которое они будут использовать для фактических перемещений.

В начале 2020 г. последнее отработавшее ядерное топливо Военно-морского флота (ВМФ) было перевезено из бассейна CPP-666 на близлежащую установку реакторов ВМФ для сухого хранения. Бассейн освобожден почти на 94%, осталось только два вида топлива – из реакторов EBR-II и Advanced Test Reactor (ATR). Рабочие добиваются прогресса, перемещая топливо реактора ATR в сухое хранилище CPP-603.

EM Update. Vol. 12, Issue 6, 11.02.2020

Применение карбида кремния в конструкциях ядерного топлива

General Atomics scale model channel box. Image: nuclearpowerdaily.com

Компания «Framatome» сотрудничает с компанией «General Atomics» для исследования применения карбида кремния в конструкциях ядерного топлива для реакторов с кипящей водой (BWR). Усовершенствованные конструкции ядерного топлива с использованием карбида кремния в топливном канале повысят безопасность и топливную эффективность работы АЭС. Компания «Framatome» проводит это исследование в рамках своей программы  по усовершенствованному противоаварийному топливу PROtect (enhanced accident tolerant fuel, EATF).

Сотрудничество с компанией «General Atomics» – это еще один пример стремления компании «Framatome» к совершенству в работе за счет привлечения отраслевых экспертов для совершенствования современных конструкций топлива. Отрасль извлекает выгоду из исследований и инноваций, основанных на обширном и разнообразном опыте, необходимом для поддержки конкурентоспособного производства электроэнергии с низким уровнем выбросов углерода.

Компании «Framatome» и «General Atomics» будут испытывать материалы на основе карбида кремния для применений в топливных каналах, чтобы облегчить удаление приблизительно 40% металлического циркония в топливных конструкциях реактора BWR.

Карбид кремния может заменить сплавы циркония без вредного влияния на эффективность использования топлива. В то же время он обеспечивает значительную стойкость к температуре и окислению, что значительно снижает количество водорода, который может образоваться в случае тяжелой аварии. В результате ожидается, что карбид кремния обеспечит значительное снижение риска и повышение безопасности топлива реактора BWR.

Компания «General Atomics» вместе с компанией «Framatome» может исследовать новые применения композита SiGATM с карбидом кремния. Компания «General Atomics» ожидает вывода этого важного продукта на рынок, помогая улучшить производительность и экономичность реакторов по всему миру.

В 2019 г. компания «Framatome» поставила топливные сборки с технологиями PROtect EATF для двух реакторов в США и одного европейского реактора. Эти сборки включали в себя оболочку с покрытием из хрома и гранулы с улучшенным содержанием хрома.

Nuclear Power Daily, 21.02.2020

Контракт на изготовление топлива U-Mo HALEU

BWXT's Lynchburg manufacturing facility is home to the company’s speciality fuels manufacturing group (Image: BWXT)

Национальное управление по ядерной безопасности (NNSA) Министерства энергетики заключило первоначальный контракт стоимостью 3,6 млн долларов с компанией «BWXT Nuclear Operations Group», производителем низкообогащенного уран-молибденового сплава с высоким содержанием (U-Mo HALEU) для содействия конверсии американских исследовательских реакторов, в которых в настоящее время используется высокообогащенный уран (ВОУ).

Компания «BWXT Nuclear Operations Group» является дочерним предприятием компании «BWX Technologies» (BWXT) и будет финансировать инженерные работы по выводу из эксплуатации и восстановлению частей установки компании BWXT в Линчбурге (штат Вирджиния) в рамках подготовки к изготовлению сплава U-Mo HALEU на площадке. Производство топлива может начаться к 2024 г.

С 2006 г. компания BWXT работает независимо и совместно с управлением NNSA над разработкой топлива U-Mo HALEU для исследовательского реактора. Топливо предназначено для сохранения производительности реактора при одновременном снижении риска распространения, связанного с ВОУ. Эта работа была проделана в поддержку Офиса по нераспространению ядерного оружия управления NNSA и его программы конверсии исследовательских реакторов, которая способствует переводу отечественных и международных гражданских исследовательских реакторов и установок по производству медицинских изотопов на использование материалов, не относящихся к оружию.

Компания BWXT является единственным североамериканским поставщиком компонентов топлива для реакторов в национальных лабораториях, колледжах и университетах США. Интеграция переработки топливного сплава U-Mo HALEU на том же предприятии, где производятся эти компоненты, будет иметь значительные преимущества с точки зрения качества, стоимости и логистики.

Бюджетный запрос администрации США на 2021 финансовый год включает 2 млрд долл. для программ Офиса по нераспространению ядерного оружия, включая поиск возможностей для минимизации и, по возможности, удаления ядерного материала, пригодного для использования в оружии, по всему миру.

World Nuclear News, 12.02.2020

Перевод реакторов с ВОУ на НОУ

Secured HEU from Ghana being loaded for transport (Image: Ghana Atomic Energy Commission)

За последние несколько десятилетий благодаря усилиям, поддержанным МАГАТЭ, с площадок исследовательских реакторов по всему миру было вывезено почти 3500 кг высокообогащенного урана (ВОУ). Семьдесят один исследовательский реактор был переоборудован для использования топлива с низкообогащенным ураном (НОУ) с 1978 г. Переоборудование таких реакторов для использования НОУ снижает риск распространения, представленный ВОУ.

Большинство исследовательских реакторов в мире были построены в 1960-х и 1970-х годах с использованием технологии, которая требовала ВОУ для проведения экспериментов. Бόльшая часть этих исследований теперь может быть проведена с использованием НОУ, в котором уран-235 составляет менее 20%. Международное сообщество успешно предоставило технологические решения для преобразования ВОУ-топлива в НОУ-топливо для исследовательских реакторов. Это необходимо сделать без ущерба для научных исследований.

МАГАТЭ оказывает поддержку конверсии топлива ВОУ в НОУ в разных странах, а также поддерживает минимизацию ВОУ посредством проектов технического сотрудничества, миссий по установлению фактов, скоординированных исследовательских проектов, технических и консультационных совещаний и помощи в закупках.

Хотя 71 исследовательский реактор был преобразован для работы на НОУ, а еще 28, которые работали на ВОУ, были остановлены, 72 реактора по-прежнему работают на ВОУ. По сообщению МАГАТЭ, во многих случаях это по научным причинам. Требуется много творческих разработок, чтобы понять, как достичь аналогичной мощности для реактора, используя НОУ в том же пространстве, изначально предназначенном для ВОУ. МАГАТЭ отметило перевод исследовательских реакторов на НОУ в статье, впервые опубликованной в ноябре 2019 г., в которой подчеркивается поддержка конверсии реакторов в Гане и Нигерии и удаление ВОУ из Чили в США.

World Nuclear News, 24.02.2020

Разработка небольшого модульного реактора для теплоснабжения

Helsinki (Image: Pixabay)

Центр технических исследований VTT в Финляндии сообщил о запуске проекта по разработке небольшого модульного реактора (SMR) для централизованного теплоснабжения. Бόльшая часть центрального отопления страны в настоящее время обеспечивается сжиганием угля, природного газа, древесного топлива и торфа, но страна нацелена на постепенное прекращение использования угля в производстве энергии к 2029 г.

В центре VTT отметили, что декарбонизация системы централизованного теплоснабжения является одной из наиболее значительных климатических проблем, с которыми сталкиваются многие города. Цель проекта – создание нового финского промышленного сектора, основанного на технологиях, способных производить большинство компонентов, необходимых для АЭС. Проектирование реактора для централизованного теплоснабжения потребует опыта широкого круга финских организаций. Для достижения цели требуются новые инновации и внедрение новых технологий. Центральное отопление с использованием ядерных реакторов может обеспечить значительное сокращение выбросов.

В центре VTT с ядерной энергией и смежными приложениями работают около 200 исследователей. Центр будет опираться на собственные инструменты расчета и использовать свою междисциплинарную компетенцию для разработки реактора SMR. Например, при моделировании активной зоны реактора можно применять высокоточные методы численного моделирования, которые стали возможными благодаря достижениям в области высокопроизводительных параллельных вычислений.

В течение последних пяти лет центр VTT принимал участие в проектах по изучению возможностей и развертыванию реакторов SMR. На европейском уровне центр координирует проект Европейского лицензирования малых модульных реакторов (European Licensing of Small Modular Reactors, ELSMOR), начатый в 2019 г. Центр также возглавляет один из рабочих проектов по европейским исследованиям и инновациям (McSAFE), начатый в сентябре 2017 г. Этот проект разрабатывает инструменты расчета следующего поколения для моделирования физики реакторов SMR.

Общество экомодернистов и энергии для человечества (Ecomodernist Society and Energy for Humanity) в сентябре 2017 г. опубликовало отчет, в котором была дана полная оценка декарбонизации энергетического сектора в Хельсинки за счет использования современных ядерных реакторов.

Модель, использованная в тематическом исследовании Хельсинки, предусматривает будущее ежегодное использование энергии для централизованного теплоснабжения при 8 ТВт·час, электроэнергии при 12 ТВт·час и 4 ТВт·час водорода для транспортного топлива. Несмотря на то, что несколько усовершенствованных реакторов SMR разрабатываются и поступят на рынок к 2030 г., они могли бы соответствовать спецификациям. В исследовании были отобраны модели, которые следует учитывать, включая реактор HTR-PM с галечным слоем, который в настоящее время строится в Китае, и Интегральный реактор на расплаве соли компании «Terrestrial Energy».

World Nuclear News, 24.02.2020

Сотрудничество по малым модульным реакторам

The use of modeling tools developed at ORNL to predict the first six months of operations of unit 2 at TVA's Watts Bar nuclear power plant, which entered commercial operation in 2016 (Image: Andrew Godfrey/ORNL)

Ок-риджская национальная лаборатория (ORNL) Министерства энергетики и компания «Tennessee Valley Authority» (TVA) должны сотрудничать по вопросам экономической целесообразности потенциального лицензирования, строительства, эксплуатации и технического обслуживания одного или нескольких современных ядерных реакторов, таких как небольшой модульный реактор (SMR) на участке Клинч-Ривер компании TVA возле Ок-Риджа (штат Теннесси).

Партнеры воспользуются научным опытом лаборатории ORNL и ее уникальными мощностями, включая высокопоточный изотопный реактор, вычислительный комплекс в Ок-Ридже и установку для демонстрации производства. Партнерство поддерживает миссию компании TVA в области инноваций и позволит ей лучше исследовать потенциальные будущие ядерные технологии, которые принесут пользу 10 млн человек в семи штатах и помогут обеспечить будущее ядерной энергетики в США.

В соответствии с последним Меморандумом о взаимопонимании лаборатория ORNL и компания TVA проведут оценку разработки передовых методов строительства, комплексных разработок для поддержки инфраструктуры на площадке, разработки различных катализаторов экономического развертывания, инновации передовых производственных технологий и использования технологии развертывания для более эффективного удовлетворения нормативных требований и требований безопасности.

В декабре 2019 г. Комиссия ядерного регулирования санкционировала выдачу компании TVA разрешения на строительство потенциальной конструкции малых модульных реакторов (SMR) на участке Клинч-Ривер. Компании TVA еще предстоит решить, стоит ли на самом деле строить такие реакторы на площадке и, если да, то какую технологию она будет использовать. Если компания TVA решит построить реакторы SMR в Клинч-Ривер, ей потребуется подать отдельную заявку на получение лицензии комиссии NRC на их строительство и эксплуатацию.

World Nuclear News, 20.02.2020

Оценка конструкции реактора HPR1000

HPR1000. Image: www.neimagazine.com

Британское Управление по ядерному регулированию (ONR) завершило 3-й этап общей оценки конструкции (Generic Design Assessment, GDA) проекта реактора HPR1000 компании «China General Nuclear Power Corporation» (CGN).

На третьем этапе управление ONR усилило свою нормативную проверку и провело более детальную оценку проекта, сосредоточив внимание на методах и подходах, используемых запрашивающей стороной для оценки конструкции GDA для обоснования своих требований безопасности.

Компания «General Nuclear System Ltd» зарегистрирована в Великобритании и создана для реализации оценки конструкции GDA на британском реакторе HPR1000 от имени трех совместных запрашивающих сторон – компании CGN, французской компании EDF и лондонской компании «General Nuclear International» (GNI).

Цель оценки конструкции GDA – обеспечить уверенность в том, что предлагаемый проект может быть сконструирован, эксплуатироваться и выводиться из эксплуатации в соответствии со стандартами безопасности, охраны и защиты окружающей среды, которые требуются в Великобритании. На третьем этапе оценки конструкции GDA управление ONR провело оценочную работу по 19 техническим дисциплинам. Оценка не выявила каких-либо фундаментальных недостатков в безопасности или защите, которые могли бы помешать управлению выдать подтверждение принятия проекта (DAC) для британской модели реактора HPR1000.

Однако управление ONR определило ряд областей, по которым требуется дальнейшее обоснование. Несмотря на то, что прогресс пока обнадеживает, все еще требуется большая работа запрашивающей стороны. Управление продолжит тщательную оценку представлений о безопасности и защите на четвертом этапе оценки конструкции GDA. Отчет, обобщающий оценку, был опубликован на веб-сайте управления ONR. Три проекта реакторов были оценены в рамках процесса оценки конструкции GDA и получили подтверждение DAC от управления ONR и Заявление о приемлемости проекта (Statements of Design Acceptability, SoDA) от Агентства по окружающей среде (EA).

Британский реактор EPR получил подтверждение DAC и заявление SoDA в декабре 2012 г, реактор AP1000 компании «Westinghouse» в марте 2017 г. и британский реактор ABWR в декабре 2017 г.

В январе 2017 г. правительство Великобритании официально попросило управление ONR и агентство EA начать оценку GDA британского реактора HPR1000, который предлагается для развертывания в Брэдуэлл-он-Си в Эссексе. Процесс оценки GDA требует поэтапной оценки представлений о безопасности и защите с подробным увеличением оценок по мере продвижения проекта. Подготовительный этап (этап 1) для оценки конструкции GDA британского реактора HPR1000 состоялся в период с января по ноябрь 2017 г. Техническая оценка проекта началась с этапа 2, который проходил в период с ноября 2017 г. по ноябрь 2018 г. Этап был направлен на понимание и оценку основных требований безопасности и надежности, а также приемлемости британского реактора HPR1000 в рамках режима регулирования Великобритании. На этапе 3 продолжили работу по оценке предыдущего этапа с повышенным акцентом на аргументы, которые лежат в основе требований безопасности. По сообщению управления ONR, в целом взаимодействие с запрашивающей стороной на этапе 3 было конструктивным, и на этом этапе его организационные механизмы уже созрели. Рабочие механизмы в целом стали встроенными, и координация между этими тремя организациями улучшилась, согласно оценке управления ONR.

Структура и организация оценки реактора HPR1000 запрашивающей стороной сложны, и некоторые организационные проблемы все еще остаются, например, отсутствие гибкости в механизмах принятия решений. Однако управление ONR заявило, что оно видело твердую приверженность компаний «General Nuclear System Limited», CGN и EDF извлекать уроки из этапов 1, 2 и 3 и улучшать свои рабочие механизмы на заключительном этапе. Управление ожидает увидеть более активное участие компании «Bradwell Power Generation Company», потенциального будущего лицензиата для АЭС «Брадуэлл B», на этапе 4.

Управление ONR сообщило, что оценка GDA является добровольным процессом, а не юридическим требованием британского режима лицензирования для новых электростанций, но правительство ожидает, что разработчики реакторов будут следовать этому процессу. Завершение оценки GDA не гарантирует выдачу регулирующего разрешения на начало строительства или эксплуатации новой АЭС. Для этого оператору необходимо получить лицензию на ядерный объект.

Реактор HPR1000, также известный как Hualong One, представляет собой реактор с водой под давлением поколения III электрической мощностью 1100 МВт. Конструкция основана на проекте реактора ACPR-1000 компании CGN, более совершенного варианта реактора CPR-1000 поколения II компании CGN, и на конструкции реактора ACP-1000 Национальной ядерной корпорации Китая.

Компания CGN является мажоритарным акционером компании «Bradwell Power Generation Company», совместного предприятия с компанией EDF, которое планирует построить один реактор HPR1000 на АЭС «Брадуэлл B».

Nuclear Engineering International: News, 14.02.2020

Испытания реактора EPR на АЭС «Фламанвилль-3»

Workers in Flamanville 3's control room during hot tests last month (Image: EDF)

Компания EDF завершила горячие испытания реактора EPR, строящегося на АЭС «Фламанвилль-3». Испытания, начавшиеся 21 сентября 2019 г., направлены на моделирование температур и давлений, которым будут подвергаться системы реактора при нормальной работе.

Горячие испытания гарантируют, что линии охлаждающей жидкости и системы ядерной безопасности функционируют должным образом, прежде чем можно будет загружать топливо. Многие операции впервые были проведены на АЭС «Фламанвилль-3» во время этих испытаний. Были достигнуты нормальные рабочие условия, температура воды в первом контуре составляла 303ºC, а давление 154 бар (157 атмосфер). Также было достигнуто охлаждение первого контура с использованием второго контура, и были введены в эксплуатацию парогенераторы. Были также проведены испытания на отключение электроэнергии. Ранее в феврале турбина АЭС «Фламанвилль-3» работала впервые на номинальной скорости – 1500 оборотов в минуту.

Прошло более 20 лет с тех пор, как провели первые горячие испытания на АЭС. Это решающий шаг для проекта реактора EPR. С проведением более 1000 испытаний, проверкой 10 тыс. критериев проектирования и степенью соответствия более 95% компания может быть удовлетворена результатами этих испытаний.

Строительство реактора EPR на АЭС «Фламанвилль» началось в декабре 2007 г., а коммерческая эксплуатация первоначально ожидалась в 2013 г. Загрузка топлива в активную зону реактора запланирована на конец 2022 г.

Благодаря горячим испытаниям была проверена работа ядерного реактора, включая многие случайные или аварийные ситуации, правильность функционирования установок в самых ограниченных возможных конфигурациях. Эта последовательность также позволила проверить способность работников безопасно эксплуатировать реактор.

World Nuclear News, 18.02.2020