Блог о ядерной и радиационной безопасности

Компания «TerraPower» объявила о планах объединения с компанией «Centrus Energy», поставщиком ядерного топлива и услуг, для создания промышленных мощностей по производству низкообогащенного урана (high-assay, low-enriched uranium, HALEU) на внутреннем рынке. Это потребуется для топлива многих конструкций реакторов следующего поколения, включая недавно объявленную систему хранения энергии Natrium (Natrium Power Storage System), разработанную компаниями «TerraPower» и «GE Hitachi Nuclear Energy».

Существующие реакторы обычно работают на низкообогащенном уране, содержащем до 5% урана-235. Топливо HALEU, обогащенное ураном-235 от 5% до 20%, потребуется для многих усовершенствованных конструкций реакторов, которые разрабатываются как в коммерческом, так и в государственном секторах, но такое топливо пока недоступно на рынке. Топливо HALEU обеспечивает улучшенную экономику реактора, большую топливную эффективность, повышенную безопасность и устойчивость к нераспространению, меньшие объемы отходов и другие преимущества.

Компания «TerraPower» в значительной степени финансируется основателем Microsoft Биллом Гейтсом и заявила, что предлагаемые инвестиции в компанию «Centrus» являются частью предложения компании «TerraPower» по программе демонстрации усовершенствованных реакторов (Advanced Reactor Demonstration Program, ARDP) Министерства энергетики США. Эта программа предназначена для поддержки развертывания двух первых в своем роде усовершенствованных реакторов в ближайшие пять–семь лет.

Программа ARDP требует от заявителей разработать план, в соответствии с которым они получат топливо и специальные ядерные материалы, необходимые для их проектов. Компания «TerraPower» предлагает, чтобы в случае выбора для программы ARDP компания работала с компанией «Centrus» над созданием промышленных мощностей для производства топлива HALEU и изготовления металлических топливных сборок.

Согласно планам, объявленным компаниями «TerraPower» и «Centrus», в первый год начнется проектирование и лицензирование установки для производства топлива HALEU, а также детальное планирование и оценка стоимости внедрения новой инфраструктуры и производства.

Компания «Centrus» в настоящее время работает в рамках трехлетнего контракта с Министерством энергетики США с обеспечением 115 млн долларов для развертывания 16 центрифуг AC-100M на своем предприятии в Пайктоне (штат Огайо) для демонстрации производства топлива HALEU. После завершения демонстрации в середине 2022 г. компания «TerraPower» будет работать с компанией «Centrus» над расширением установки для удовлетворения потребностей в топливе для демонстрационного реактора Natrium.

Компания «TerraPower» инвестирует американские возможности, так как они предлагают преимущества, связанные с гарантированными внутренними поставками, для долгосрочных перспектив коммерциализации технологии реактора Natrium. Эти усилия поддерживают более широкие цели Министерства энергетики в отношении производства топлива HALEU и вывода на рынок передовых отечественных реакторных технологий.

Обеспечивая производство топлива HALEU в промышленных масштабах, предлагаемые инвестиции позволят Америке занять лидирующую позицию в том, что касается топлива для современных реакторов в будущем. Партнерство компаний «Centrus» и «TerraPower» позволит выйти за рамки демонстрационных масштабов, и на заводе в Огайо места более чем достаточно, чтобы продолжать расширять возможности по обогащению урана и производству топлива по мере роста спроса и рынка.

В конце августа компании «TerraPower» и «GE Hitachi Nuclear Energy» (GEH) представили концепцию реактора Natrium, которая включает быстрый натриевый реактор электрической мощностью 345 МВт в сочетании с системой хранения энергии с расплавом соли.

Для гарантии, что оба реактора могут быть коммерциализированы в течение пяти–семи лет и могут быть построены новые производственные мощности для топлива HALEU, предложение по реактору Natrium включает дополнительные уровни частных инвестиций сверх минимальной доли затрат в размере 50%, требуемой Министерством энергетики для демонстрационных реакторов программы ARDP. Эти дополнительные инвестиции, по оценке компании «TerraPower», будут использованы для создания инфраструктуры для топлива HALEU, которая может принести пользу большому числу разработчиков передовых реакторов, планирующих использовать топливо HALEU.

Помимо создания производственных мощностей для топлива HALEU, компания «TerraPower» и ее партнеры планируют создать новую установку для изготовления металлического топлива категории II, которая масштабируется для удовлетворения потребностей программы демонстрационного реактора Natrium. Установка будет включать возможность производства передовых форм металлического топлива по технологии реактора Natrium, которые будут включены в качестве ведущих испытательных сборок на демонстрационной установке. Конкретные условия соглашения не разглашаются.

World Nuclear News, 16.9.2020

Компания «Kansai Electric Power Company» объявила о завершении работ по повышению безопасности, позволяющих энергоблокам АЭС «Михама-3» и «Такахама-1» проработать ещё 20 лет, т.е. до 60 лет. Продолжаются работы по продлению срока эксплуатации блока АЭС «Такахама-2». АЭС находятся в префектуре Фукуи.

Согласно пересмотренным правилам, вступившим в силу в июле 2013 г., японские реакторы имеют номинальный срок эксплуатации 40 лет. Продление может быть предоставлено только один раз и ограничено максимум 20 годами в зависимости от строгих требований безопасности.

В июне 2016 г. на АЭС «Такахама-1 и -2» реакторы с водой под давлением (PWR) электрической мощностью 780 МВт стали первыми японскими реакторами, лицензия на которые была продлена на срок более 40 лет в соответствии с пересмотренными правилами. Энергоблоки начали работу в 1974 и 1975 годах соответственно. В ноябре 2016 г. Управление по ядерному регулированию (Nuclear Regulation Authority – NRA) одобрило продление периода эксплуатации для реактора PWR блока АЭС «Михама-3». Реактор имеет электрическую мощность 780 МВт и был введён в коммерческую эксплуатацию в 1976 г.

На блоках АЭС «Такахама-1 и -2» были проведены работы по укреплению зданий контейнментов. Компания «Kansai» укрепила существующую бетонную стену, окружающую контейнменты каждого блока, а также установила вторичные купола. Компания также улучшила противопожарную защиту на двух блоках, заменив кабели и установив противопожарную плёнку, а также установив дополнительные пожарные детекторы и средства пожаротушения. Компания также заменила резервуар для заправочной воды и построила вокруг него стену для защиты от торнадо. Установка для забора морской воды на блоке АЭС «Такахама-2» также переносится путём выкапывания нового тоннеля в коренных породах. Кроме того, вокруг нового водозаборного сооружения планируется возвести стену от торнадо. Существующие центральные панели управления обоих блоков также были заменены.

Большая часть работ на АЭС «Михама-3» была связана с повышением сейсмостойкости установки. Компания «Kansai» укрепила бассейн для хранения отработавшего топлива и заменила стеллаж для топливных сборок. Компания также заменила внутреннюю конструкцию активной зоны реактора и повысила сейсмостойкость контейнмента реактора. Другая работа на АЭС «Михама» включала улучшение работы по противопожарной защите, включая замену старых кабелей на огнестойкие, установку противопожарных панелей и пожарных детекторов, а также установку нового оборудования для пожаротушения. На АЭС также построен новый, более высокий барьер против прилива.

Компания «Kansai» объявила о завершении работ на АЭС «Михама-3» и «Такахама-1». Компания планирует перезапустить реакторы в январе 2021 г. и марте 2021 г. соответственно. Перед перезапуском компания «Kansai» должна получить одобрение местных властей. Работы по модернизации блока АЭС «Такахама-2» продолжаются и, как ожидается, будут завершены в январе 2021 г.

World Nuclear News, 18.9.2020

Китайская национальная ядерная корпорация (China National Nuclear Corporationю, CNNC) объявила, что начался процесс загрузки 177 тепловыделяющих сборок в активную зону реактора АЭС «Фуцин-5». Блок является первым из двух демонстрационных реакторов Hualong One на площадке в провинции Фуцзянь. Его планируется ввести в эксплуатацию к концу 2020 г.

Первая тепловыделяющая сборка была загружена в активную зону реактора сразу после выдачи лицензии на эксплуатацию блока Министерством экологии и окружающей среды.

Корпорация CNNC заявила, что конструкция активной зоны реактора Hualong One снижает удельную мощность активной зоны и повышает уровень безопасности конструкции. Чтобы обеспечить плавную первую загрузку ядерного топлива в первый в мире реактор Hualong One, строительная группа полностью учла разницу в компоновке и количестве компонентов топлива активной зоны реактора, выполнила учения по загрузке первой партии, оптимизировала последовательность загрузки и обеспечила установку первого реактора. После успешной установки первой группы тепловыделяющих сборок блок переведен на этап ввода в эксплуатацию основной системы и готов к завершению.

Государственный совет Китая окончательно одобрил строительство блоков АЭС «Фуцин-5 и -6» в апреле 2015 г. Заливка первого бетона для блока АЭС «Фуцин-5» началась в мае 2015 г., что ознаменовало официальное начало строительства блока. Строительство энергоблока № 6 началось в декабре того же года. Внутренний купол блока АЭС «Фуцин-5» был установлен на здании контейнмента в мае 2017 г., а внешний купол установлен в январе 2018 г.

Горячие испытания на блоке АЭС «Фуцин-5» завершились 2 марта. Эти испытания включали повышение температуры системы теплоносителя реактора и проведение всесторонних испытаний, чтобы убедиться, что контуры теплоносителя и системы безопасности работают должным образом. Такое испытание имитирует тепловые рабочие условия на АЭС и подтверждает, что ядерное и обычное оборудование и системы соответствуют проектным требованиям. Блоки АЭС «Фуцин-5 и -6» планируется завершить в 2020 и 2021 гг.

World Nuclear News, 4.9.2020

Китайская национальная ядерная корпорация (China National Nuclear Corporation, CNNC) объявила, что началась заливка первого безопасного бетона для второго блока с реактором Hualong One на АЭС «Чжанчжоу» в китайской провинции Фуцзянь. Ввод блоков в промышленную эксплуатацию запланирован на 2024 и 2025 годы соответственно.

9 октября 2019 г. Министерство экологии и окружающей среды Китая выдало лицензии на строительство энергоблоков АЭС «Чжанчжоу-1 и -2» компании «CNNC-Guodian Zhangzhou Energy», владельцу проекта АЭС «Чжанчжоу», созданного корпорациями CNNC (51%) и «China Guodian Corporation» (49%) в 2011 г. Срок действия лицензии – 10 лет. Строительство первого энергоблока началось через неделю после выдачи лицензии на строительство.

Корпорация CNNC заявила, что строительство проекта идет гладко, и основные этапы проекта реализуются в соответствии с планом. Залит первый резервуар с бетоном для основания реактора АЭС «Чжанчжоу-2», что ознаменовало официальное начало строительства блока.

В мае 2014 г. местное правительство одобрило этап I строительства АЭС «Чжанчжоу», включающей два блока с реакторами AP1000. В декабре 2015 г. Национальное управление по ядерной безопасности одобрило реактор AP1000 и подтвердило выбор площадки в октябре 2016 г. Первоначально ожидалось, что строительство на этапе I начнется в мае 2017 г. Однако впоследствии корпорация CNNC решила использовать проект реактора Hualong One. Еще два блока запланированы на этапе II, и еще два предложены на этапе III.

Корпорация CNNC заявила, что в настоящее время строится АЭС «Чжанчжоу-2», а в Китае она строит шесть реакторов с общей генерирующей мощностью 6982 МВт. В настоящее время в Китае строится семь реакторов Hualong One. В дополнение к двум блокам на АЭС «Чжанчжоу», корпорация CNNC начала строительство первого из двух блоков с реакторами Hualong One в Тайпинлин в провинции Гуандун в декабре 2019 г. Корпорация также строит два блока на АЭС «Фуцин» в провинции Фуцзянь, в то время как компания «China General Nuclear» (CGN) строит два реактора на своем участке Фанченган в провинции Гуанси. Кроме того, в Карачи в Пакистане строятся два блока с реакторами Hualong One. Компания CGN предлагает использовать британскую версию своей конструкции реактора Hualong One (HPR1000) на будущей новой АЭС в Брэдвелле в Англии.

World Nuclear News 4.9.2020

Компания «Eskom» планирует установить 6 новых парогенераторов на АЭС «Коберг» в 2021 г. Первый парогенератор уже перемещается и прибудет в Кейптаун в конце сентября.

Проект стоимостью 4,3 млрд рэндов (258 млн долл.) рассматривается как решающий для продления работы АЭС «Коберг». Парогенераторы с U-образными трубами, которые подвержены растрескиванию, представляют собой теплообменники, используемые для преобразования воды в пар с использованием тепла, выделяемого в активной зоне ядерного реактора.

Единственная в Африке коммерческая АЭС «Коберг», расположенная недалеко от Кейптауна, имеет два реактора с водой под давлением, вырабатывающих около 1940 МВт энергии и эксплуатирующихся с 1985 г.

Три парогенератора полностью построены, а оставшиеся три для блока АЭС «Коберг-2» успешно спланированы. Ожидается, что первый комплект парогенераторов будет заменен в феврале 2021 г., а второй комплект в сентябре 2021 г. во время плановой перегрузки топлива. При этом каждый блок будет потенциально отключен в течение четырех месяцев.

Каждый из парогенераторов весом около 366 тонн собирается в Китае, а затем отправляется в ЮАР и транспортируется на грузовиках с платформой к месту назначения.

Engineering News, 10.9.2020

По сообщению компании «Ontario Power Generation» (OPG), начались работы по реконструкции энергоблока АЭС «Дарлингтон-3». Этот блок является вторым из четырех блоков с реакторами Candu на объекте, который будет реконструирован в рамках 10-летнего проекта, что позволит продолжить работу АЭС до 2055 г.

Ремонт энергоблока АЭС «Дарлингтон-3» имеет решающее значение для обеспечения долгосрочного энергетического будущего в провинции Онтарио. Это позволит жителям Онтарио получать пользу от надежной, экологически чистой и недорогой энергии в течение десятилетий.

Блок АЭС «Дарлингтон-3» был остановлен и отключен от электросети провинции Онтарио, а выгрузка топлива с использованием инструментов с дистанционным управлением для извлечения 6240 топливных сборок из блока состоится в течение следующих трех месяцев, после чего тяжелая вода будет удалена. За этим последует секционирование – процесс, который физически изолирует реактор от трех оставшихся действующих блоков АЭС «Дарлингтон».

Компания OPG уже завершила реконструкцию блока АЭС «Дарлингтон-2», который был повторно подключен к сети в июне. Извлеченные уроки были учтены в планах и приготовлениях блока АЭС «Дарлингтон-3» и в последующих реконструкциях энергоблока, что повысило эффективность всего проекта.

АЭС «Дарлингтон» производит более 20% электроэнергии в провинции Онтарио. Завершение реконструкции блока АЭС «Дарлингтон-3» ожидается в начале 2024 г., при этом работы на блоке АЭС «Дарлингтон-1» планируется начать в 2022 г., а на блоке АЭС «Дарлингтон-4» в 2023 г. Весь проект реконструкции планируется завершить к концу 2026 г.

В то же время компания «Bruce Power» начала проект по ремонту и модернизации к 2033 г. шести блоков с реакторами Candu на АЭС «Брюс» в Онтарио для продления срока их эксплуатации до 2064 г.

World Nuclear News, 4.9.2020

На Игналинской АЭС (ИАЭС) из первого блока в промежуточное хранилище были вывезены последние сборки неповрежденного отработавшего ядерного топлива.

После удаления всех сборок неповрежденного топлива с первого блока необходимо вывезти в хранилище поврежденное топливо. В настоящее время на первом блоке уже выполняются работы по обращению с поврежденным топливом. Это важный процесс, который впервые осуществляется на АЭС с реакторами РБМК. Поврежденное топливо представляет собой сборки отработавшего ядерного топлива, которые во время их нахождения в реакторе были деформированы или приобрели дефекты оболочки (щели, трещины и др.), из-за которых стал возможным прямой контакт гранул топлива с водой. Данные дефекты образовались при транспортировке сборок топлива и выполнении технологических операций при обращении с ними (при выгрузке из реактора, перемещении из реакторного зала в бассейны выдержки и др.) или во время хранения сборок топлива в бассейнах выдержки.
Обращение с поврежденным топливом является новым, более сложным технически и более трудоемким технологическим процессом. Безопасность этого процесса, как с точки зрения ядерной, так и радиационной безопасности, и относительно воздействия на персонал, население и окружающую среду, обеспечивается соответствующими мерами. Проект на выполнение работ по обращению с поврежденным топливом согласован с Государственной инспекцией по атомной безопасности (VATESI) и другими ответственными организациями Литвы.

По окончании работ по удалению поврежденного топлива с первого блока, оборудование для обращения с поврежденным топливом будет демонтировано, перевезено на второй блок и смонтировано для выполнения аналогичных работ.

Всего на первом блоке хранятся 182 сборки поврежденного топлива, на втором блоке 185 сборок. Следует отметить, что общее число сборок поврежденного топлива, хранящихся на обоих блоках, является относительно небольшим и составляет только 1,7% от общего количества сборок отработавшего топлива, хранящихся в реакторах.

Все поврежденное топливо будет размещено в 22 из 190 контейнеров, которые будут транспортированы в промежуточное хранилище отработавшего ядерного топлива. Работы по обращению с поврежденным топливом на первом блоке должны быть закончены в середине августа 2021 г., на втором блоке в начале октября 2022 г. Таким образом, к концу 2022 г. планируется вывезти все топливо с обоих блоков.

ИАЭС, 13.8.2020

На энергоблоке АЭС «Тяньван-5» завершена загрузка ядерного топлива.

Китайская национальная ядерная корпорация (China National Nuclear Corporation, CNNC) сообщила о загрузке топлива, которая заложила основу для последующего производства электроэнергии с подключением к сети.

Реакторы на АЭС «Тяньван-5 и -6», являются третьим этапом. Это реакторы с водой под давлением ACPR1000, разработанные в Китае, которые будут вырабатывать 1080 МВт каждый при вводе в эксплуатацию. Первый бетон, связанный с безопасностью, был залит для блока АЭС «Тяньван-5» 27 декабря 2015 г., а для блока АЭС «Тяньван-6» 7 сентября 2016 г. Корпорация CNNC планирует ввести оба в коммерческую эксплуатацию к концу 2021 г.

World Nuclear News, 13.7.2020

На площадке Демонстрационного проекта в Западной долине (West Valley Demonstration Project, WVDP) работники Управления по охране окружающей среды Министерства энергетики заменили подъемник в главном производственном здании.

Замена подъемника в помещении для дезактивации оборудования означает прогресс в направлении более широкого проекта: будущего демонтажа основного производственного цеха завода, включенного в приоритеты управления на 2020 г. Новое оборудование будет использоваться для перемещения воздушного подъемника в химическую технологическую камеру и для перемещения ящиков и барабанов, заполненных отходами, когда площадка вернется к полной эксплуатации, и работники возобновят работу по дезактивации внутри бывшей камеры для переработки в здании. Работники согласилась с безопасным подходом, при котором они должны по возможности выдерживать расстояние 1,8 м.

Уроки, извлеченные из проекта, будут применены к будущим работам по очистке на площадке. Уроки включают в себя важность переориентации на безопасность, осведомленность об изменяющихся условиях и новых протоколах, а также повторное ознакомление с процедурами, рабочими пакетами и разрешениями на радиационную работу.

EM Update. Vol. 12, Issue 14, 23.6.2020

В Технологическом парке Восточного Теннесси (ETTP) рабочие демонтировали башенную часть комплекса центрифуг (Centrifuge Complex). Высота башни 55 м. Для демонтажа использовали мощные механические лебедки.

Эта задача была частью более масштабных усилий по демонтажу центрифужного комплекса, изначально построенного для разработки, испытания и демонстрации возможностей технологии центрифугирования для обогащения урана. Последний из этих объектов прекратил работу в середине 1980-х годов. Комплекс центрифуг является одним из последних крупных проектов по демонтажу, оставшихся в парке ETTP, поскольку Ок-риджское управление охраны окружающей среды (OREM) и его компания-подрядчик по очистке UCOR стремятся к одному из приоритетов, известному как «Видение-2020» (Vision 2020). Демонтаж и крупную очистку в парке ETTP планируется завершить к концу 2020 г. Этот проект является большим шагом вперед к достижению очистки в парке ETTP.

Комплекс центрифуг является самой высокой конструкцией в парке ETTP и занимает площадь 21,8 тыс. м² и достигает высоты 55 м в некоторых местах. Задача заключалась в определении наилучшего способа безопасного демонтажа вышки, поскольку обычное оборудование для демонтажа предназначено для конструкций высотой всего лишь около 30,5 м. Инженеры управления OREM и компании UCOR оценили различные методы демонтажа башни в зависимости от безопасности, сложности, риска и доступности оборудования. Альтернативы предусматривали лебедки, бульдозеры, взрывчатку и высокопроизводительный процессор для разрушения башни. Инженеры решили, что лебедки отвечают всем требованиям и были лучшим выбором. Хотя этот подход был успешным, он потребовал большой подготовки, включая специальную подготовку для работы с гигантскими лебедками, способными сбивать массивные стальные балки.

Комплекс центрифуг состоял из четырех секций. Рабочие находятся на завершающей стадии вывода из эксплуатации двух последних секций комплекса. К ним относятся комплекс К-1210, который служил экспериментальной установкой для испытаний систем подачи, удаления и перемещения обедненного гексафторида урана, и комплекс К-1220, который использовался главным образом для испытаний производственных центрифуг и содержал башню высотой 55 м. После демонтажа башни рабочие будут сосредоточены на уборке мусора и завершении работ по демонтажу комплекса К-1210. Весь проект планируется завершить летом 2020 г. Рабочие уже демонтировали лабораторную секцию K-1004-J, оригинальный объект Манхэттенского проекта (Manhattan Project), построенный для исследований и разработок. Они также закончили демонтаж четвертой секции, установки K-1200, известной как Лаборатория усовершенствованной разработки машин и Лаборатория подготовки компонентов.

EM Update. Vol. 12, Issue 14, 23.6.2020

Ок-риджское управление охраны окружающей среды (Oak Ridge Office of Environmental Management, OREM) в течение почти 15 лет проводило масштабные демонтажные работы в Технологическом парке Восточного Теннесси (ETTP).

Управление OREM и его компания-подрядчик UCOR близки к завершению демонтажа в парке, и один объект, который они недавно демонтировали, поддерживал работы по демонтажу на протяжении многих лет.

Работники демонтировали объект K-2500-H, известный как цех сегментации (Segmentation Shop). Загрязненное оборудование, трубопроводы и другие предметы, полученные в результате демонтажа, были отправлены на объект для подготовки к отправке для удаления. Построенный в 2007 г. возле массивного здания К-25 для газовой диффузии, цех сегментации использовался для обработки элементов из здания К-25, здания К-27 для газовой диффузии и из других объектов, которые когда-то поддерживали операции по обогащению урана на площадке. Цех сегментации выполнял важнейшую задачу, позволяя эффективно удалять различные компоненты, извлекаемые из различных зданий. Цех больше не нужен, что подчеркивает, насколько близко завершение очистки площадки.

В то время как работники завершили демонтаж всех объектов, которые ранее поддерживали операции по обогащению урана, цех сегментации стал последним в длинном списке ненужных зданий, которые работники удалили в парке ETTP.

Лишь несколько ненужных конструкций остаются на площадке. Ожидается, что в этом году в парке ETTP будут завершены работы по демонтажу и крупной очистке. Это цель, известная как «Видение 2020» (Vision 2020). Она будет предусматривать исключение более 1,2 млн м², что впервые в мире означает удаление всего комплекса по обогащению урана. Более 1,1 млн м² на комплексе уже удалено.

Управление OREM и компания UCOR работают вместе, чтобы превратить парк ETTP в многофункциональный индустриальный парк, национальный парк и заповедник для сообщества. Это видение уже стало реальностью. Управление OREM передало почти 5261 тыс. м² земли в парке ETTP для экономического развития, а еще 2428 тыс. м² планируется передать в ближайшие годы. Управление OREM также выделило более 404,7 тыс. м²2 для сохранения исторических памятников и выделило более 12140,6 тыс. м² для консервации для общественного отдыха.

EM Update. Vol. 12, Issue 13, 16.6.2020

Компания «Isotek Systems, LLC» (предприятие компании «SNC-Lavalin») и Министерство энергетики (МЭ) подписали модификацию контракта стоимостью 254 млн долл. для выполнения операций по переработке в целях удаления материала урана-233 до 2024 г. по проекту удаления урана-233 в Ок-риджской национальной лаборатории (ORNL) в Теннесси. По сообщению компании «SNC-Lavalin», это изменение контракта согласуется с новой стратегией компании, направленной на развитие инжиниринговых услуг и увеличение темпов роста.

Уран-233 был создан в качестве источника альтернативного топлива для ядерных реакторов, но оказалось, что он не является надежным. Материал теперь хранится в безопасных хранилищах в здании 3019, которое было построено в 1940-х годах в лаборатории ORNL. Удаление отходов может позволить лаборатории ORNL ослабить общую ситуацию с безопасностью, что сократит расходы, устранит проблемы ядерной безопасности и сделает кампус более способствующим совместной науке, согласно отчету Комитета по ассигнованиям Сената США, опубликованному в июле 2017 г.

В 2003 г. Министерство энергетики США заключило контракт с компанией «Isotek», чтобы безопасно и надежно контролировать запасы урана-233 и готовить его к вывозу из здания 3019 лаборатории ORNL, старейшего действующего ядерного объекта в США. Компания «Isotek» является дочерним предприятием компании «Atkins Nuclear Secured». Компания «SNC-Lavalin» приобрела WS Atkins в июле 2017 г.

В октябре 2019 г. компания «Isotek» начала обработку канистр с ураном-233 в здании 2026 и отправила обработанный материал для безопасного постоянного удаления. При обработке урана-233 компания «Isotek» извлекает торий-229. Этот редкий искусственный изотоп используется для поддержки исследований лечения рака. Компания «Isotek» использует доходы от продажи тория-229 частным фондам проекта удаления урана-233.

Модификация контракта продолжает партнерство между компанией «Isotek» и Министерством энергетики и разрешает использовать 254 млн долл. для финансирования и продолжения миссии компании «Isotek» по безопасному удалению более 80% оставшегося запаса урана-233. К настоящему времени около половины запасов было вывезено из здания 3019 и непосредственно удалено.

World Nuclear News, 22.6.2020

Управление по охране окружающей среды Министерства энергетики разработало новое электронное приложение, способное сократить до 75 % время, необходимое для квалификации больших количеств радиоактивных жидких солевых отходов для процессов дезактивации.

Приложение предназначено для обеспечения того, чтобы партии солей соответствовали определенным критериям для передачи на установку по обработке солевых отходов (Salt Waste Processing Facility, SWPF) в Саванна-Ривере, когда она будет введена в действие.

Компания «Savannah River Remediation» (SRR), подрядчик по обработке жидких отходов, проводит в Саванна-Ривере квалификацию партий солевых отходов для дальнейшей обработки. Однако для каждой партии эта работа занимала от 4 до 6 месяцев, что включает создание отчета, требующего многочисленных расчетов, затратных по времени. Новое приложение сможет сократить общее время квалификации партии примерно до полутора месяцев.

Обработка солевых отходов значительно возрастет при запуске установки SWPF. Компания SRR обрабатывала около 1 млн галлонов (3,785 млн л) солевых отходов в год с помощью пилотных технологий для установки SWPF. Ожидается, что обработка возрастет до 6–9 млн галлонов (22,71–34,06 млн л) в год, когда установка SWPF начнет функционировать.

Сокращение времени, необходимого для квалификации партий солевых отходов, имеет решающее значение для подачи отходов в установку SWPF. Недавно разработанное приложение выполняет эти расчеты в электронном виде, чтобы определить, соответствуют ли отходы, анализируемые для квалификации, критериям приемлемости отходов для установки SWPF. Приложение называется eWAC со ссылкой на аббревиатуру для критериев приемлемости отходов. Приложение является еще одной инновацией для поддержки установки SWPF.

Персонал компании SRR внесет результаты отбора проб партии отходов в приложение eWAC, которое оценит эти результаты и определит приемлемость материала для подачи в установку SWPF на основе установленных критериев. Программное обеспечение будет выдавать отчет о приемке партии солей для каждого введенного набора данных. Этот отчет будет передан должностным лицам объекта для рассмотрения и утверждения, прежде чем отходы могут быть переданы.

Время квалификации будет иметь решающее значение для всего процесса дезактивации. Когда на установке SWPF начнутся радиоактивные операции, ожидается, что она будет обрабатывать гораздо большее количество солевых отходов, это означает, что будет готовиться больше партий. Сокращение общего времени квалификации для каждой партии поможет обеспечить более постоянный поток через высокоинтегрированную систему обработки.

Приложение eWAC было проверено на готовность и полностью работоспособно. Ожидается, что оно будет использовано для квалификации следующей партии солей, которая должна быть оценена для подачи в установку SWPF к марту 2021 г.

Группа технических инженеров поддерживает увеличение операций с жидкими отходами на участке в Саванна-Ривере (Savannah River Site – SRS). Инженеры с компанией-подрядчиком по обработке жидких отходов «Savannah River Remediation» играют ключевую роль в повседневной работе на установке по обработке жидких отходов, работают на установке по обработке оборонных отходов (Defense Waste Processing Facility , DWPF) и на базах, где размещаются подземные резервуары для отходов, помогая обеспечивать безопасную работу, принимать критические решения на местах и решать возникающие проблемы на установках.

Savannah River Remediation, 11, 22.6.2020, srremediation.com/ewac.html, www.srs.gov/general/news/releases/nr20_srr-ShiftTechEngineering.pdf

Сотрудники Управления по охране окружаюшей среды Министерства энергетики на участке в Саванна-Ривере (Savannah River Site, SRS) завершили обратимое безопасное отключение линии HB при сохранении возможностей для будущего использования, что позволило избежать ежегодных затрат примерно в 40 млн долларов. Линия ранее использовалась для производства оксида плутония.

Основная деятельность предусматривала три задачи, включая снятие с производства и промывку продукции и холодных химических линий, удаление старых плутониевых и урановых материалов, хранящихся и ранее использовавшихся на объекте и консервацию систем поддержки, которые больше не нужны. Дополнительная работа включала изменение положения безопасности на объекте, включая сокращение персонала защиты, пересмотр требований технической безопасности объекта для сокращения минимальных потребностей в кадрах на объекте, ассимиляцию химической установки H Canyon, расположенной под линией HB, и работы на линии HB. Работники выполнили эту работу полностью самостоятельно, без привлечения каких-либо дополнительных ресурсов.

В 2018 г. Министерство энергетики приостановило производство оксида плутония на линии HB и поручило компании-подрядчику по управлению и эксплуатации Саванна-Ривера «Savannah River Nuclear Solutions» (SRNS) перевести линию HB в режим обратимого безопасного отключения. Направление министерства по сохранению возможностей линии HB позволит обеспечить готовность объекта к использованию в случае его повторной необходимости.

Линия HB, построенная в начале 1980-х годов, поддерживала производство плутония-238, источника энергии для национальной программы освоения дальнего космоса, а также для восстановления материалов, хранящихся на установке H Canyon. В последнее время линия HB использовалась для производства оксида плутония, формы плутония, не пригодной для использования в оружии.

EM Update. Vol. 12, Issue 14, 23.6.2020

На площадке Айдахской национальной лаборатории (INL) работники недавно завершили первые две поставки из почти 40 поставок отработавшего ядерного топлива (ОЯТ) во временный склад. Поставки запланированы на 2020 г., что поможет Управлению по охране окружающей среды (EM) Министерства энергетики выполнить свои обязательства перед штатом Айдахо по перемещению материала из влажного в сухое хранилище к 2023 г.

Работники, занимающиеся обращением с ОЯТ, и другие сотрудники компании «Fluor Idaho» (подрядчика управления EM по очистке площадки лаборатории INL) извлекли топливо из водного бассейна на установке по химической обработке (Chemical Processing Plant) CPP-666 в Айдахском центре ядерных технологий и инжиниринга (Idaho Nuclear Technology and Engineering Center, INTEC). Они переместили топливо в контейнер для перевозки, который был загружен в трейлер и доставлен на установку для радиоактивных скрапа и отходов (Radioactive Scrap and Waste Facility, RSWF) на Комплексе материалов и топлива (Materials and Fuels Complex, MFC). Затем контейнер выгрузили из трейлера, поместили на подземные стальные панели для хранения топлива и опустили на место.

Установка RSWF длиной почти 137 м и шириной 119 м была изначально построена для приема трансурановых отходов с дистанционным управлением. Однако модификации позволили ей служить в качестве временного хранилища для топлива. Первые поставки прошли отлично. Рабочие компании «Fluor Idaho» отработали процессы с использованием макета и использовали мобильный кран и вилочный погрузчик для моделирования условий на установке RSWF. Размещение топлива на установке RSWF прошло по плану. В 2020 г. рабочие планируют сделать еще 38 дополнительных поставок топлива из центра INTEC на установку RSWF, и поставки продолжатся до 2021 г.

Начиная с сентября 2019 г., операторы оборудования, инженеры, грузчики топлива, производители и другие сотрудники работали как команда, чтобы провести моделирование передачи топлива из центра INTEC. Используя сборку контейнеров, изготовленную в производственном цехе центра INTEC, и контейнер, разработанный инженерами центра INTEC, команда отработала перемещения. Использование моделирования позволило команде определить проблемы, пересмотреть процедуры и выполнить их безупречно. Это стало реализацией хорошо продуманного и выполненного проекта.

Топливо поступало из Экспериментального реактора-размножителя (Experimental Breeder Reactor-II, EBR-II), который работал в Аргоннской национальной лаборатории с 1964 по 1994 год. Реактор производил энергию для лаборатории INL и обеспечивал преимущества для исследований реактора. Отработавшее ядерное топливо из реактора EBR-II было перевезено во влажное хранилище на установке CPP-666 с 1986 по 1999 год.

Бассейн для ОЯТ в центре INTEC теперь пуст почти на 95 %. Остается только два вида топлива – из реактора EBR-II и усовершенствованного испытательного реактора (Advanced Test Reactor, ATR). Топливо из реактора ATR продолжает поступать на установку CPP-603 для сухого хранения.

EM Update. Vol. 12, Issue 13, 16.6.2020

Компания «X-energy» (США) объединилась с японской компанией «Nuclear Fuel Industries» (NFI), чтобы стать эксклюзивным контрагентом в поставках топлива для японского высокотемпературного газоохлаждаемого реактора (high-temperature gas-cooled reactor, HTGR). Компания «X-energy» закупает у компании NFI компактное прессовое оборудование, на котором можно производить кольцевые топливные детали для активной зоны реактора HTGR «призменного типа».

Компания «X-energy» будет использовать установку для топлива TRISO-X и бывшее оборудование для компактного пресса компании NFI для формирования трёхструктурного изотропного топлива (tri-structural isotropic, TRISO), которое герметизирует частицы урана в защитном покрытии, устраняя риск расплавления, связанный с традиционными ядерными установками.

Компания X-energy продолжит расширение услуг для международных партнеров, включая компанию NFI. Это важный шаг к достижению миссии путем предоставления достаточного количества безуглеродной энергии для поддержания растущего спроса во всем мире.

Компания «X-energy» уже более трех лет производит запатентованное топливо TRISO-X, и в настоящее время это единственная в США компания, активно производящая топливо TRISO. В настоящее время компания взаимодействует с Министерством энергетики для дальнейшей разработки и проектирования своей установки для топлива TRISO-X. В последнее время компания «X-energy» добилась значительных успехов с топливом TRISO-X и может добавить еще одного важного клиента в растущий список.

С 2009 г. компания «X-energy» сосредоточилась на разработке современных ядерных систем и создании передовых возможностей по изготовлению топлива TRISO, которые имеют широкое применение, от крупных коммерческих установок до небольших, удаленных военных применений, до концепций ядерных тепловых космических силовых установок. Компания «X-energy» получила контракты Министерства энергетики, Министерства обороны и Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства (NASA) на общую сумму более 100 млн долларов для разработки ядерного топлива и строительства инновационных концепций ядерных реакторов.

Nuclear Power Daily, 26.6.2020

Во время онлайн-конференции участники заседания Совместного комитета Украина – Европейский банк реконструкции и развития (ЕБРР) отметили прогресс в реализации международных проектов на площадке Чернобыльской АЭС (ЧАЭС).

Стороны констатировали, что благодаря стабильной среде и тесному сотрудничеству с банком ЕБРР удалось достичь значительного прогресса в реализации международных проектов на площадке ЧАЭС. Сейчас работы на ЧАЭС сосредоточены на введении в опытно-промышленную эксплуатацию нового безопасного конфайнмента, начале проведения горячих испытаний в хранилище отработавшего ядерного топлива (ХОЯТ-2) для дальнейшего перемещения отработавшего топлива из существующего хранилища ХОЯТ-1 в ХОЯТ-2.

Начало ввода в эксплуатацию объектов, построенных за счет средств международного сообщества, станет завершением подготовительного этапа выполнения работ, поскольку мероприятия по выводу ЧАЭС из эксплуатации и преобразования объекта «Укрытие» в экологически безопасную систему рассчитаны на многие годы.

Участники заседания договорились о дальнейшем плодотворном сотрудничестве в части выполнения работ по развитию инфраструктуры обращения с радиоактивными отходами и отработавшим ядерным топливом, которые образуются при выводе ЧАЭС из эксплуатации, и по преобразованию объекта «Укрытие» в экологически безопасную систему.

ЧАЭС, 26.6.2020.

Курындин А. В., к. т. н. (kuryndin@secnrs.ru), Киркин А. М. (kirkin@secnrs.ru), Синегрибов С. В. (sinegribov@secnrs.ru), Новаков И. Г. (novakov@secnrs.ru) (ФБУ «НТЦ ЯРБ»), Кислов А. И. (a.kislov@gosnadzor.ru) (Ростехнадзор).

В 2018 г. в рамках очередного цикла пересмотра документа МАГАТЭ «Правила безопасной перевозки радиоактивных материалов» SSR-6 (редакция 2012 г.) внесен ряд изменений, учитывающих современные подходы к регулированию безопасности при транспортировании радиоактивных материалов и обобщающих международный опыт осуществления перевозок грузов с радиоактивными материалами различными видами транспорта. В статье приведен обзор основных изменений и представлен анализ необходимости внесения соответствующих изменений в действующие федеральные нормы и правила в области использования атомной энергии «Правила безопасности при транспортировании радиоактивных материалов» (НП-053-16), ранее гармонизированные с положениями МАГАТЭ SSR-6 (редакция 2012 г.).

Скачать статью можно в формате PDF.

Overview of the IAEA safety standards “Regulations for the safe transport of radioactive material” SSR-6

Kuryndin A. V., Ph. D., Kirkin A. M., Sinegribov S. V., Novakov I. G. (SEC NRS), Kislov A. I. (Rostechnadzor).

In 2018, several changes were introduced to the IAEA document “Regulations for the Safe Transport of Radioactive Material” SSR-6 (2012 edition) as part of the regular review cycle. These changes take into account modern approaches to regulation of safety during transportation of radioactive materials and summarize international transportation experience by various modes of transport. This article presents an overview of the main changes in SSR-6. A review necessity analysis of federal rules and regulations “Safety Rules in Transportation of Radioactive Materials” (NP-053-16) (which are harmonized with 2012-th edition of SSR-6) is also presented.

В Селлафилде к концу 2020 г. будет закрыт последний завод по переработке плутония (B205). Это закончит выделение плутония в стране, которое началось 68 лет назад. В Великобритании никогда не использовали никаких материалов от переработки, за исключением ядерного оружия. Накоплено почти 139 тонн выделенного плутония.

Плутоний, хранящийся в Селлафилде, очень токсичен и представляет постоянный риск распространения. Это создает долговременные проблемы. Этого материала достаточно для создания десятков тысяч единиц ядерного оружия. Согласно парламентским оценкам, хранение будет стоить британскому правительству около 73 млн фунтов стерлингов (89,8 млн долл.) в год в следующем столетии. Но после десятилетий публичных и частных консультаций все еще не принято никакого плана по его решению. Управление по выводу из эксплуатации ядерных объектов работает над консолидацией запасов в Селлафилде и разрабатывает возможность удаления упаковок, чтобы обеспечить долгосрочное хранение, как только правительство примет окончательное решение о постоянном захоронении. В Великобритании этот материал рассматривается как ресурсы и рассматриваются варианты, которые включают сжигание плутония в реакторах, хотя многочисленные оценки показали риски, связанные с таким выбором, а именно незрелые концепции и технологии. Лучшей альтернативой было бы рассматривать его как отходы и начать планировать его постоянную иммобилизацию и захоронение.

В начале британская программа выделения плутония была оправдана военными потребностями. Несколько лет спустя было увеличено число гражданских АЭС. Было предсказано, что урановые ресурсы не смогут удовлетворить потребности. В результате родилась идея замкнутого топливного цикла вместо того, чтобы один раз использовать ядерное топливо и удалять его. Отработавшее топливо перерабатывается и повторно используется, в основном в быстрых реакторах. Теоретически это позволило бы более широко использовать уран. Однако эта концепция никогда не демонстрировалась в промышленном масштабе, и лишь несколько стран все еще стремятся к замкнутому ядерному топливному циклу.

С 1956 по 2015 год в Великобритании эксплуатировалось 26 магноксовых реакторов для коммерческого использования. Магноксовые реакторы работают на природном уране с графитом в качестве замедлителя, с охлаждением газообразным диоксидом углерода и сконструированы таким образом, чтобы эффективно производить плутоний. Пилотная перерабатывающая установка B204 была введена в эксплуатацию в 1952 г. и была заменена в 1964 г. перерабатывающей установкой B205. В совокупности на двух установках из отработавшего топлива выделили более 85 тонн плутония.

В 1976 г. в Великобритании начали эксплуатировать новые усовершенствованные реакторы с газовым охлаждением, и 15 таких реакторов работают до сих пор. Для переработки отработавшего топлива из этих реакторов, а также отработавшего топлива из-за рубежа, в Великобритании в 1995 г. открыли завод. Но на нем никогда не достигли запланированных объемов, в 2005 г. произошла серьезная утечка радиоактивного материала, и завод был намного дороже, чем первоначально предполагалось. Завод был остановлен в 2018 г. до истечения запланированного срока службы и после выделения только 23 тонн плутония.

Реакторы на быстрых нейтронах должны были сжигать переработанное топливо и замыкать ядерный топливный цикл. Но ядерная энергетика не расширилась, как это планировалось в 1950-х и 1960-х годах, хотя были открыты новые урановые ресурсы, что ослабило опасения по поводу истощающихся запасов урана. Кроме того, многоцикловое использование отработавшего топлива оказалось намного сложнее, чем ожидалось, и есть некоторые риски, присущие только быстрым реакторам. Наконец, существует скрытый риск распространения технологии выделения плутония и урана из отработавшего топлива.

В настоящее время в Великобритании содержится 139 тонн плутония, включая 23 тонны, принадлежащих другим странам, главным образом Японии. Управление по выводу из эксплуатации ядерных объектов обсудило два варианта удаления. Во-первых, это повторное использование плутония в реакторах. Повторное использование обозначается как устойчивый к распространению вариант, поскольку отработавшее топливо будет слишком радиоактивным, чтобы с ним можно было обращаться, по крайней мере, на первых порах. Во-вторых, иммобилизация, когда плутоний смешивают с другими материалами, которые снижают риск выщелачивания и усложняют экстракцию. Потенциально радиоактивные отходы в смеси могут также служить токсичным препятствием для распространения. Оба варианта в конечном итоге требуют удаления материала в глубоком геологическом хранилище.

Управление по выводу из эксплуатации ядерных объектов предполагает, что предпочтительным вариантом является повторное использование плутония в смешанном оксидном топливе для легководных реакторов. Однако такой вариант зависит от наличия и готовности операторов реактора использовать такое топливо. И не все операторы заинтересованы в этой идее. Французская компания EDF, которая управляет АЭС «Хинкли-Пойнт С», первой АЭС, построенной в Великобритании за последние десятилетия, в 2013 г. отвергла предложение рассмотреть возможность использования смешанного оксидного топлива.

В качестве альтернативы плутоний может быть использован в реакторах, которые, по мнению их поставщиков, могут работать с запасами плутония. Это может быть либо тяжеловодный реактор CANDU-EC6, либо небольшая, быстрая концепция реактора PRISM, охлаждаемого натрием. Использование смешанного оксидного топлива в реакторах CANDU представляется целесообразным, но Управление по выводу из эксплуатации ядерных объектов не оценивает потенциальные преимущества по сравнению с использованием того же топлива в легководном реакторе при большем риске реализации. В марте 2019 г. власти официально исключили реактор PRISM из списка вариантов, хотя еще в 2011 г. было заявлено, что технологический уровень для топлива, реактора и установки по переработке считается низким. Тем не менее, Управление по выводу из эксплуатации ядерных объектов подтверждает, что оно будет продолжать следить за программами быстрых реакторов.

Оставляя в стороне возможность производства топлива, затраты и все, что связано с фактической работой реактора PRISM, компанией «GE Hitachi» проведен анализ утверждений о том, что реактор PRISM может сделать весь запас британского плутония устойчивым к распространению за 20 лет за счет облучения. Расчеты показывают, что претензия очень оптимистична. Использование плутония в качестве реакторного топлива имеет два эффекта, часть плутония сжигается, а остальное остается в отработавшем высокорадиоактивном топливе. Радиоактивность предотвращает кражу и отделение плутония от этого топлива, обеспечивая устойчивость к распространению. Однако из-за радиоактивного распада этот барьер постоянно уменьшается, в то время как обработка других частей хранилища продолжается. Несмотря на то, что результаты исследования относятся конкретно к реактору PRISM, аналогичные эффекты ожидаются от других вариантов облучения. За время, необходимое для обработки огромных запасов в реакторах в Великобритании, уже обработанный материал будет постепенно терять свою устойчивость к распространению.

Государственный сектор должен продолжать оплачивать новые концепции реакторов, иногда разрабатываемые десятилетиями, когда даже не ясно, могут ли эти концепции решить проблему. В Великобритании должны быстро найти решение для запасов плутония. Правительство Великобритании, Управление по выводу из эксплуатации ядерных объектов и операторы реакторов в целом должны согласиться с тем, что выделенный плутоний является нагрузкой, а не ресурсами, и власти должны вновь более внимательно рассмотреть варианты иммобилизации. Они не имеют новых, высокотехнологичных решений, таких как сжигание плутония в специально разработанных концепциях реакторов. Но, учитывая, что действия срочно необходимы, устоявшиеся и работающие концепции должны стать путем продвижения вперед.

Bulletin of the Atomic Scientists, 17.4.2020

Компания «BWX Technologies Inc» (BWXT) сообщила о возобновлении работ на заводе по производству топлива TRISO в Линчберге, штат Вирджиния. Работы продвигаются с опережением графика. На заводе завершена демонстрация процесса спекания топливного ядра и планируется запустить две дополнительные печи для удовлетворения прогнозируемого спроса на производство до завершения операций по повторному запуску.

Компания BWXT является единственным в США производителем испытанного на облучение трехкомпонентного изотропного оксикарбидного уранового топлива (TRISO) с использованием промышленного оборудования. В октябре 2019 г. компания объявила о планах по перезапуску и расширению существующей производственной линии для топлива TRISO, чтобы удовлетворить возникающие интересы клиентов в отношении микрореакторов Министерства обороны, космических реакторов и усовершенствованных гражданских реакторов.

Частицы топлива TRISO содержат сферическое ядро из оксикарбида обогащенного урана, окруженное слоями углерода и карбида кремния, которые удерживают продукты деления. Такое топливо может противостоять экстремальной жаре и имеет очень низкие проблемы распространения и экологические риски. Компания BWXT более 15 лет сотрудничает с Министерством энергетики США в разработке и квалификации топлива TRISO.

В конце 2019 г. компания BWXT объявила о начале производства урановых растворов, которые являются исходным материалом для формирования ядра. В настоящее время компания также продемонстрировала способность формировать и спекать топливные ядра из оксикарбида урана, на которые наносится покрытие. Спекание — это процесс применения тепла и давления для образования твердого ядра. После завершения этих работ компания BWXT в настоящее время сосредоточена на вводе в эксплуатацию двух дополнительных печей (дополнительная печь для спекания и печь для нанесения покрытия), чтобы удовлетворить прогнозируемый спрос на производство до завершения операций перезапуска.

В марте 2020 г. компания «BWXT Nuclear Operations Group, Inc» (NOG) получила контракт от Окриджской национальной лаборатории на производство ядерного топлива TRISO для поддержки дальнейшей разработки реактора с трансформационным испытанием, в котором будут использоваться частицы топлива из нитрида урана с покрытием из карбида кремния.

World Nuclear News, 22.04.2020