Компания «Shikoku Electric Power Co.» остановила блок АЭС «Иката-3» перед удалением топливных стержней с оксидами плутония и урана.

В январе 2020 г. из блока АЭС «Иката-3» будет удалено 37 отработавших топливных стержней. Удаление отработавших топливных стержней будет включать удаление 16 отработавших топливных стержней со смесью плутония и урана (МОКС-топливо), которые будут первыми в Японии.

Компания «Shikoku Electric Power Co.» заявила, что, кроме замены блока управления реактора АЭС «Иката-3», она также добавит пять новых топливных стержней с МОКС-топливом перед запланированным перезапуском реактора и коммерческой эксплуатацией, которые должны начаться снова в конце апреля 2020 г. Удаленное МОКС-топливо будет храниться в бассейне на АЭС, хотя, не имея установки для переработки топлива, компания еще не объяснила, где будет окончательно находиться отработавшее топливо.

Японская комиссия по атомной энергии (JAEC) рассматривала процесс производства энергии с использованием плутония (плутермальная энергетика), как средства сокращения запасов плутония в Японии. Япония является единственной страной без ядерного оружия, которой разрешено перерабатывать отработавшее ядерное топливо, и у нее достаточно плутония, чтобы теоретически изготовить около 6000 атомных бомб с сердечником из плутония. В то же время, при производстве электроэнергии МОКС-топливо сжигается на быстрых или обычных ядерных реакторах.

Однако после ядерной аварии на АЭС «Фукусима-I» в 2011 г., которая стала самым серьезным кризисом, большинство ядерных реакторов в Японии были остановлены для инспекций по безопасности на фоне широкого общественного возражения по поводу безопасности устаревших станций.

После того, как японское ядерное агентство ввело более строгие требования к безопасности на АЭС после аварии на АЭС «Фукусима-I», некоторые компании медленно перезагружали свои реакторы после проведения значительных обновлений безопасности и прохождения более жестких проверок безопасности.

Но после застоя в Японии, активно пытающейся сократить свои запасы, в 2018 г. правительство объявило конкретную цель сокращения общего объема плутония с нынешних 47 тонн, который накапливается как в Японии, так и за рубежом. Согласно плану правительства, запасы должны быть сокращены до того, как в 2021 г. завод по переработке в Роккасе (префектура Аомори) будет запущен в эксплуатацию для извлечения плутония.

Комиссия JAEC в 2018 г. выпустила новые руководства по плутонию, чтобы сократить национальные запасы, с ограничениями, установленными для установки в Роккасе, с тем чтобы завод мог производить только плутоний для МОКС-топлива, в количестве, необходимом для АЭС Японии.

В марте 2019 г. компания «Kansai Electric Power Co.» (KEPCO) заявила, что она должна транспортировать 32 сборки МОКС-топлива из Франции в Японию не ранее 2020 г., чтобы сократить свои запасы, хранящиеся за рубежом. Компания будет использовать МОКС-топливо в реакторах АЭС «Такахама-3 и -4» в префектуре Фукуи. Таким образом, уровень плутония за рубежом будет снижен на одну тонну с 11 тонн. МОКС-топливо, которое компания «Kansai Electric Power Co.» планирует отправить в Японию, первоначально производилось во Франции с использованием плутония, извлеченного из отработавшего ядерного топлива, образовавшегося на японских АЭС.

Однако в связи с такими планами временные рамки комиссии JAEC по сокращению запасов плутония в Японии за счет выработки электроэнергии все еще остаются неопределенными.

Источник: Xinhua, 26.12.2019.

Из Великобритании во Францию в лабораторию на заводе Melox компании «Orano» отправлена партия образцов оксида плутония. Образцы будут использованы для определения, можно ли использовать плутоний для производства смешанного оксидного топлива (МОКС-топливо).

Образцы, хранившиеся в Селлафилде, доставлены на корабле в порт Шербур на севере Франции. Оттуда они транспортируются по дороге на завод Melox. Поставка осуществляется в соответствии с соглашением между Управлением по выводу из эксплуатации ядерных объектов (NDA) Великобритании и компанией «Orano», чтобы предоставить управлению NDA техническую экспертизу в отношении возможности рециклирования плутония.

Компания «Orano» отметила, что образцы, содержащие несколько сотен граммов оксида плутония, кондиционируются в упаковке, специально разработанной для обеспечения герметичности и безопасной транспортировки материала. Эти упаковки были одобрены как Управлением по ядерному регулированию Великобритании, так и французской Администрацией по ядерной безопасности.

Образцы должны использоваться на испытательной линии в лаборатории на заводе Melox для проведения анализа и проверки возможности преобразования оксида плутония из Великобритании в таблетки МОКС-топлива. Затем оксид плутония можно было бы переработать в рамках производственного процесса на заводе и использовать для производства топлива для поставок электроэнергии на европейский рынок.

Плутоний составляет около 5% содержания МОКС-топлива. Плутоний извлекается путем переработки ядерного топлива, которое уже использовалось в энергетических реакторах. Рециклирование материала таким способом увеличивает энергию, которую он производит, на 12%. Если неделящийся уран также извлекается и используется повторно, этот показатель увеличивается до 22%. Процесс также позволяет отделять наиболее высоко радиоактивные продукты деления, это означает, что объем наиболее опасных отходов сокращается более чем на 60%.

В Великобритании на заводе по термической переработке оксидов (Thermal Oxide Reprocessing Plant – Thorp) в Селлафилде операции по переработке закончились в ноябре 2018 г., через 24 года. Завод Thorp, стоимость которого составляет 1,8 млрд фунтов стерлингов (2,3 млрд долларов США), был открыт в 1994 г., и с тех пор на нем переработана 9331 т отработавшего ядерного топлива, поступившего от 30 потребителей из девяти стран мира. Это был один из двух коммерческих заводов по переработке ядерного топлива в мире, другим был завод компании «Orano» в Ла-Аге во Франции.

Источник: World Nuclear News, 28.11.2019

Управление по выводу из эксплуатации ядерных объектов (NDA) сообщило, что термическая обработка загрязненного плутонием материала в Селлафилде может сэкономить 1,3 млрд долл. США.

Британская компания «Costain» получила контракт на демонстрацию технологии плазменного остекловывания. Испытание в течение 6 месяцев должно продемонстрировать термическую обработку барабанов с материалом, загрязненным плутонием. Компания «Costain» и ее технологический партнер «Tetronics» опробуют технологические возможности на имитируемых материалах в специальных условиях испытаний с долгосрочной целью минимизации затрат и рисков, связанных с сокращением и удалением ядерных отходов.

Компания «Costain» сообщила, что преимущества этой технологии включают сокращение объема на 90%, конечный стабильный продукт, высокую производительность для более быстрого вывода из эксплуатации и возможность обрабатывать различные типы влажных отходов. Эти преимущества могут привести к значительной экономии средств.

Управление NDA заявляет, что потенциальная значительная экономия может быть обеспечена технологиями, способными иммобилизовать различные виды радиоактивных отходов, особенно те, которые существуют в больших количествах. Такие технологии включают в себя остекловывание и другие виды термической обработки. Управление NDA подчеркивает, что различные исследовательские проекты находятся в стадии реализации, но еще не завершены успешно.

В тематическом исследовании, ранее опубликованном управлением NDA, указано, что моделирование показывает, что экономия за весь срок хранения в Селлафилде отходов, загрязненных плутонием, может составить более 1 млрд фунтов стерлингов (1,3 млрд долларов США). Оценки стоимости управления NDA основаны на уменьшенных объемах отходов, а это означает, что потребуется меньше упаковок и складов. Дополнительная экономия может возникнуть в результате стабилизации отходов и уничтожения химически активных веществ.

Компания «Costain» работает с компанией «Tetronics», специалистом по плазменным печам, над разработкой плазменного остекловывания как технологии обработки ядерных отходов. Плазменное остекловывание сочетает в себе универсальность плазменной печи и характеристики остекловывания для удержания радионуклидов в объеме, что позволяет снизить количество ядерных отходов низкого и среднего уровня и обеспечивает стабильный продукт для длительного хранения. Это экономически выгодная альтернатива более устоявшимся методам суперкомпактирования или цементации, которые часто приводят к увеличению объема и продукту, который имеет ограниченную долговременную стабильность.

Традиционной обработкой большинства низко- и среднеактивных отходов является цементация. Это установлено на международном уровне, но цементация и упаковка значительно увеличивают объемы, требующие хранения, в ожидании установки для удаления.

Источник: Nuclear Energy Insider, 22.10.2019

Начата работа над пятилетней программой стоимостью 1 млрд фунтов стерлингов (1,21 млрд долл. США), направленной на устранение выявленного риска деградации небольшой части канистр с плутонием, хранящихся в Селлафилде и загруженных примерно 50 лет назад. Начало работ было объявлено с открытием и первой переупаковкой одной такой канистры.

Компания «Sellafield Ltd» заявила, что ее долгосрочный план по ликвидации этого риска заключается в строительстве новой установки для повторной обработки, которая, по ее оценкам, будет введена в эксплуатацию в середине 2020-х годов. Это усилит процесс переупаковки за счет удаления примесей в плутонии, которые способствуют процессу деградации. Параллельно с этим компания выявила небольшую долю канистр, которые деградируют быстрее, чем считалось ранее. Их необходимо переупаковать до того, как будет доступна новая установка. Безопасная передача первой упаковки в новую внешнюю канистру представляет собой один из самых значительных этапов в снижении риска.

Материал был первоначально помещен во внутреннюю канистру, которая была обернута в пластиковую оболочку, а затем помещена в канистру с упаковкой, но в небольшой части упаковок внешняя канистра показала признаки деградации. Компания описывает переупаковку канистр как кропотливую и высококвалифицированную работу, которая требует от операторов маневрирования упаковки внутри изолированной перчаточной камеры. Операторы вынимают покрытую пластиком канистру из упаковки, очищают как можно больше пластика и затем изолируют в современной и более прочной внешней канистре.

Источник: World Nuclear News, 15.8.2019

Комиссия по атомной энергии сообщила, что к концу 2018 г. запасы плутония снизились и составили 45,7 тонны.

Комиссия обнародовала последние цифры по объему хранящегося плутония. Она представляет такие данные ежегодно. Согласно комиссии, некоторое количество плутония было использовано в качестве топлива на трех ядерных реакторах в префектурах Фукуи и Сага, в связи с чем его объем сократился на 1,6 тонны по сравнению с предыдущим годом. Однако в Японии пока хранится 9 тонн плутония и в Великобритании и Франции 36,7 тонны.

Плутоний образуется в процессе производства электроэнергии на АЭС. Некоторые реакторы в Японии работают на смешанном оксидном топливе (МОКС-топливо), которое представляет собой смесь плутония, извлеченного из отработавшего ядерного топлива, и урана. МОКС-топливо использовалось в реакторах АЭС «Такахама-3 и -4» компании «Kansai Electric Power Co.» и АЭС «Генкай-3» компании «Kyushu Electric Power Co.».

Правительство и электроэнергетические компании сталкиваются с необходимостью дальнейшего сокращения объемов хранящегося плутония. Однако будущее применения плутония, в том числе МОКС-топлива, а также разработки быстрых реакторов, работающих на плутонии, остается неясным.

Источник: NHK, Japan Times, 31.7.2019

Из Саванна-Ривера удалили 1 т плутония. Национальная администрация по ядерной безопасности (NNSA) опубликовала план вывоза, в котором Техас и Нью-Мексико были назначены в качестве пунктов назначения для вывозимого плутония.

В 2016 г. Конгресс принял закон об удалении плутония, если производственные цели по повторному использованию материала не были достигнуты. В постановлении указывалось, что 1 тонна плутония будет удаляться каждый год. Процесс может занять еще 5–7 лет, чтобы удалить хранящийся плутоний.

В Саванна-Ривере сейчас находится ядерная лаборатория и установка для повторного использования ядерного материала, оставшегося после холодной войны. С годами хранение плутония стало проблемой. Из-за этого осталось много загрязнений, поэтому главной задачей долгое время была очистка Саванна-Ривера от существующего загрязнения. Удаление плутония является первым шагом в более широкой очистке. Первоначально предполагалось, что удаление будет завершено к 1 января 2020 г.

Источник: WBTW, 9.8.2019

Управление по обращению с радиоактивными отходами (EM), Национальная администрация по ядерной безопасности (NNSA) и подрядчик по управлению и эксплуатации в Саванна-Ривере сотрудничают в целях снижения радиологического облучения, повышения эффективности и соответствия долгосрочным целям по разбавлению плутония на комплексе зоны K Area Министерства энергетики (МЭ).

В зоне K Area наращивает возможности, чтобы удовлетворить потребности Министерства энергетики. Разбавление плутония – это процесс смешивания оксида плутония с инертным материалом. Затем материал будет отправлен в хранилище за пределами штата для удаления в качестве отходов. Полное смешивание плутония происходит в зоне K Area в перчаточной камере из нержавеющей стали с защитными стеклянными панелями и встроенными отверстиями для перчаток. Перчаточная камера защищает работников от опасностей, позволяя при этом обращаться с загрязненными материалами.

В перчаточной камере для сотрудников сделаны следующие улучшения.

• Новый боковой шкаф, устанавливаемый на боковой стороне перчаточной камеры, который позволяет легче вводить материал в камеру, по сравнению с текущим процессом упаковки материала и подачи его внутрь перчаточной камеры через меньший порт.
• Специально разработанные тележки, чтобы катить тяжелые канистры через перчаточную камеру.
• Новый багажный порт длиной 15 см для уменьшения количества трансурановых отходов. В багажном отделении рабочие помещают материал из перчаточной камеры в мешки и запечатывают их для хранения и вывоза.
• Приобретение новых инструментов для плотного закрытия мешков.
• Перемещение инструментов внутри перчаточной камеры, чтобы позволить материалам проходить через перчаточную камеру для завершения разбавления один раз, а не несколько раз.

Сотрудники прошли обучение обновленным процедурам на новом макете перчаточной камеры, которая размещена в незагрязненной среде. Макет изготовлен из алюминия, что делает его более прочным, чем предыдущий деревянный.

Завершение оптимизации процесса планируется к весне 2020 года. Эти усовершенствования потребовали много планирования и работы для завершения, но приведут к более безопасному, более эффективному процессу.

Администрация NNSA находится в стадии разработки своего проекта по удалению избыточного плутония, который добавит три дополнительные перчаточные камеры в зону K Area, увеличивая возможности по разбавлению плутония и ускоряя удаление плутония из штата Южная Каролина.

Источник: EM Update. Vol. 11, Issue 28, 23.7.2019