В США базирующаяся в Сиэтле корпорация «Ultra Safe Nuclear Corporation» (USNC) предлагает сотрудничать с Айдахской национальной лабораторией (INL), Иллинойским университетом в Урбане-Шампейне (Illinois at Urbana-Champaign, UIUC) для развёртывания к 2026 г. высокотемпературных микромодульных реакторов с газовым охлаждением (MMR) электрической мощностью 15 МВт.

Команда под руководством корпорации USNC стремится продемонстрировать в лаборатории INL интегрированные энергетические системы с возобновляемыми источниками энергии и другими технологиями экологически чистой энергии, а также предоставить университету UIUC учебные и экспериментальные возможности и тепло.

Совместное предложение по размещению микрореакторов было составлено в рамках Программы демонстрации усовершенствованных реакторов (Advanced Reactor Demonstration Program, ARDP) Министерства энергетики, которая предусматривает создание коммерческой АЭС в течение 5–7 лет.

В Иллинойском университете планируется продемонстрировать один реактор MMR, работающий в качестве учебного, исследовательского и испытательного реактора, и частично перезарядить угольную электростанцию Abbott путём обеспечения централизованного теплоснабжения и электроснабжения кампуса университета UIUC. По сообщению корпорации USNC, в университете UIUC планируют разработать первое поколение коммерческих микрореакторов и будут участвовать в разработке и интеграции реакторов MMR.

Корпорация USNC также предлагает разместить энергетическую систему реакторов MMR в Айдахской национальной лаборатории. Система будет использоваться для поддержки демонстрации интегрированных энергетических систем (Integrated Energy Systems, IES) в лаборатории INL, которые включают безуглеродное производство водорода с помощью термохимических процессов и других энергетических режимов с нулевым выбросом углерода, хорошо подходящих для высокотемпературного реактора MMR.

В зависимости от конфигурации реактор MMR ES производит электроэнергию и технологическое тепло. Тепло передаётся от микрореакторов к накопителю энергии из расплавленной соли, который отделяет ядерную систему от системы преобразования энергии, упрощая операции и позволяя гибко использовать генерируемую энергию. Для охлаждения вода не требуется. Энергетическая система реактора MMR может использоваться как автономная электростанция или как часть микросетей, которые включают в себя периодические возобновляемые источники энергии, такие как солнечная или ветровая энергия, сообщает корпорация USNC.

Технология, основанная на десятилетиях работы в лаборатории INL и Иллинойском университете, и коммерческая стратегия, основанная на частных инвестициях в несколько проектов, сделают решение по реактору MMR доступным и надёжным. Быстрое создание прототипа позволит разработать реактор MMR следующего поколения в США с его производственной экосистемой уже в 2026 г.

Демонстрация технологии реактора MMR в США также принесёт новый уровень доступности и надёжности для чистой выработки электроэнергии, при этом меньшие АЭС будут развёрнуты за десятки миллионов, а не за миллиарды долларов. Ожидается, что затраты на микроядерные технологии будут быстро снижаться по мере развития технологий производства и более широкого признания меньших и более безопасных ядерных реакторов.

По сообщению корпорации USNC, развёртывание реактора MMR в США будет поддерживаться демонстрацией реактора первого поколения в Канадских ядерных лабораториях в Чок-Ривере. Регулирующий обзор предлагаемого проекта усовершенствованных реакторов (ARDP) получит выгоду от канадского проекта, поскольку работа по проверке конструкции и лицензированию Комиссией по ядерной безопасности Канады (CNSC) будет передана Комиссии ядерного регулирования США (NRC) в соответствии с Меморандумом о сотрудничестве, подписанным в 2019 г.

Nuclear Engineering International: News, 13.10.2020

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

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

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

Сотрудники Управления по обращению с радиоактивными отходами (EM) в рамках проекта по расширенной обработке смешанных отходов (Advanced Mixed Waste Treatment Project, AMWTP) на площадке Айдахской национальной лаборатории (INL) Министерства энергетики США недавно завершили дистанционную обработку и переупаковку некоторых наиболее сложных отходов за 17-летнюю историю предприятия.

Металлические мелкие частицы были обработаны и переупакованы в рамках проекта AMWTP. Материалы, полученные во время исторической разработки оружия, были отправлены на площадку лаборатории INL с бывшего завода в Роки-Флэтсе вблизи Денвера, закрытого управлением EM. Всего в запасах находилось 176 барабанов с химически активным металлом.

Сотрудники в рамках проекта AMWTP использовали роботизированное оборудование, чтобы открыть контейнеры в вентилируемом боксе с фильтром, позволяя отходам реагировать контролируемым образом. Боксы представляют собой большие бетонные и металлические горячие камеры, в которых контейнеры с радиоактивными отходами открываются и сортируются, не подвергая рабочих воздействию опасных материалов.

Содержимое барабанов с отходами было помещено на большой металлический лоток для обработки. Горючий материал был удален от потенциально реактивного материала с помощью роботов, прежде чем была исследована реакционная способность отходов. Девятнадцать из 176 барабанов реагировали с воздухом, когда содержимое исследовалось для обработки.

Используя оксид магния для контроля реактивного материала, операторы дистанционно собирали содержимое, чтобы убедиться, что реакция завершена. Они также выполнили тест, в котором они сбросили содержимое отходов примерно на 3 фута (0,9 м) на поднос для обработки, чтобы избежать дальнейших реакций.

Затем рабочие использовали роботизированные руки для перемещения отходов через портовое отверстие для упаковки в барабаны емкостью 55 галлонов (208 л). Суперкомпактор AMWTP уменьшил каждый барабан, создавая шайбы толщиной от 5 до 7 дюймов (12,7–17,8 см), которые рабочие загружали по пять в упаковочный барабан, подготавливая отходы для сертификации перед удалением в хранилище трансурановых отходов (Waste Isolation Pilot Plant) управления EM в штате Нью-Мексико. Осенью 2019 г. в рамках проекта AMWTP завершена обработка трансурановых отходов, и, хотя первоначальная миссия проекта завершена, установка в настоящее время используется для выполнения дополнительных работ по очистке окружающей среды. В рамках проекта также продолжается отгрузка 65 тыс. м3 трансурановых и низкоактивных отходов в удаленные хранилища, как того требует Соглашение об урегулировании штата Айдахо от 1995 г.

EM Update. Vol. 12, Issue 4, 28.01.2020

Сотрудники Управления по обращению с радиоактивными отходами (EM) обработали и переупаковали 100 барабанов с радиоактивными иловыми отходами на объекте VII проекта ускоренного извлечения (Accelerated Retrieval Project – ARP) на площадке Айдахской национальной лаборатории (INL) Министерства энергетики.

Содержимое приблизительно 2400 барабанов будет обработано на установке ARP VII, тщательно очищено, подвергнуто термическому контролю и переупаковано для удаления вне площадки. Установка ARP VII, оснащенная высокоэффективной фильтрацией твердых частиц аэрозолей (high-efficiency particulate air – HEPA), совсем недавно использовалась для уменьшения размеров больших загрязненных старых контейнеров с отходами и обломками до их повторной упаковки для отправки на объекты для постоянного удаления. Отходы, обработанные на установке ARP VII, образовались во время холодной войны, главным образом на заводе Роки-Флэтс вблизи Денвера, и были отправлены на участок лаборатории INL до 1980-х годов.

Новые процессы сведут к минимуму вероятность события, подобного разрыву четырех барабанов, после обработки и переупаковки отходов на установке ARP V в апреле 2008 г. Внешнее загрязнение не было обнаружено и не было никаких травм. Сотрудники компании «Fluor Idaho» улучшили процессы безопасной обработки и упаковки иловых отходов. Управление EM и компания Fluor Idaho в настоящее время участвуют в закрытии установки ARP V в соответствии с федеральными правилами.

Источник: EM Update. Vol. 12, Issue 3, 21.01.2020

В Айдахской национальной лаборатории (INL) в рамках проекта очистки для снижения потенциального радиационного облучения работников и повышения производительности труда используется технология виртуальной реальности.

В рамках проекта Управления по обращению с радиоактивными отходами (EM) по извлечению кальцина была создана лаборатория виртуальной реальности для планирования задач по извлечению гранулированных высокоактивных отходов. Кальцин – это сухой побочный продукт жидких отходов, образовавшихся при переработке отработавшего ядерного топлива на площадке лаборатории INL. Переработка завершилась в 1992 г.

В соответствии с соглашением со штатом Айдахо, управление EM должно извлекать, обрабатывать, переупаковывать и подготавливать 4400 м³ кальцина для отправки для удаления за пределами штата к 2035 г. Материал хранится в шести отдельных бункерах в бетонных камерах на установке для хранения кальцинированных твердых частиц в Центре ядерных технологий и инжиниринга в Айдахо. Бункеры представляют собой серию длинных цилиндров, и количество бункеров в каждом наборе варьируется.

Компания «Fluor Idaho», подрядчик управления EM по очистке участка лаборатории INL, разрабатывает технологию, которая может быть использована для извлечения кальцина из старых бункеров и переноса материала в новые. После этого пустые бункеры будут закрыты в соответствии с законами штата и федеральными природоохранными законами.

Команда разработчиков проекта работала с трехмерными (3-D) компьютерными моделями объектов, где хранится кальцин, на основе оригинальных строительных чертежей. Используя эти модели и недавно приобретенное оборудование лаборатории виртуальной реальности, команда может поместить изображения инженеров, техников и руководства в виртуальный макет опасных зон и моделировать рабочие задачи без риска воздействия.

Это дает компании более полное представление о проблемах, которые существуют в бункерах, и о том, как их преодолеть. Использование технологии виртуальной реальности дает преимущество. Компания «Fluor Idaho» планирует включить виртуальную реальность в другие аспекты проекта.

Испытания поисковой системы продолжаются на полноразмерной копии одного из бункеров с использованием смоделированного кальцинированного материала. Трубопровод и другие внутренние препятствия были добавлены в макет, чтобы максимально точно воспроизвести реальную картину. В дополнение к испытаниям роботизированных и других технологий для извлечения кальцина из одного бункера, в проекте разрабатывают стратегию для извлечения и закрытия пяти других бункеров. Макетирование поможет инженерам порекомендовать конечное состояние для бункеров.

Источник: EM Update. Vol. 11, Issue 46, 26.11.2019

Работники Управления по обращению с радиоактивными отходами (EM) отправили 500-ю партию трансурановых отходов с площадки Айдахской национальной лаборатории (INL) в хранилище трансурановых отходов (WIPP) после того, как хранилище было вновь открыто и возобновило прием отходов в апреле 2017 г.

Поставки в хранилище WIPP помогают Айдахскому операционному офису Министерства энергетики выполнить очень важное обязательство перед штатом Айдахо. В хранилище WIPP можно продолжать отправлять отходы для удаления. Работники компании «Fluor Idaho», подрядчика управления EM на площадке лаборатории INL, недавно сделали поставку из комплекса по усовершенствованной обработке смешанных отходов (AMWTP) в хранилище WIPP. С момента открытия с площадок Министерства энергетики в хранилище WIPP доставлено более 651 поставки для постоянного удаления.

В рамках программы управления EM в хранилище WIPP с площадки лаборатории INL каждую неделю отправляют от шести до восьми партий трансурановых отходов с контактной обработкой. Около 96% отходов, подлежащих удалению в хранилище WIPP, обрабатываются контактным способом. Более 6360 из 12580 поставок, полученных в хранилище WIPP с момента его открытия в 1999 г. до начала сентября 2019 г., поступили с площадки лаборатории INL.

Суперкомпактор установки AMWTP сжимает баллоны для отходов емкостью 208 л в шайбы толщиной 12,7 см, что позволяет сэкономить более 6000 грузовиков, которые потребовались бы для отправки отходов в хранилище WIPP. Кроме того, суперкомпактность привела к более эффективному и действенному использованию имеющихся площадей для удаления в хранилище WIPP.

Источник: EM Update. Vol. 11, Issue 37,  24.9.2019

Работники Управления по обращению с радиоактивными отходами (EM) демонтировали устаревший исследовательский реактор, построенный в 1950-х годах в Айдахской национальной лаборатории (INL) Министерства энергетики США. Работники использовали инновационные инструменты для демонтажа его бетонного щита толщиной 1,4 м.

Аргоннский реактор с быстрыми источниками (Argonne Fast Source Reactor) был построен на Комплексе материалов и топлива (Materials and Fuels Complex) для создания нейтронных полей, которые подвергают материалы воздействию радиоактивной среды. Хотя работа реактора закончилась в начале 1980-х годов, в последующие годы вокруг реактора продолжалось строительство новых зданий и исследовательских установок. Его расположение в Лаборатории электронной микроскопии и рядом с исследовательскими установками требовало точных и эффективных демонтажных работ. Работники вместе с компанией «Fluor Idaho», подрядчиком управления на площадке лаборатории INL, сотрудничали с компанией-подрядчиком «Battelle Energy Alliance», которая управляет лабораторией INL, для удаления старого реактора, ограничивая при этом влияние графиков исследований и других текущих лабораторных работ.

После рассмотрения вариантов демонтажа реактора группа пришла к выводу, что алмазная проволочная пила будет наиболее эффективным средством для удаления щита конструкции, который не был радиологически загрязнен. Алмазная проволочная пила использует трос и систему шкивов, которые создают постоянное натяжение на поверхности, через которую она проходит. Работники разрезали реактор на 56 блоков, каждый из которых весил от 1360 до 2268 кг, и удаляли их с помощью портального крана.

Источник: EM Update. Vol. 11, Issue 38, 1.10.2019

Руководители федеральных ведомств и подрядчиков Управления по обращению с радиоактивными отходами (EM) отметили основные успехи в программе очистки во время сессии на национальном семинаре по очистке.

Несмотря на то, что у них разные миссии, площадка Айдахской национальной лаборатории (INL), Офис проекта в Портсмуте и Падьюке (PPPO), Офис управления EM в Ок-Ридже (OREM) и Полевой офис управления EM в Лос-Аламосе продемонстрировали значительный прогресс в очистке.

Площадка Айдахской национальной лаборатории. Штат Айдахо, Министерство энергетики и сотрудники Проекта по очистке штата Айдахо участвуют в совместных отношениях, что привело к успеху миссии на площадке лаборатории INL.

Была обсуждена недавняя 50-дневная демонстрация Интегрированной установки по обработке отходов (Integrated Waste Treatment Unit – IWTU), которая была построена для очистки 3406,9 м³ радиоактивных жидких отходов из близлежащих подземных резервуаров для отходов. На демонстрации, проведенной компанией «Fluor Idaho», подрядчиком управления EM по очистке площадки лаборатории INL, более 238,5 м³ имитатора были успешно обработаны с помощью технологии парового риформинга. Рабочие произвели более 200 модификаций установки после ее строительства. После дополнительных испытаний и модификаций установка IWTU пройдет еще один тестовый прогон в 2020 г., прежде чем начнутся реальные операции по обработке отходов.

В 2005 г. началась реализация целевого проекта управления EM по извлечению захороненных отходов, для удаления радиоактивных и опасных материалов, захороненных в неглубоком хранилище без покрытия. Рабочие убрали отходы с более 2 гектаров хранилища, для удаления осталось всего 0,28 гектара.

Офис проекта в Портсмуте и Падьюке. Управление EM и подрядчик «Mid-America Conversion Services» (MCS) безопасно и успешно преобразовали гексафторид обедненного урана (DUF₆) в более стабильную оксидную форму для последующего повторного использования или удаления. На предприятиях управления EM по переработке и хранению DUF₆ на бывших площадках газодиффузионных установок в Портсмуте и Падьюке обрабатывается более 840 тыс. тонн DUF₆, хранящихся в 67 тыс. баллонов.

После усовершенствования оборудования и эксплуатации все семь линий преобразования работали одновременно в 2019 г. Установки достигли безотказной работы на уровне 70 % по сравнению с 12 %, когда подрядчик MCS начал свой контракт в 2017 г. Время безотказной работы показывает, как долго процесс работает в течение определенного периода времени.

Ожидается, что проект превысит свои производственные цели на 2019 год, с опустошением 1136 баллонов и конверсией 14369 тонн DUF₆.

Ок-Ридж. Управление EM в Ок-Ридже разработало 10-летний программный план, выпущенный в 2014 г., который определил план действий на следующее десятилетие, обеспечивающий всем сотрудникам работу по достижению общих целей и задач, что позволяет достичь амбициозных перспектив в Ок-Ридже.

Эти видения включают Vision 2020 и Vision 2024, каждое из которых соответствует году, который запланирован для завершения. В 2016 г. в Ок-Ридже достигнуто выполнение Vision 2016, его цель – удалить все бывшие заводы по газодиффузионному обогащению урана.

Управление EM и подрядчик UCOR работают над следующим важным этапом, известным как Vision 2020. В 2020 г. рабочие завершат основную очистку на бывшем участке по обогащению урана, теперь известном как Технологический парк Восточного Теннесси.

В Ок-Ридже проявили творческий подход, чтобы сделать возможным повторное использование земли сообществом. По мере очистки земли она передается из государственной собственности сообществу как часть многоцелевого промышленного парка. Участок будет включать 607 гектаров для промышленного развития, 1416 гектаров для консервации и восстановления и 40,5 гектаров для исторических усилий по сохранению. В Ок-Ридже уже добились огромного прогресса в достижении этой цели, передав более 485,6 гектаров и 14 объектов общей площадью 3 гектара частным компаниям, которые создали более 300 рабочих мест.

Vision 2024 фокусируется на очистке в Ок-риджской национальной лаборатории Министерства энергетики США и в Комплексе национальной безопасности Y-12 (Y-12 National Security Complex), в двух важных исследовательских и национальных объектах безопасности для США.

Прочные партнерские отношения управления EM и компании UCOR и четкое видение позволили достичь амбициозных целей, добиться огромного прогресса в достижении миссии управления EM и помочь открыть новые возможности для региона.

Лос-Аламос. В Лос-Аламосе отметили прогресс, достигнутый с помощью временной меры по сдерживанию и контролю миграции загрязняющего шлейфа в подземных водах. Система расположена вдоль южного края шлейфа под каньонами Сандия и Мортандад, недалеко от границы между Лос-аламосской национальной лабораторией (LANL) Министерства энергетики США и Пуэбло-де-Сан-Ильдефонсо.

К настоящему времени обработано более 378,5 тыс. м³ загрязненной воды, и управление EM наблюдает более быстрое, чем ожидалось, уменьшение выброса шлейфа с помощью временной меры, которая помогает инженерам подготовить окончательный план восстановления.

Загрязнение шестивалентным хромом было впервые обнаружено в подземных водах в 2005 г. Оно возникло на неядерной электростанции в лаборатории LANL. С 1956 по 1972 годы рабочие периодически сбрасывали загрязненную хромом воду из градирен в каньон Сандия. Хром обычно использовался в качестве ингибитора коррозии. Лаборатория LANL прекратила выпуск воды, загрязненной хромом, в 1972 г.

После обнаружения загрязнения управление EM установило несколько скважин для мониторинга подземных вод, чтобы лучше охарактеризовать степень загрязнения и определить, как далеко переместился загрязнитель. Обширная модель подземных вод была разработана, чтобы помочь определить оптимальное расположение дополнительных скважин и лучше понять масштабы выброса загрязняющих веществ.

Источник: EM Update  Vol. 11, Issue 36, 17.9.2019

Топливо для новой концепции ядерной энергетики компании «TerraPower» готово к использованию в реакторе.

Топливо не будет использоваться в усовершенствованном реакторе «Бегущая волна» (Traveling Wave Reactor – TWR) компании «TerraPower», а вместо этого будет использоваться на экспериментальном испытательном стенде в Айдахской национальной лаборатории (INL), который раскроет ключевые подробности о новом экструдированном металлическом топливе, чтобы помочь процессу лицензирования.

Топливные стержни были изготовлены на комплексе материалов и топлива (Materials and Fuels Complex – MFC) лаборатории INL. В рамках испытания облучения топлива LDC-1A, которое началось в июле, на усовершенствованном испытательном реакторе (Advanced Test Reactor – ATR) лаборатории INL началась бомбардировка топливных стержней нейтронами в течение 300 дней. Испытание покажет, как новое топливо будет сравнимо с проверенными видами топлива.

Сотрудники лаборатории INL и компании «TerraPower» совместно с 2013 г. работают над проектированием и изготовлением приемлемого экструдированного испытательного ядерного топлива U10Zr (сплав урана и циркония) на установке экспериментального топлива (Experimental Fuels Facility – EFF) комплекса MFC. Группа остановилась на экструзии, процесс, доказанный в 1960-х годах, но он не использовался для изготовления топлива для современного быстрого реактора, такого как TWR.

Стадия испытаний с реактором ATR является важным этапом для лаборатории INL и ее корпоративного партнера, предоставляя ценные данные о том, как новое топливо сравнивается с его предшественниками. Испытание было разработано, чтобы обеспечить прямое сравнение между характеристиками исторического литого топлива и экструдированного топлива. Это сравнение имеет решающее значение для усилий по лицензированию экструдированного топлива, чтобы продемонстрировать, что историческая база данных о производительности ввода литого топлива применима к экструдированному топливу.

В течение последних пяти лет сотрудники лаборатории INL и компании «TerraPower» вместе работали над оснащением установки EFF, а затем провели серию сложных испытаний с использованием различных сплавов, которые позволили команде достичь своих технических целей. Сотрудники лаборатории INL и компании «TerraPower» выполнили более 100 испытаний экструзии, изучив сам процесс, а также экструзионные матрицы, инструментальные материалы, смазочные материалы, термообработку после экструзии и новую конструкцию капсулы для испытания на облучение.

Испытания с реактором ATR помогут показать, может ли процесс экструзии создавать топливные стержни, которые работают так же или даже лучше, чем те, которые ранее были получены методами литья, как топливо, используемое в экспериментальном реакторе-размножителе (Experimental Breeder Reactor-II – EBR-II). Вместо ввода расплавленного топливного материала в форму, как это было сделано для топлива реактора EBR-II, эти новые стержни были изготовлены путем нагревания цилиндрической заготовки из сплава с обедненным ураном до 800°С и проталкивания ее через фигурный мундштук, чтобы сделать длинный, цилиндрический кусок полезного материала. Смоделированные топливные стержни затем разрезаются по длине, подвергаются термообработке и проверяются. Процесс дает более тонкую, более длинную форму, пригодную для использования в качестве топливных стержней (топливные стержни становятся такими, когда они герметично закрыты оболочкой из нержавеющей стали) для дальнейших экспериментов и испытаний. Экструдированные стержни также дешевле и эффективнее в производстве, но есть и препятствия.

Стержни образуются в результате экструзии с ярко выраженной кристаллической текстурой, которая может влиять на характеристики топлива. Стержни подвергаются термической обработке для удаления текстуры.

Чтобы увидеть, как экструдированное топливо сравнивается с литым топливом, новые стержни будут испытаны наряду с устаревшим типом топлива реактора EBR-II. Существует множество данных о том, как топливо реактора EBR-II реагирует на облучение, и это поможет показать, работает ли экструдированная форма топлива так же или лучше, чем топливо реактора EBR-II. Изучив испытательные стержни из эксперимента, исследователи смогут собрать аналогичную информацию о новом топливе, чтобы провести такое сравнение.

После облучения смоделированные топливные стержни будут переданы на установки комплекса MFC для проверки после облучения (post-irradiation examination – PIE). Полученные данные помогут определить следующий этап по топливу. Данные о физическом и химическом состоянии топливных стержней будут использоваться для оценки того, ведет ли себя экструдированное топливо так же, как топливо, отлитое под давлением, и, при необходимости, для улучшения моделей производительности топлива.

Сотрудничество между лабораторией INL и компанией «TerraPower» направлено на создание более быстрого пути для продвижения промышленных методов изготовления, для квалификации и реализации инновационного дизайна топлива промышленного партнера, а также для создания универсального комплекса для проектирования, производства и тестирования нового топлива в работающем реакторе. Сотрудничество подчеркивает уникальные способности лаборатории INL.

Источник: Idaho National Laboratory, 21.8.2019

Работники Управления по обращению с радиоактивными отходами (EM) на площадке Айдахской национальной лаборатории (INL) завершили работу по уменьшению размера больших загрязненных старыми отходами контейнеров и обломков и по переупаковке их для отправки на объекты для постоянного удаления.

Сотрудники компании «Fluor Idaho», подрядчика управления EM по очистке, упаковали компоненты уменьшенного размера для удаления за пределами площадки или для обработки на установке по обработке смешанных отходов (Advanced Mixed Waste Treatment Project – AMWTP) управления EM на площадке лаборатории INL перед удалением.

На установке AMWTP рабочие поместили компоненты в барабаны емкостью 208 л, которые затем были уменьшены суперкомпактором установки – гидравлическим поршнем мощностью 1814 тонн. Полученные «шайбы» были помещены в барабаны и отправлены в хранилище трансурановых отходов (Waste Isolation Pilot Plant) управления EM в Нью-Мексико для постоянного удаления. Рабочие обработали все 72 контейнера с отходами без происшествий или травм после разработки уникальных способов преодоления проблем, связанных с каждым контейнером.

Первоначально, большие, сложные контейнеры для отходов не помещались бы на установку AMWTP. Они также были загрязнены в основном плутонием-238, требующим значительного оперативного и радиологического контроля. В ответ на это компания «Fluor Idaho» спроектировала, изготовила и установила защитные палатки против радиологического загрязнения со значительной вентиляцией, чтобы можно было вручную уменьшить размеры контейнеров для отходов и их компонентов и упаковать их для вывоза с объекта. У этого проекта были уникальные промышленные опасности с деревянными контейнерами уменьшенного размера, которые имели высоту 3,6 м и длину 4,6 м. Размер контейнеров для отходов, уникальные компоненты для отходов внутри и радиологическое загрязнение в этих контейнерах были трудными для контроля материалов.

Контейнеры для отходов были отправлены на участок лаборатории INL из лабораторий с площадки Маунд в штате Огайо во время холодной войны. В контейнерах находились перчаточные боксы, загрязненные плутонием, крупные металлические предметы, такие, как двутавровые балки и воздуховоды, а также другие промышленные отходы. Перчаточные боксы, которые представляют собой большие конструкции из нержавеющей стали с несколькими портами, содержащими перчатки, которые позволяют манипуляторам отходов безопасно работать с радиоактивным материалом, использовались в Маунде для производства компонентов для ядерного оружия и термоэлектрических источников тепла. В Маунде поддерживали национальные программы по ядерному оружию и энергетике, пока в 1993 г. не начался вывод из эксплуатации.

Управление EM завершило очистку в Маунде в 2010 г. Рабочие удалили около 20 тыс. м³ почвы и очищенных обломков, которые находились на бывшем полигоне для смешанных отходов.

Источник: EM Update. Vol. 11, Issue 27, 16.7.2019