Управление охраны окружающей среды Ок-Риджа (Oak Ridge Office of Environmental Management, OREM) Министерства энергетики и компания-подрядчик «Isotek» возобновляют операции по переработке и разбавлению урана U-233 с использованием перчаточных боксов.

Во время недавнего перерыва в работе управление OREM и компания «Isotek» совместно работали над установкой обновлений, определением и внедрением многочисленных методов предотвращения, чтобы гарантировать безопасность рабочих, пока они удаляют запасы урана U-233 из Ок-риджской национальной лаборатории (ORNL), что является приоритетом управления EM на этой площадке.

Этот проект устраняет значительный риск за счет исключения запасов высокообогащённого расщепляющегося материала, хранящегося в здании 3019 (старейшем действующем ядерном объекте), расположенном в центре одной из самых важных национальных исследовательских площадок.
Сотрудники в качестве обработчиков делящихся материалов используют экранированные перчаточные боксы для растворения урана U-233, чтобы его можно было смешать с раствором для безопасной транспортировки и удаления. Этот материал появился несколько десятилетий назад и первоначально использовался в качестве топлива для реакторов, однако это не оказалось жизнеспособным вариантом.

В 2019 г. управление OREM, компании «Isotek» и «TerraPower» объявили об инновационном государственно-частном партнёрстве, которое использует запасы урана U-233 перед его удалением. Сотрудники компании «Isotek» извлекают торий перед переработкой материала в форму, готовую к удалению. Компания «TerraPower», занимающаяся ядерными инновациями, использует извлечённый торий для поддержки исследований в области лечения рака.

Перед началом переработки U-233 сотрудники снова прошли обучение, чтобы убедиться, что они подготовлены и внимательно относятся к обращению с радиоактивным материалом. Во время приостановки работы был установлен новый фильтр для растворенного урана U-233, который улавливал нерастворённые частицы. Этот фильтр предотвратит засорение линий передачи нерастворёнными частицами, сокращая время использования сотрудниками перчаточных боксов.

Ещё одна новая реализация заключается в расширенной линии по передаче отходов. Эта новая линия простирается от перчаточного бокса до зоны отрицательного давления, поэтому отходы можно перемещать непосредственно в безопасной зоне. Перед этим сотрудники перекладывали отходы в барабан, а затем перемещали барабан в безопасную зону.

В сочетании с перезапуском обработки перчаточного бокса продолжается строительство по подготовке здания 3019 к обработке в горячих камерах. Горячие камеры необходимы для работы с канистрами с высокими дозами урана U-233, в то время как перчаточные боксы используются для работы с низкими дозами. Подводные трубы устанавливаются для удалённых манипуляторов, которые будут обрабатывать материал внутри горячих камер. И весь пол был реконструирован для подставки с воздушной подушкой, по которой смогут перемещать 30 тонн отходов после их обработки для удаления.

Ожидается, что работа в горячих камерах начнётся в 2021 г. До тех пор компания «Isotek» продолжит работу с ураном с низкими дозами, используя перчаточные боксы.

EM Update. Vol. 12, Issue 31, 20.10.2020

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