Комитет по энергетике и торговле Палаты представителей (House Energy and Commerce Committee) принял проект закона об обновлении возможности Министерства энергетики (МЭ) обращаться с ядерными отходами. Законопроект позволит МЭ строить и эксплуатировать временные хранилища для объединения отработавшего топлива из реакторов, выведенных из эксплуатации. Подобный законопроект внесен в Сенат США.

Две версии законопроекта HR 2699 и S 2197, которые названы Актом о внесении изменений в политику в отношении ядерных отходов от 2019 года (Nuclear Waste Policy Amendments Act of 2019), направлены на внесение изменений в закон 1982 года, согласно которому федеральное правительство через МЭ несет ответственность за все гражданские действия, связанные с отработавшим ядерным топливом и его вывозом для удаления на федеральном объекте.

Законопроект HR 2699 будет определять передачу отработавшего топлива из сейсмически активных районов и разрешать Министерству энергетики осуществлять инфраструктурные мероприятия для поддержки строительства и эксплуатации хранилища в Юкка-Маунтине. Законопроект также включает реформы механизма финансирования Фонда ядерных отходов и гарантирует, что МЭ имеет достаточное финансирование для строительства и эксплуатации хранилища.

В Комитете по энергетике и торговле Палаты представителей сообщили, что сообщества по всей стране выражают растущую обеспокоенность по мере того, как все больше АЭС закрываются, и этот законопроект приближает страну к реальному национальному решению по перемещению отработавшего топлива на временный объект и, в конечном итоге, в постоянное хранилище.

Законопроект S 2197, переданный Комитету Сената по окружающей среде и общественным работам, будет способствовать проведению обзора безопасности в Юкка-Маунтине, а также укреплению программы США по обращению с ядерными отходами. Этот законопроект отражает Закон о внесении изменений в политику в отношении ядерных отходов от 2017 г. (Nuclear Waste Policy Amendments Act of 2017), который в 2018 г. был принят Палатой представителей.

Источник: World Nuclear News, 21.11.2019

Компания «Laker TRF Ltd» заявляет, что ее технология удаления трития из воды может обеспечить экономически эффективное и надежное применение для легкой воды, такой, как загрязненная вода на АЭС «Фукусима-I», и для термоядерных реакторов, таких, как ITER. Компания «Laker TRF Ltd» является дочерним предприятием компании «Laker Energy Products».

Технология канадской компании по усовершенствованной дистилляции воды (Advanced Water Distillation – AWD) была первоначально разработана для реакторов с тяжелой водой под давлением. На испытательной установке в Оквилле, Онтарио, которая эксплуатировалась в течение года, было показано, что удаление трития из легкой воды с использованием технологии AWD в пять раз эффективнее, чем для тяжелой воды. Многоколонный демонстрационный завод должен быть построен в 2020 г.

Тритий является тяжелым радиоактивным изотопом водорода, который может заменить обычный водород в легкой воде или дейтерий в тяжелой воде, и встречается как в естественных, так и в небольших количествах во время эксплуатации АЭС. Молекулы воды, содержащей тритий, нельзя отделить от легкой или тяжелой воды обычной фильтрацией, поскольку все молекулы воды ведут себя одинаково.

Вода, содержащая очень низкие уровни трития и других радиоактивных веществ, обычно выделяется с АЭС в условиях строгого контроля и мониторинга. Реакторы Candu с тяжелой водой под давлением производят значительно больше трития, чем большинство реакторов других типов, вследствие использования тяжелой воды (дейтерия) в замедлителе и системе теплопередачи. Установки по удалению трития из тяжелой воды из реакторов Candu в настоящее время работают на АЭС «Дарлингтон» в Канаде и на АЭС «Вольсун» в Республике Корее.

Компания «Laker TRF Ltd» сообщила, что в ее технологии AWD используются последние достижения в разработке и конфигурации оборудования для дистилляции воды, и в ходе испытаний уже удалось добиться пятикратного уменьшения высоты оборудования и снижения энергопотребления на 80% по сравнению с обычной дистилляцией воды. Процесс работает в безвредных условиях очищенной теплой воды в вакууме, что исключает возможность хронической утечки и связанных с этим выбросов в окружающую среду.

Использование на АЭС «Фукусима-I». Компания «Laker TRF Ltd» сообщила, что технология AWD была бы подходящим вариантом для очистки воды, хранящейся на АЭС «Фукусима-I» в Японии, где большие объемы воды, обработанные системой ALPS (Advanced Liquid Processing System), остаются в хранилище. Система ALPS удаляет бόльшую часть радиоактивного загрязнения из воды, которая контактировала с поврежденными реакторами и обломками в результате аварии 2011 г., за исключением трития.

Компания «Tokyo Electric Power Company» ранее заявляла, что пределы емкостей хранилища для воды, обработанной на системе ALPS, на АЭС «Фукусима-I» будут достигнуты к 2022 г. Компания «Laker TRF Ltd» сообщила, что ее технология AWD может эффективно снизить концентрацию трития ниже уровня естественных дождевых вод, обеспечивая безопасный сброс в океан. Установка для системы AWD, построенная на площадке АЭС «Фукусима-I», также сможет поставлять стабильный медицинский радиоизотоп кислород-18, который производится как побочный продукт процесса AWD. Кислород-18 используется в качестве химического вещества (первичная частица) для сканирования методом позитронной эмиссионной топографии.

Источник: World Nuclear News, 27.9.2019

Финская компания по обращению с отходами «Posiva» заложила фундамент для начала строительства завода по инкапсулированию отработавшего топлива на площадке в Олкилуото на западе Финляндии. Строительство завода планируется завершить летом 2022 г.

Площадка для хранилища компании «Posiva» в Эурайоки, рядом с АЭС «Олкилуото», была выбрана в 2000 г. Парламент Финляндии утвердит принципиальное решение по проекту хранилища в 2020 г. Компания «Posiva» является совместным предприятием финских ядерных компаний «Fortum» и «Teollisuuden Voima Oyj». В декабре 2013 г. компания «Posiva» представила в Министерство занятости и экономики заявку для получения лицензии на строительство. Компания «Posiva» изучила породу в Олкилуото и подготовила заявку для получения лицензии, используя результаты подземной лаборатории Онкало, которые будут расширены, чтобы сформировать основу хранилища. Правительство предоставило строительную лицензию на проект в ноябре 2015 г., а строительные работы на хранилище начались в 2016 г. Компании «Posiva»
по-прежнему требуется получение отдельной лицензии на эксплуатацию объекта.

По плану компании «Posiva» отработавшее топливо должно быть упаковано в медно-стальные канистры на наземной установке для инкапсулирования, откуда они будут перемещаться в подземные туннели хранилища, расположенные на глубине 400–450 метров, и далее в отверстия, покрытые бентонитовым буфером. Ожидается, что эксплуатация хранилища начнется в 2023 г. Расходы на строительство составят около 500 млн евро (550 млн долларов США), а занятость составит около 2500 человеко-лет.

В июне 2019 г. компания «Posiva» объявила, что готова начать строительство завода по инкапсулированию. Компания заключила контракт с финской строительной компанией «Skanska» на выполнение проекта. Стоимость контракта с компанией «Skanska» составляет около 45 млн евро (49,5 млн долл.). Компании «Skanska» и «Posiva» подписали контракт на этап подготовки проекта в ноябре 2018 г.

23 сентября 2019 г. компания «Posiva» объявила, что был заложен первый камень в завод по инкапсулированию. Закладка первого камня является важным этапом в длительной подготовительной фазе на объекте для окончательного удаления. Компания действует в соответствии с планом, определенным еще в 1980-х годах. Для ядерно-энергетического сектора важно решение для окончательного удаления отработавшего топлива, что позволит начать удаление. Укладка первого камня, возможно, является небольшим шагом с точки зрения прогресса рабочей площадки, но большим этапом для окончательного удаления, ядерной энергетики и климата. Компания «Posiva» собирается приступить к подготовке окончательного удаления и может представить опыт окончательного удаления.

После ввода хранилища в эксплуатацию отработавшее топливо будет доставлено в транспортных контейнерах в зону приема установки для инкапсулирования. Эта приемная зона также является местом доставки пустых контейнеров для окончательного удаления. На установке для инкапсулирования транспортный контейнер и канистра для окончательного удаления будут плотно пристыкованы внутри ячейки для обращения с топливом, где топливо сначала передается из транспортного контейнера на станцию сушки, а затем в канистру для окончательного удаления. Когда все топливные сборки будут перенесены в канистру, она будет заполнена газообразным аргоном и затем плотно закрыта внутренней стальной крышкой.

Из рабочей камеры заполненная канистра затем будет перенесена на станцию для сварки. Здесь крышка контейнера будет герметизирована электронно-лучевой сваркой, что гарантирует плотный и прочный шов. Далее герметичность сварного шва будет проверяться на контрольной станции с использованием неразрушающих методов контроля, таких, как рентгеновское и ультразвуковое испытание.

Швеция планирует аналогичный объект по инкапсулированию и удалению отработавшего топлива, используя тот же метод хранения. Согласно текущему графику, национальная компания по обращению с радиоактивными отходами «Svensk Kärnbränslehantering AB» планирует начать строительство хранилища отработавшего топлива и завода по инкапсулированию в начале 2020-х годов, и на их завершение потребуется около 10 лет.

Источник: World Nuclear News, 25.9.2019

Проектная группа компании «Holtec International» завершила комплексную программу подготовки эксплуатации (холодные испытания) Чернобыльского временного хранилища отработавшего ядерного топлива (ISF-2). Это крупнейшая в мире установка для сухого хранения.

Завершение холодных испытаний с демонстрацией полной функциональности объекта без каких-либо серьезных проблем или препятствий для лицензированной эксплуатации было подтверждено 6 сентября 2019 г. на рабочем совещании украинского регулирующего органа – Государственной инспекции по ядерному регулированию Украины. В хранилище официально начнется эксплуатация после того, как Чернобыльская АЭС (оператор) получит лицензию инспекции на эксплуатацию и начнет кампанию по разделению каждой из 21000 топливных сборок в Чернобыле на три части (две топливные сборки и активированный соединительный стержень) в специально созданной горячей камере и поместит их во временное сухое хранилище.

Этот проект был начат компанией «Areva» в 1998 г. и завершен компанией «Holtec» в 2019 г. Компания «Holtec» приняла управление проектом в 2011 г. и начала работу по созданию полностью функционального объекта с использованием систем, конструкций и компонентов (systems, structures and components – SSC), поставляемых компанией «Areva», и, по мере необходимости, приобретает новые системы для замены в США, Германии, Франции и Италии. Работа по изменению и разработке заменяющих систем SSC, которые могли бы работать в рамках ограничений частично построенного и устаревшего оборудования, с последующей их квалификацией, лицензированием, изготовлением и тестированием, оказалась длительным и затяжным процессом. Приемочные испытания на площадке, включающие 110 индивидуальных и
46 комплексных испытаний, включая большое количество систем SSC (более тысячи), акцентированных на обнаружении скрытых дефектов и устаревших деталей, были окончательно завершены к апрелю 2019 г.

Холодные испытания, начавшиеся 6 мая 2019 г., охватывали все системы SSC и все сценарии, с которыми может столкнуться оператор объекта, включая обычные операции, дистанционно выполненное обслуживание активированного оборудования, оценку пригодности вспомогательных систем, необходимых для контроля облучения работника и распространения загрязнения, и реагирование на аномальные или чрезвычайные ситуации.

В настоящее время владелец АЭС и компания «Holtec» выполняют закрытие документации и передачу объекта владельцу для начала ввода в эксплуатацию с последующей загрузкой топлива.

Чернобыльская установка для мокрого хранения, где в настоящее время хранится весь большой запас отработавшего топлива, находится за пределами ее срока службы. Крайне важно, чтобы этот запас топлива был перемещен в сухое хранилище в кратчайшие сроки. Чернобыль является самым сложным в мире проектом сухого хранения с многочисленными уникальными аспектами, включая использование канистр с двойными стенками, чтобы полностью исключить любой риск утечки, и развертывание газового дегидратора для извлечения влаги из топлива, чтобы гарантировать защиту жизненного цикла от повышения ядерной реактивности, среди многих технологий, которые были разработаны компанией «Holtec» для преодоления трудностей, которые остановили проект в его первое десятилетие.

Источник: World Nuclear News, 24.9.2019

Финская компания по обращению с отходами «Posiva» заключила контракт с финской крупнейшей строительной компанией YIT на второй этап земляных работ в хранилище Онкало возле Олкилуото. Контракт стоимостью около 17 млн евро (19 млн долл. США) предусматривает разработку еще двух центральных туннелей и связанных с ними пяти туннелей для удаления.

Работу по контракту планируется начать к концу 2019 г., и ожидается, что она продлится около двух с половиной лет. По сообщению компании «Posiva», выкопанные туннели для удаления будут уникальными в мировом масштабе и требуют исключительно строгих требований к качеству.

Этот единственный в своем роде проект EKA, который начала компания «Posiva», охватывает не только раскопки для установки для окончательного удаления, но также установку для герметизации в целом и системы, необходимые для начала окончательного удаления в помещениях, которые уже были выкопаны. После завершения этого контракта компания выкопает в Онкало первые туннели для удаления, утвержденные Финским управлением по радиационной и ядерной безопасности (STUK) для выполнения окончательного удаления.

В рамках проекта компании YIT уже успешно завершены два контракта на проведение земляных работ для компании «Posiva». В ноябре 2016 г. компания «Posiva» подписала контракт стоимостью около 20 млн евро (22 млн долл. США), в котором проект компании YIT охватывает период около двух с половиной лет, включая раскопки первых центральных туннелей хранилища, а также доступ транспортного средства к туннелям. Этот контракт также включал в себя подготовительные раскопки, а также работы по изоляции горных пород в рамках подготовки к подъемному бурению шахты для канистр, где впоследствии будет установлен подъемник канистр. Земляные работы для станции для приема канистр на глубине около 430 метров также были частью контракта.

Площадка для хранилища компании «Posiva» в Эурайоки около Олкилуото была выбрана в 2000 г. Финский парламент утвердил принципиальное решение по проекту хранилища в 2001 г. Компанией «Posiva» владеют финские ядерные компании «Fortum» и «Teollisuuden Voima Oyj». Компания «Posiva» представила заявку на получение лицензии на строительство в Министерство занятости и экономики в декабре 2013 г. Компания «Posiva» изучила породу в Олкилуото и подготовила заявку на получение лицензии, используя результаты подземной лаборатории Онкало, которая расширяется, чтобы сформировать основу хранилища. Правительство предоставило строительную лицензию на проект в ноябре 2015 г. Строительные работы на хранилище начались в 2016 г. Компании «Posiva» по-прежнему требуется получение отдельной лицензии на эксплуатацию объекта. Ожидается, что эксплуатация хранилища начнется в 2023 г.

Источник: World Nuclear News, 29.8.2019

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

Транспортная упаковка HI-STAR 100MB компании «Holtec International» сертифицирована Комиссией ядерного регулирования США (NRC). Компания сообщила, что контейнер предназначен для транспортировки отработавшего ядерного топлива (ОЯТ).

Упаковка HI-STAR 100MB является усовершенствованной версией упаковки HI-STAR 100, которая первоначально была лицензирована в 1998 г. Упаковка
HI-STAR 100MB предназначена для перевозки топлива с высокой степенью выгорания в многоцелевой канистре (MPC) или в корзине. Упаковка основана на контейнере HI-STAR 190, разработанном для извлечения канистр большого диаметра из местных хранилищ американских АЭС. Упаковка HI-STAR 100MB – это аналог, который будет предназначен для извлечения канистр среднего размера, содержащих топливо с высоким уровнем выгорания и меньшим временем охлаждения, чем это допускается для упаковки HI-STAR 100.

Среди технологических отличий упаковки HI-STAR 100MB существует возможность перевозки содержимого, упакованного в канистре MPC или в корзине, как топлива с умеренным выгоранием, так и топлива с высоким выгоранием различных размеров, используемых в легководных реакторах, и для транспортировки топлива с распадом в течение 3,5 лет после выгрузки из реактора.

Компания «Holtec» подала заявку на упаковку HI-STAR 100MB в комиссию NRC в феврале 2018 г. Тогда компания заявила, что, поскольку конструкции контейнера и топливной упаковки были напрямую основаны на текущих конструкциях, утвержденных комиссией NRC, она ожидала эффективного процесса рассмотрения. Компания «Holtec» объявила, что проект получил сертификацию комиссии NRC.

В настоящее время сертификация упаковки HI-STAR 100MB включает канистру большой емкости, канистру MCP-32M и корзины F-24M и F-32M, в которых используют поглотитель нейтронов Metamic-HT в качестве материала корзины для оптимальной производительности. Однако контейнер рассчитан на то, чтобы вместить любую канистру, загруженную в отрасли, диаметром 1,74 м. Это означает, что почти каждая канистра использовалась для сухого хранения в США до 2014 года.

Вместе с большой упаковкой HI-STAR 190, которая предназначена для перевозки очень больших канистр, развернутых за последние пять лет, а также некоторых более старых устаревших канистр, компания «Holtec» сообщила, что упаковка HI-STAR 100MB предоставит средства для безопасной транспортировки ОЯТ с АЭС по всей территории США до объединенного хранилища временного хранения HI-STORE CIS или непосредственно в хранилище.

В марте 2017 г. компания «Holtec» представила в комиссию NRC заявку на лицензию на объект HI-STORE CIS, который будет расположен в штате Нью-Мексико. Компания предлагает установить свою систему Hi-Storm UMax, которая бы видела контейнеры с ОЯТ, размещенные под землей с бетонным покрытием. Начальная емкость хранилища HI-STORE CIS составляет 10 тыс. канистр.

Разработка все более надежных транспортных контейнеров с еще большей универсальностью, чтобы сделать транспортировку топлива на железных дорогах еще более безопасной, является основной задачей компании «Holtec». Упаковка HI-STAR 100MB является примером нового поколения транспортных контейнеров, которые в полной мере выполняют вышеуказанную миссию.

Компания «Holtec» также ожидает высокого спроса на упаковки HI-STAR 100MB со стороны зарубежных клиентов. В марте 2018 г. было объявлено, что проект выиграл международный тендер, объявленный Китайской национальной ядерной корпорацией.

Источник: World Nuclear News, 14.8.2019

Масанов О. Л., к. х. н. (masanov@secnrs.ru) (ФБУ «НТЦ ЯРБ»).

Статья адресована специалистам по развитию технологий обращения с радиоактивными отходами на предприятиях ядерного топливного цикла и АЭС и содержит анализ применения процессов в «кипящем слое» для переработки ЖРО. Рассмотрен международный опыт использования данной технологии, сформированы предложения по ее внедрению в российской атомной отрасли.

Полную версию статьи вы можете скачать в формате PDF.

Improvement of technologies of radioactive waste conditioning with the use of processes in the «fluidized bed»

Masanov O., PhD (SEC NRS).

Paper is addressed to specialists in the development of radioactive waste management technologies at nuclear fuel cycle facilities and nuclear power plants and contains an analysis of the application of processes in the «fluidized bed» for LRW processing. Paper provides the observation of international experience of using this technology, and also proposals for its implementation in the Russian nuclear industry.