02.09.2003

Добрынских Г.К., Евдокимов Д.Б

Вестник ГХК

ХОТ-2 (хранилище отработавшего топлива № 2) на ГХК

В настоящее время в России на атомных электростанциях (АЭС) вырабатывается 15 % от всей электроэнергии, производимой в стране. Основными производителями электрической энергии являются АЭС с реакторами ВВЭР-1000 и РБМК-1000.

ВВЭР-1000 - водо-водяной энергетический реактор с установленной энергетической мощностью 1000 мегаватт. Такие реакторы построены на Балаковской, Калининской, Ново-Воронежской и Волгодонской атомных станциях России.

РБМК-1000 - реактор большой мощности канального типа с установленной электрической мощностью 1000 мегаватт. Такими реакторами в нашей стране оснащены Ленинградская, Курская и Смоленская АЭС.

Для выработки тепловой энергии в реактор устанавливаются тепловыделяющие сборки (ТВС) с начальным обогащением по ура-ну-235 до 4,4 % для реакторов ВВЭР и до 2,6 % - для реакторов РБМК (в природном уране содержание урана-235 составляет 0,715%).

В реакторе ВВЭР-1000 находится 151 сборка, в РБМК-1000 -1693 сборки. В активной зоне атомного реактора ядра урана-235 делятся с выделением тепла, их количество уменьшается, что приводит к снижению тепловой энергии, выделяемой в реакторе. По прошествии определенного времени (3 года) ТВС из реактора извлекаются и переводятся на временную выдержку в расположенные рядом с реактором бассейны, заполненные водой.

Сборки, извлеченные из реактора, называются ОТВС - облученные тепловыделяющие сборки, а ядерное топливо, находящееся в них - отработавшим ядерным топливом - ОЯТ.

ОТВС могут храниться в воде не более 30 лет (исходя из скорости коррозии конструкционных материалов). В процессе хранения происходит распад радиоактивных элементов, что значительно снижает энерговыделение от ОТВС. Через 10-20 лет, в зависимости от типа сборки, энерговыделение снижается в 10-15 раз, что позволяет в дальнейшем переводить ОТВС в сухое хранилище, в котором ОТВС охлаждаются воздухом.

В мокром хранилище ОТВС находятся в отсеках глубиной 8 метров, заполненных химобессоленной водой, при этом от верхней части ОТВС до зеркала воды - слой не менее 2 метров.

С 1985 года на ГХК действует мокрое хранилище ОЯТ. За этот период накоплен большой опыт по его эксплуатации.

В настоящее время в мокром хранилище имеются отдельные ОТВС, извлеченные из реактора 20 лет назад. Много ОТВС с длительным сроком хранения находится на Ленинградской и Курской АЭС, где пристанционные бассейны-хранилища близки к их полному заполнению.

Возникает вопрос: что делать дальше? Либо строить новые бассейны-хранилища при атомных станциях, либо построить одно централизованное хранилище рядом с заводом, на котором в дальнейшем будет производиться переработка отработавшего ядерного топлива?

Министерство Российской Федерации по атомной энергии приняло решение построить сухое хранилище ОЯТ на Железногорском Горно-химическом комбинате. ФГУП "Головной институт ВНИПИЭТ" (г. Санкт-Петербург) разработало проект сухого хранилища в камерном варианте общей емкостью 38000 тонн ОЯТ, из них 27000 тонн для хранения ОТВС реакторов РБМК-1000 и 11000 тонн для ОТВС реакторов ВВЭР-1000. В проекте выделен пусковой комплекс с расчетным объемом 5000 тонн ОТВС реакторов РБМК.

Главный корпус сухого хранилища (ХОТ-2) представляет собой монолитное железобетонное здание, в состав которого входят два основных отделения:

  • отделение приема ОЯТ и подготовки его к хранению;
  • отделение хранения ОЯТ.

    Перед установкой на длительное хранение ОТВС помещаются в специальные пеналы, изготовленные из нержавеющей стали. Для улучшения теплосъема пеналы заполняют азотом или аргоном, а затем герметизируют.

    Подготовленные таким образом пеналы со сборками ставятся в гнезда из нержавеющей стали, находящиеся в перекрытии монтажного зала хранилища. Через гнезда проходит воздух для охлаждения пеналов с ОТВС.

    Сухое хранилище создается на основе недостроенных зданий завода РТ-2. Для этого предусмотрена частичная разборка этих зданий с последующей их достройкой согласно проекту ХОТ-2.

    ХОТ-2 будет оснащен современными системами контроля за радиационной и ядерной безопасностью. Комплекс хранилища ХОТ-2 обеспечит безопасное долговременное хранение ОЯТ реакторов РБМК-1000 и ВВЭР-1000 и передачу его в дальнейшем на радиохимическую переработку или подземную изоляцию.

    В 25 километрах от сухого хранилища находится Нижне-Канский гранитоидный массив, который может быть использован для изоляции и долговременного хранения как отвержденных радиоактивных отходов, так и того отработавшего ядерного топлива, которое будет экономически нецелесообразно перерабатывать.

    В настоящее время проводятся исследования данного массива, в его недрах предполагается создание специальной лаборатории, с целью изучения влияния отвержденных радиоактивных отходов и отработавшего ядерного топлива на гранитоидную породу и окружающую среду.

    Природно-климатические, геологические, сейсмотектонические, гидрогеологические, гидрологические и техногенные условия площади размещения сухого хранилища ОЯТ соответствуют нормативным требованиям. Поскольку сухое хранилище находится рядом с действующим мокрым хранилищем, размер санитарно-защитной зоны (СЗЗ) для сухого хранилища будет установлен радиусом 1000 метров, т.е. в пределах СЗЗ для мокрого хранилища.

    Расчетные приземные концентрации и дозовые нагрузки на население от радиоактивных газоаэрозольных выбросов сухого хранилища камерного типа при нормальной эксплуатации и при проектных авариях не превысят допустимых дозовых пределов облучения персонала и населения. Для обеспечения контроля за влиянием сухого хранилища ОЯТ на окружающую природную среду и население предусмотрена система мониторинга за выбросами радиоактивных и вредных химических веществ, входящая составной частью в общую систему мониторинга всего Горно-химического комбината.

    Сухое хранилище камерного типа, которое строится на ГХК, удовлетворяет требованиям, предъявляемым федеральными нормами и правилами к пунктам сухого хранения отработавшего ядерного топлива, поэтому создание сухого хранилища не окажет отрицательного воздействия на персонал, население и окружающую среду.

    ХОТ-2 будут обслуживать около 180 человек. Пусковой комплекс для ОТВС РБМК-1000 планируется ввести в эксплуатацию в 2005 году.




    Страница:

  •   Copyright © 1998, «NuclearNo.ru»