Azərbaycanca
Беларускі
Dansk
Deutsch
Española
Français
Indonesia
Italiana
日本語
Қазақ
Lietuvos
Nederlands
Português
Русский
සිංහල
แบบไทย
Türkçe
Українська
中國人
United State
Afrikaans
Басейни відпрацьованого палива (англ. Spent fuel pools) (SFP) — це басейни для зберігання (або «ставки» у Великобританії) для відпрацьованого палива ядерних реакторів. Зазвичай вони мають 40 або більше футів (12 м) глибиною, з дном 14 футів (4,3 м), обладнаним стелажами для зберігання паливних збірок, вилучених з реакторів. Місцевий басейн реактора спеціально розроблений для реактора, в якому використовувалося паливо, і розташований на місці реактора. Такі басейни використовуються для короткочасного охолодження твелів. Це дозволяє короткоживучим ізотопам розпадатися і таким чином зменшує іонізуюче випромінювання та тепло розпаду, що виходить із стрижнів. Вода охолоджує паливо і забезпечує радіологічний захист від його випромінювання.
Басейни також існують на майданчиках, віддалених від реакторів, для довгострокового зберігання, наприклад, у Незалежному сховищі відпрацьованого ядерного палива (ISFSI), розташованому на Morris Operation, або як виробничий буфер на 10-20 років перед тим, як відправити на повторну обробку чи зберігання в сухих контейнерах.
Хоча лише близько 6 м., води необхідна для підтримки рівнів радіації нижче прийнятних рівнів, додаткова глибина забезпечує запас безпеки та дозволяє маніпулювати паливними збірками без спеціального екранування для захисту операторів.
Операція
Приблизно від чверті до третини загального паливного навантаження реактора видаляється з активної зони кожні 12-24 місяці та замінюється свіжим паливом. Відпрацьовані паливні стрижні створюють інтенсивне тепло та небезпечне випромінювання, яке необхідно стримувати. Паливо переміщується з реактора та маніпулюється ним у басейні, як правило, за допомогою автоматизованих систем обробки, хоча деякі ручні системи все ще використовуються. Пучки палива, щойно вийшли з активної зони, зазвичай відокремлюються протягом кількох місяців для початкового охолодження, а потім сортуються в інші частини басейну для очікування остаточної утилізації. Металеві стелажі утримують паливо в контрольованому положенні для фізичного захисту, а також для зручності відстеження та перегрупування. Стелажі високої щільності також містять бор-10, часто як карбід бору (Метамік, Борафлекс, Борал, Тетрабор і Карборунд ) або інший матеріал, що поглинає нейтрони, для забезпечення підкритичності. Якість води суворо контролюється, щоб запобігти погіршенню якості палива або його оболонки. Це може включати моніторинг води на предмет забруднення актиноїдами, що може свідчити про витік паливного стрижня. Чинні правила в Сполучених Штатах дозволяють перегруповувати відпрацьовані стрижні таким чином, щоб можна було досягти максимальної ефективності зберігання.
Максимальна температура пучків відпрацьованого палива значно знижується між двома і чотирма роками, і менше від чотирьох до шести років. Вода паливного басейну безперервно охолоджується для видалення тепла, що виділяється відпрацьованими тепловиділяючими збірками. Насоси циркулюють воду з басейну відпрацьованого палива до теплообмінників, а потім назад у басейн відпрацьованого палива. Температура води в нормальних умовах експлуатації тримається нижче 50 °C (120 °F). Радіоліз, дисоціація молекул під дією випромінювання, викликає особливе занепокоєння у вологому зберіганні, оскільки вода може бути розщеплена залишковою радіацією, а газоподібний водень може накопичуватися, що збільшує ризик вибуху. З цієї причини повітря в приміщеннях басейнів, а також вода повинні постійно контролюватися та оброблятися.
Інші можливі конфігурації
Замість того, щоб керувати інвентарем пулу, щоб звести до мінімуму можливість подальшої активності поділу, Китай будує ядерний реактор потужністю 200 МВт, який працюватиме на використаному паливі з атомних електростанцій для вироблення технологічного тепла для централізованого опалення та опріснення. По суті SFP працював як глибоководний реактор; він працюватиме при атмосферному тиску, що знизить інженерні вимоги до безпеки.
Інші дослідження передбачають подібний реактор малої потужності з використанням відпрацьованого палива, де замість обмеження виробництва водню за допомогою радіолізу його заохочують додаванням каталізаторів та поглиначів іонів у охолоджуючу воду. Потім цей водень буде видалено для використання в якості палива.
Ризики
Спостерігалося, що матеріали, що поглинають нейтрони, у басейнах відпрацьованого палива з часом сильно деградують, зменшуючи запаси безпеки для підтримки підкритичності; крім того, було показано, що методика вимірювання на місці, яка використовується для оцінки цих поглиначів нейтронів (борний датчик площі щільності для оцінки стелажів, або BADGER), має невідомий ступінь невизначеності.
У разі тривалої перерви охолодження через аварійні ситуації вода в басейнах відпрацьованого палива може википіти, що може призвести до викиду радіоактивних елементів в атмосферу.
Під час землетрусу магнітудою 9, який стався на атомних станціях у Фукусімі в березні 2011 року, три басейни відпрацьованого палива знаходилися в пошкоджених будівлях і, як було видно, викидали водяну пару. NRC США неправильно заявив, що басейн реактора 4 википів досуха — це було спростовано в той час урядом Японії та визнано неправильним під час наступної перевірки та вивчення даних.
За словами фахівців з безпеки атомних станцій, ймовірність критичності у басейні відпрацьованого палива дуже мала, зазвичай її можна уникнути шляхом розосередження паливних збірок, включення поглинача нейтронів у стелажі для зберігання та загалом через те, що відпрацьоване паливо занадто низький рівень збагачення для самопідтримки реакції поділу. Вони також стверджують, що якщо вода, що покриває відпрацьоване паливо, випаровується, немає елемента, який би дозволив ланцюгову реакцію сповільненням нейтронів.
За словами д-ра Кевіна Кроулі з Комітету ядерних і радіаційних досліджень, «успішні терористичні атаки на басейни відпрацьованого палива можливі, хоча й складні. Якщо атака призведе до розповсюдження пожежі цирконієвої оболонки, це може призвести до викиду великої кількості радіоактивного матеріалу». Після терактів 11 вересня 2001 року Комісія з ядерного регулювання вимагала від американських атомних станцій «захищати з високою гарантією» від конкретних загроз, пов’язаних із певною кількістю та можливостями нападників. Від заводів також вимагали «збільшити кількість офіцерів безпеки» та покращити «контроль доступу до об’єктів».
У 2010 році водолаз, який обслуговував басейн відпрацьованого палива на Лейбштадтській атомній електростанції (KKL), зазнав опромінення, яке перевищувало встановлені законом річні ліміти дози, після того, як мав справу з невстановленим об’єктом, який пізніше було ідентифіковано як захисну трубку за допомогою радіаційного монітора в активній зоні реактора., зроблений високорадіоактивним потоком нейтронів. Водолаз отримав дозу ураження рук близько 1000 мЗв, що вдвічі перевищує встановлену законом межу в 500 мЗв. За словами представників KKL, дайвер не зазнав довготривалих наслідків аварії.
Див. також
Примітки
- Spent Fuel Storage; Neutron Absorbing Materials, "Nuclear Engineering Handbook", edited by Kenneth D. Kok, p. 302
- NRC: Spent Fuel Pools. оригіналу за 12 March 2016. Процитовано 18 березня 2016.
- Chaplin J, Christl M, Straub M, Bochud F, Froidevaux P (2 червня 2022). Passive Sampling Tool for Actinides in Spent Nuclear Fuel Pools. ACS Omega. 7 (23): 20053−20058. doi:10.1021/acsomega.2c01884.
- Members - USA - Utilities Services Alliance. оригіналу за 4 March 2016. Процитовано 18 березня 2016.
- . Архів оригіналу за 13 October 2007. Процитовано 18 березня 2016.
- Radiolytic Water Splitting: Demonstration at the Pm3-a Reactor. оригіналу за 4 February 2012. Процитовано 18 березня 2016.
- "Monitoring Degradation of Phenolic Resin-Based Neutron Absorbers in Spent Nuclear Fuel Pools [Шаблон:Webarchive:помилка: Перевірте аргументи
|url=value. Порожньо.]", Matthew A. Hiser, April L. Pulvirenti and Mohamad Al-Sheikhly, U.S. Nuclear Regulatory Commission Office of Nuclear Regulatory Research, June 2013 - "Resolution of Generic Safety Issues: Issue 196: Boral Degradation (NUREG-0933, Main Report with Supplements 1–34)",
- Nuclear Crisis in Japan FAQs. . оригіналу за 20 квітня 2011. Процитовано 19 квітня 2011.
- No water in spent fuel pool at Japanese plant: U.S. CTV News. 16 березня 2011.
- U.S.: spent fuel pool never went dry in Japan quake. Associated Press. 15 червня 2011. оригіналу за 29 October 2013. Процитовано 24 жовтня 2013.
- Nondestructive assay of nuclear low-enriched uranium spent fuels for burnup credit application. оригіналу за 3 May 2011. Процитовано 18 березня 2016.
- Radioactive Waste Management/Spent Nuclear Fuel
- "Are Nuclear Spent Fuel Pools Secure?" Council on Foreign Relations, June 7, 2003 . Архів оригіналу за 12 квітня 2011. Процитовано 5 квітня 2011.
- Exposure of a worker in excess of statutory annual dose limits. www-news.iaea.org. Процитовано 9 червня 2021.
- Ritter, Andreas. Unplanned Exposure During Diving in the Spent Fuel Pool. isoe-network.net.
Посилання
- Радіологічний тероризм: саботаж басейну відпрацьованого ядерного палива
- Зберігання відпрацьованого ядерного палива Комісія ядерного регулювання США (NRC)
- Індіан-Пойнт Енергетичний центр
- «Відповіді гіків: чи справді ядерні відходи світяться?» ГРЕМ ТЕМПЛТОН 17.07.2014 на Geek.com
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Basejni vidpracovanogo paliva angl Spent fuel pools SFP ce basejni dlya zberigannya abo stavki u Velikobritaniyi dlya vidpracovanogo paliva yadernih reaktoriv Zazvichaj voni mayut 40 abo bilshe futiv 12 m glibinoyu z dnom 14 futiv 4 3 m obladnanim stelazhami dlya zberigannya palivnih zbirok viluchenih z reaktoriv Miscevij basejn reaktora specialno rozroblenij dlya reaktora v yakomu vikoristovuvalosya palivo i roztashovanij na misci reaktora Taki basejni vikoristovuyutsya dlya korotkochasnogo oholodzhennya tveliv Ce dozvolyaye korotkozhivuchim izotopam rozpadatisya i takim chinom zmenshuye ionizuyuche viprominyuvannya ta teplo rozpadu sho vihodit iz strizhniv Voda oholodzhuye palivo i zabezpechuye radiologichnij zahist vid jogo viprominyuvannya Priklad basejnu vidpracovanogo paliva zupinenoyi atomnoyi elektrostanciyi Kaorso Cej basejn ne mistit velikoyi kilkosti materialu Basejni takozh isnuyut na majdanchikah viddalenih vid reaktoriv dlya dovgostrokovogo zberigannya napriklad u Nezalezhnomu shovishi vidpracovanogo yadernogo paliva ISFSI roztashovanomu na Morris Operation abo yak virobnichij bufer na 10 20 rokiv pered tim yak vidpraviti na povtornu obrobku chi zberigannya v suhih kontejnerah Hocha lishe blizko 6 m vodi neobhidna dlya pidtrimki rivniv radiaciyi nizhche prijnyatnih rivniv dodatkova glibina zabezpechuye zapas bezpeki ta dozvolyaye manipulyuvati palivnimi zbirkami bez specialnogo ekranuvannya dlya zahistu operatoriv OperaciyaBasejn vidpracovanogo paliva Priblizno vid chverti do tretini zagalnogo palivnogo navantazhennya reaktora vidalyayetsya z aktivnoyi zoni kozhni 12 24 misyaci ta zaminyuyetsya svizhim palivom Vidpracovani palivni strizhni stvoryuyut intensivne teplo ta nebezpechne viprominyuvannya yake neobhidno strimuvati Palivo peremishuyetsya z reaktora ta manipulyuyetsya nim u basejni yak pravilo za dopomogoyu avtomatizovanih sistem obrobki hocha deyaki ruchni sistemi vse she vikoristovuyutsya Puchki paliva shojno vijshli z aktivnoyi zoni zazvichaj vidokremlyuyutsya protyagom kilkoh misyaciv dlya pochatkovogo oholodzhennya a potim sortuyutsya v inshi chastini basejnu dlya ochikuvannya ostatochnoyi utilizaciyi Metalevi stelazhi utrimuyut palivo v kontrolovanomu polozhenni dlya fizichnogo zahistu a takozh dlya zruchnosti vidstezhennya ta peregrupuvannya Stelazhi visokoyi shilnosti takozh mistyat bor 10 chasto yak karbid boru Metamik Borafleks Boral Tetrabor i Karborund abo inshij material sho poglinaye nejtroni dlya zabezpechennya pidkritichnosti Yakist vodi suvoro kontrolyuyetsya shob zapobigti pogirshennyu yakosti paliva abo jogo obolonki Ce mozhe vklyuchati monitoring vodi na predmet zabrudnennya aktinoyidami sho mozhe svidchiti pro vitik palivnogo strizhnya Chinni pravila v Spoluchenih Shtatah dozvolyayut peregrupovuvati vidpracovani strizhni takim chinom shob mozhna bulo dosyagti maksimalnoyi efektivnosti zberigannya Robitnik oglyadaye vodojmu dlya zberigannya vidpracovanih palivnih strizhniv na Leningradskij atomnij elektrostanciyi v Sosnovomu Boru Maksimalna temperatura puchkiv vidpracovanogo paliva znachno znizhuyetsya mizh dvoma i chotirma rokami i menshe vid chotiroh do shesti rokiv Voda palivnogo basejnu bezperervno oholodzhuyetsya dlya vidalennya tepla sho vidilyayetsya vidpracovanimi teplovidilyayuchimi zbirkami Nasosi cirkulyuyut vodu z basejnu vidpracovanogo paliva do teploobminnikiv a potim nazad u basejn vidpracovanogo paliva Temperatura vodi v normalnih umovah ekspluataciyi trimayetsya nizhche 50 C 120 F Radioliz disociaciya molekul pid diyeyu viprominyuvannya viklikaye osoblive zanepokoyennya u vologomu zberiganni oskilki voda mozhe buti rozsheplena zalishkovoyu radiaciyeyu a gazopodibnij voden mozhe nakopichuvatisya sho zbilshuye rizik vibuhu Z ciyeyi prichini povitrya v primishennyah basejniv a takozh voda povinni postijno kontrolyuvatisya ta obroblyatisya Inshi mozhlivi konfiguraciyiZamist togo shob keruvati inventarem pulu shob zvesti do minimumu mozhlivist podalshoyi aktivnosti podilu Kitaj buduye yadernij reaktor potuzhnistyu 200 MVt yakij pracyuvatime na vikoristanomu palivi z atomnih elektrostancij dlya viroblennya tehnologichnogo tepla dlya centralizovanogo opalennya ta oprisnennya Po suti SFP pracyuvav yak glibokovodnij reaktor vin pracyuvatime pri atmosfernomu tisku sho znizit inzhenerni vimogi do bezpeki Inshi doslidzhennya peredbachayut podibnij reaktor maloyi potuzhnosti z vikoristannyam vidpracovanogo paliva de zamist obmezhennya virobnictva vodnyu za dopomogoyu radiolizu jogo zaohochuyut dodavannyam katalizatoriv ta poglinachiv ioniv u oholodzhuyuchu vodu Potim cej voden bude vidaleno dlya vikoristannya v yakosti paliva RizikiBasejn perevireno MAGATE pislya yadernoyi katastrofi na Fukusimi Sposterigalosya sho materiali sho poglinayut nejtroni u basejnah vidpracovanogo paliva z chasom silno degraduyut zmenshuyuchi zapasi bezpeki dlya pidtrimki pidkritichnosti krim togo bulo pokazano sho metodika vimiryuvannya na misci yaka vikoristovuyetsya dlya ocinki cih poglinachiv nejtroniv bornij datchik ploshi shilnosti dlya ocinki stelazhiv abo BADGER maye nevidomij stupin neviznachenosti U razi trivaloyi perervi oholodzhennya cherez avarijni situaciyi voda v basejnah vidpracovanogo paliva mozhe vikipiti sho mozhe prizvesti do vikidu radioaktivnih elementiv v atmosferu Pid chas zemletrusu magnitudoyu 9 yakij stavsya na atomnih stanciyah u Fukusimi v berezni 2011 roku tri basejni vidpracovanogo paliva znahodilisya v poshkodzhenih budivlyah i yak bulo vidno vikidali vodyanu paru NRC SShA nepravilno zayaviv sho basejn reaktora 4 vikipiv dosuha ce bulo sprostovano v toj chas uryadom Yaponiyi ta viznano nepravilnim pid chas nastupnoyi perevirki ta vivchennya danih Za slovami fahivciv z bezpeki atomnih stancij jmovirnist kritichnosti u basejni vidpracovanogo paliva duzhe mala zazvichaj yiyi mozhna uniknuti shlyahom rozoseredzhennya palivnih zbirok vklyuchennya poglinacha nejtroniv u stelazhi dlya zberigannya ta zagalom cherez te sho vidpracovane palivo zanadto nizkij riven zbagachennya dlya samopidtrimki reakciyi podilu Voni takozh stverdzhuyut sho yaksho voda sho pokrivaye vidpracovane palivo viparovuyetsya nemaye elementa yakij bi dozvoliv lancyugovu reakciyu spovilnennyam nejtroniv Za slovami d ra Kevina Krouli z Komitetu yadernih i radiacijnih doslidzhen uspishni teroristichni ataki na basejni vidpracovanogo paliva mozhlivi hocha j skladni Yaksho ataka prizvede do rozpovsyudzhennya pozhezhi cirkoniyevoyi obolonki ce mozhe prizvesti do vikidu velikoyi kilkosti radioaktivnogo materialu Pislya teraktiv 11 veresnya 2001 roku Komisiya z yadernogo regulyuvannya vimagala vid amerikanskih atomnih stancij zahishati z visokoyu garantiyeyu vid konkretnih zagroz pov yazanih iz pevnoyu kilkistyu ta mozhlivostyami napadnikiv Vid zavodiv takozh vimagali zbilshiti kilkist oficeriv bezpeki ta pokrashiti kontrol dostupu do ob yektiv U 2010 roci vodolaz yakij obslugovuvav basejn vidpracovanogo paliva na Lejbshtadtskij atomnij elektrostanciyi KKL zaznav oprominennya yake perevishuvalo vstanovleni zakonom richni limiti dozi pislya togo yak mav spravu z nevstanovlenim ob yektom yakij piznishe bulo identifikovano yak zahisnu trubku za dopomogoyu radiacijnogo monitora v aktivnij zoni reaktora zroblenij visokoradioaktivnim potokom nejtroniv Vodolaz otrimav dozu urazhennya ruk blizko 1000 mZv sho vdvichi perevishuye vstanovlenu zakonom mezhu v 500 mZv Za slovami predstavnikiv KKL dajver ne zaznav dovgotrivalih naslidkiv avariyi Div takozhGliboke geologichne shovishe Suhe zberigannya bochok Yadernij palivnij cikl Radioaktivni vidhodi Cherenkovske viprominyuvannyaPrimitkiSpent Fuel Storage Neutron Absorbing Materials Nuclear Engineering Handbook edited by Kenneth D Kok p 302 NRC Spent Fuel Pools originalu za 12 March 2016 Procitovano 18 bereznya 2016 Chaplin J Christl M Straub M Bochud F Froidevaux P 2 chervnya 2022 Passive Sampling Tool for Actinides in Spent Nuclear Fuel Pools ACS Omega 7 23 20053 20058 doi 10 1021 acsomega 2c01884 Members USA Utilities Services Alliance originalu za 4 March 2016 Procitovano 18 bereznya 2016 Arhiv originalu za 13 October 2007 Procitovano 18 bereznya 2016 Radiolytic Water Splitting Demonstration at the Pm3 a Reactor originalu za 4 February 2012 Procitovano 18 bereznya 2016 Monitoring Degradation of Phenolic Resin Based Neutron Absorbers in Spent Nuclear Fuel Pools Shablon Webarchive pomilka Perevirte argumenti url value Porozhno Matthew A Hiser April L Pulvirenti and Mohamad Al Sheikhly U S Nuclear Regulatory Commission Office of Nuclear Regulatory Research June 2013 Resolution of Generic Safety Issues Issue 196 Boral Degradation NUREG 0933 Main Report with Supplements 1 34 Nuclear Crisis in Japan FAQs originalu za 20 kvitnya 2011 Procitovano 19 kvitnya 2011 No water in spent fuel pool at Japanese plant U S CTV News 16 bereznya 2011 U S spent fuel pool never went dry in Japan quake Associated Press 15 chervnya 2011 originalu za 29 October 2013 Procitovano 24 zhovtnya 2013 Nondestructive assay of nuclear low enriched uranium spent fuels for burnup credit application originalu za 3 May 2011 Procitovano 18 bereznya 2016 Radioactive Waste Management Spent Nuclear Fuel Are Nuclear Spent Fuel Pools Secure Council on Foreign Relations June 7 2003 Arhiv originalu za 12 kvitnya 2011 Procitovano 5 kvitnya 2011 Exposure of a worker in excess of statutory annual dose limits www news iaea org Procitovano 9 chervnya 2021 Ritter Andreas Unplanned Exposure During Diving in the Spent Fuel Pool isoe network net PosilannyaRadiologichnij terorizm sabotazh basejnu vidpracovanogo yadernogo paliva Zberigannya vidpracovanogo yadernogo paliva Komisiya yadernogo regulyuvannya SShA NRC Indian Pojnt Energetichnij centr Vidpovidi gikiv chi spravdi yaderni vidhodi svityatsya GREM TEMPLTON 17 07 2014 na Geek com