Ядерная энергетика Курсовой проект по дисциплине "Детали машин" Лекции по физике Начертательная геометрия Черчение Контрольная по математике Дизайн квартир

Ядерная энергетика

Завершающая часть ядерного топливного цикла (Nuclear fuel cycle back-end) - деятельность, включающая транспортировку, хранение, переработку отработавшего ядерного топлива, обращение с радиоактивными отходами и их захоронение.

К недостаткам открытого цикла следует отнести большую стоимость долговременных хранилищ и полигонов для захоронения, трудности обеспечения долговременной изоляции ТВС от биосферы (существует реальная опасность освобождения радионуклидов в случае разрушения твэлов при их длительном хранении), необходимость постоянной вооруженной охраны захоронений (возможность хищения делящихся нуклидов из захоронений террористами также представляется реальной).

Анализу экономических аспектов различных вариантов ЯТЦ уделяли много внимания практически во всех заинтересованных странах. Для проведения оценок по изучению и сравнению экономических показателей открытого и замкнутого ЯТЦ применительно как к реактору на тепловых, так и быстрых нейронах использовались различные исходные данные и методики. Неудивительно, что выводы расходятся довольно значительно.

В рамках первой оценки (Франция, 1989) было проведено сравнение стоимости производства электроэнергии в 2010 г. на медленном реакторе PWR с открытым ЯТЦ и быстрым реакторе сравнимой мощности с замкнутым ЯТЦ. Срок эксплуатации АЭС - 25 лет, срок эксплуатации установок топливного цикла - 40 лет. Оказалось, что топливная составляющая стоимости производства электроэнергии на БР будет на 20-30% ниже, чем на МР. Стоимость производства электроэнергии на БР будет несколько выше, но этот рост укладывается в погрешность расчета. В целом, экономика использования плутония в тепловых реакторах спорна и маловероятно, чтобы переработка ОЯТ исключительно с целью выделения плутония и его рецикла в медленном реакторе была бы конкурентоспособна по сравнению с открытым ЯТЦ.

В рамках второй оценки (1993) было проведено сравнение двух концепций послереакторной части ЯТЦ: французской и Шведской. Продемонстрировано примерное

равенство стоимостей послереакторных частей замкнутого ЯТЦ Франции и открытого ЯТЦ Швеции. Отмечено, что степень неопределенности в оценке стоимости открытого ЯТЦ значительно выше. Важнейшие этапы открытого ЯТЦ - разборка ОЯТ и его геологическое захоронение - еще не отработаны в промышленном масштабе.

Рис.12. Динамика изменения активности ОЯТ после его извлечения из реактора

В рамках третьей оценки (1991-1993) оценена стоимость ЯТЦ для реакторов типа PWR и BWR, а также CANDU и ATR. Были подробно рассмотрены экономические характеристики замкнутого и открытого ЯТЦ для АЭС с реакторами PWR. За основу были приняты характеристики PWR французской серии N4 (тепловая мощность 4020 МВт (тепл.), электрическая мощность 1390 МВт (эл.), проектный срок эксплуатации 30 лет, средний КИУМ за проектный срок эксплуатации 75%, кампания топлива 4 года, ежегодные перегрузки, средняя глубина выгорания 42,5 ГВт-сут/тЦ). Анализировали два варианта послереакторной части ЯТЦ. Первый вариант включал переработку ОЯТ и рецикл регенерированного урана и плутония. Использовались технико-экономические характеристики нового гипотетического завода по переработке ОЯТ. Ожидаемые в перспективе стоимости этапов послереакторной части ЯТЦ для данного варианта были определены на основании опыта, полученного при эксплуатации современных заводов по переработке ОЯТ ТНОИР (Великобритания) и UP3 (Франция). Второй вариант основан на долговременном хранении и последующем захоронении ОЯТ. Были учтены европейские требования нормативной базы атомной энергетики в части защиты окружающей среды и безопасности. Исследование показало, что усредненная за срок эксплуатации реактора стоимость замкнутого ЯТЦ составляет 0,623 цент/кВт-ч, а для открытого - 0,546 цент/кВт-ч. Различие в 12% с учетом степени неопределенности исходных данных несущественно. Этого можно было ожидать, т.к. доля послереакторной части в общей усредненной стоимости ЯТЦ не превышает 20%. Поэтому значительное различие в стоимости послереакторной части замкнутого и открытого ЯТЦ не привело к значительному различию в общей усредненной стоимости этих топливных циклов. Еще меньшее влияние это оказало на различие в стоимости производства электроэнергии на АЭС с различными вариантами ЯТЦ, так как доля топливной составляющей стоимости производства электроэнергии на АЭС в странах ОЕСБ обычно составляет 15-25%.


Радиохимические заводы России