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

Ядерная энергетика

Радиохимические заводы России

На Красноярском горно-химическом комбинате радиохимический завод введен в эксплуатацию в 1964 году. Он предназначен для выделения плутония из облученного в реакторах естественного урана. Принципиальная технологическая схема завода включает операцию растворения металлического урана в азотной кислоте, экстракционную многоступенчатую переработку раствора с целью разделения урана и плутония, их очистку от радиоактивных продуктов деления, глубокую очистку концентрата плутония сорбционным методом. Готовыми продуктами переработки облученных в реакторах ТВЭЛ являются твердая соль урана (нитрат уранила) и химическое соединение плутония. Сложность технологической схемы завода определяется очень малой концентрацией плутония в уране (менее одного весового процента) и высокой радиоактивностью растворов. Поэтому все технологические аппараты и трубы для передачи растворов изготовлены из нержавеющей стали и помещены в бетонные отсеки, облицованные нержавеющей сталью. Непосредственный доступ персонала к ним во время технологического процесса исключен. При необходимости ремонта отдельных аппаратов проводится глубокая дезактивация оборудования до безопасных уровней радиационного воздействия. Управление технологическим процессом осуществляется дистанционно из помещений щитов управления, где сосредоточены системы управления и контрольно- измерительные приборы. На заводе таких щитов 19. Все показания приборов ежеминутно регистрируются вычислительным комплексом и хранятся в памяти в течение месяца. Это дает возможность анализировать состояние технологического процесса в любой прошедший и настоящий момент времени.

Отдельные технологические операции: поддержание температуры, расхода растворов, объема в аппарате в заданных пределах автоматизированы. Ядерная безопасность (исключение возможности самоподдерживающейся цепной ядерной реакции) контролируется современными приборами и обеспечивается техническими и организационными мерами. Образующиеся при переработке облученного урана жидкие высокоактивные отходы хранятся в специальных емкостях из нержавеющей стали. Жидкие отходы средней и низкой активности направляются на полигон 'Северный'* для подземного захоронения в глубоко залегающие геологические пласты- коллекторы. Газовые и аэрозольные выбросы проходят многоступенчатую очистку. Газовые выбросы завода содержат радиоактивные примеси в 10-100 раз ниже предельно-допустимых уровней выбросов по каждому нормируемому элементу.

Все ремонтные работы, включая капитальный ремонт, осуществляются персоналом завода. Для этого существуют технически оснащенные на современном уровне цеха ремонта технологического и энергетического оборудования, и цех по ремонту и обслуживанию средств измерений и автоматики.

Развитие ядерной энергетики возможно лишь при реализации всех стадий замкнутого ядерного цикла, в том числе - переработки отработавшего топлива АЭС, т. е. при условии развития радиохимической промышленности. Создание сети АЭС требует вовлечения в ЯТЦ все большего количества делящихся материалов. Химическая переработка отработавшего ядерного топлива повышает его эффективность за счет выделения урана и плутония, т. е. повторного их использования в ядерных реакторах. Рецикл урана и плутония сокращает потребность в уране для легководных реакторов на 20-30%. Особенно большой эффект достигается при использовании плутония в реакторах-размножителях на быстрых нейтронах. Крупномасштабная ядерная энергетика возможна только на основе реакторов на быстрых нейтронах, которые могут решить проблему обеспечения топливом, т.е. работу в режиме самообеспечения. Накопленное количество плутония к 2000 г. в отработавшем топливе оценивается 1600 т, из них выделенного около 800 т.

Темпы развития радиохимической промышленности отстают от темпов развития ядерной энергетики: в мире наблюдается дефицит перерабатывающих мощностей. Примерно половина необлученного топлива не была переработана до 2000 г. Ограниченная вместимость хранилищ вызывает необходимость остановки энергетических реакторов в связи с невозможностью замены топлива. Поэтому принимают меры к строительству новых и расширению имеющихся хранилищ или к уплотнению расстановки сборок твэлов из боросодержащей стали. Одновременно решают вопрос о переработке отработавшего топлива, т.е. создания крупномасштабной радиохимической промышленности.

Разделение урана и плутонияво всех технологических схемах осуществляют селективной восстановительной реэкстракцией плутония после операции их совместной экстракции.

Уран и плутоний, разделенные после 1 цикла экстракции, подвергают дальнейшей очистке от продуктов деления, нептуния и друг от друга до уровня, отвечающего техническим условиям ЯТЦ и затем превращают в товарную форму.

Плутоний после отделения от основной массы уранаподвергают дальнейшей очистке от продуктов деления, урана и других актиноидов до собственного фона по у- и в-активности

Процесс осуществляют в двухколоночном экстракционном цикле.

Двуокись плутония поступает в установку кондиционирования, где ее подвергают прокаливанию, дроблению, просеиванию, комплектованию партий и упаковке.

Дискуссия о целесообразности регенерации отработавшего топлива носит не только научно-технический и экономический, но и политический характер, так как развертывание строительства заводов регенерации представляет потенциальную угрозу распространения ядерного оружия


Радиохимические заводы России