Как и все реакторы-конвертеры и размножители, LMFBR должен работать с замкнутым топливным циклом. Для улучшения топливной стратегии общее количество топлива в таком цикле, состоящее из загрузки реактора и топлива, находящегося во внешней части цикла, должно быть по возможности минимальным. Это приводит, с одной стороны, к требованию малой загрузки топлива в реактор и высокого выгорания (длительное время использования топлива для выработки энергии), с другой стороны - к сокращению времени пребывания топлива во внешнем топливном цикле.
В настоящее время считается, что время пребывания топлива LMFBR во внешнем цикле может быть принято равным двум годам. Для будущих топливных циклов FBR рассматривается снижение этою времени примерно до одного года. На рис. 7.9 представлена схема топливного цикла LMFBR, на которой отмечены составляющие времени пребывания топлива вне реакторной установки. Представленная на рис. 7.9 модель топливного цикла соответствует перерабатывающим мощностям по обслуживанию LMFBR суммарной мощностью 10ГВт(эл.).
После выгрузки ТВС из активной зоны и боковой зоны воспроизводства они поступают в бассейн выдержки, где хранятся первые 180 сут. Затем ТВС загружают в транспортные контейнеры, каждый из которых может вместить от 6 до 12 ТВС, и перевозят их на перерабатывающий завод. Вся перевозка занимает около 30 сут. Следующие 30 сут отводятся на промежуточное хранение и предварительную обработку ТВС, предшествующую разделке твэлов и растворению. На рассматриваемой в данной модели перерабатывающей установке производительностью 250 т/год (165 т отработавшего топлива из активной зоны и 85 т из зоны воспроизводства) для осуществления всех ступеней переработки от разделки твэлов до получения порошка РuО2 и UO2 требуется примерно 40 сут. На хранение оксидного порошка отводится 60 сут, на транспортировку на завод по изготовлению твэлов - 30 сут.
Предполагается, что производительность завода по изготовлению твэлов составит около 110 т/год смешанного (Рu, U)02-топлива для активной зоны и 150 т/год U02 -топлива для зоны воспроизводства (65 т/год для торцевых зон и 85 т/год для боковой зоны). Порошок оксидов урана и плутония, прежде чем попасть на линии изготовления, выдерживается в хранилище около 30 сут. Процесс изготовления твэлов и ТВС занимает около 60 сут, и около 30 сут свежие ТВС будут храниться перед отправкой их на АЭС. Транспортировка займет также 30 сут, и еще около 30 сут ТВС будут находиться в хранилище на станции, прежде чем попадут в реактор.
Таким образом, суммарное время нахождения топлива во внешней части топливного цикла составит 550 сут. Прибавляя еще 180 сут на непредвиденные задержки, которые могут появиться из-за недостаточной синхронизации между различными операциями, получим, что полное время пребывания топлива во внешнем топливном цикле равно 730 сут, или двум годам. Из этого ясно, что размещение заводов по переработке и изготовлению топлива на одной площадке, хорошая синхронизация всех операций топливного цикла и сокращение времени пребывания топлива в хранилищах дают возможность сократить продолжительность внешнего топливного цикла LMFBR до одного года.
В рассматриваемой модели топливного цикла переработка отработавшего топлива для АЭС суммарной мощностью 10 ГВт(эл.) соответствует производительности 1 т тяжелого металла в сутки или 250 т тяжелого металла в год при эффективном времени работы в году 250 сут. В данной модели отражен промышленный масштаб переработки и изготовления топлива. На рис. 7.10 представлены потоки масс наиболее важных материалов топливно го цикла LMFBR, соответствующие данной модели.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.