Золь-гельное осаждение позволяет проводить совместное преобразование нитрата плутония и уранилнитрата с последующим получением сферических частиц (Рu,U)02, из которых могут прессоваться и спекаться топливные таблетки. AUPuC-процесс, следующий после совместного преобразования, позволяет изготовлять крупнозернистый свободный от 241Am кристаллический порошок (Рu, U)02, который также может прессоваться и спекаться в таблетки. И тот и другой процессы позволяют избежать образование плутониевой пыли (см. пп. 7.2.2). При созданиив будущем центров по переработке топлива FBR с усовершенствованной технологией этим процессам следует отдать предпочтение.
В процессе изготовления топлива образуются различные виды радиоактивных отходов. В перерабатывающих и изготовляющих звеньях топливного цикла, схематически представленного на рис. 7.10, принималось, что около 200 кг плутония (примерно 1%) ежегодно остается в отходах. Следовательно, необходимы специальные меры по извлечению этого плутония. В отходы для захоронения не должно попадать более 20 кг плутония в год.
За последние годы введено в строй несколько небольших опытных и опытно-промышленных установок по переработке топлива LMFBR и изготовлению смешанного оксидного топлива в США, Великобрита-ии и Франции. В Даунри (Великобритания) работает небольшая опытно-промышленная установка производительностью 5 т/год, предназначенная для переработки топлива PFR. Япония и ФРГ совместно с Бельгией имеют действующие лабораторные установки по переработке топлива быстрых реакторов. С 1969 г. до 1979 г. во Франции действовала небольшая экспериментальная перерабатывающая установка на мысе Аг производительностью 1 кг/сут. На этой установке переработано около тонны топлива реактора "Рапсодия" с выгоранием от 40 до 130 МВт • сут/кг. На опытно-промышленной установке SAP в Маркуле (Франция) за период с 1975 г. до 1980 г. переработано около 6 т топлива реакторов "Рапсодия" и "Феникс". Установка TOR в Маркуле (Франция) обладает большей производительностью (5 т/год) и может перерабатывать отработавшее топливо из реакторов "Феникс", SNR-300 и "Суперфеникс". В США, Бельгии, Великобритании, Японии и ФРГ имеются заводы по изготовлению смешанного (Pu, U)02 -топлива общей производительностью 5 — 10 т/год. Во Франции, в Кадараше, действует завод, производящий смешанное оксидное топливо (20 т/год).
Для обслуживания реактора "Суперфеникс" и других энергетических и демонстрационных LMFBR, которые предполагается ввести в строй с 1983 г. по 1990 г., потребуются заводы по переработке и изготовлению вторичного топлива производительностью 50 — 100 т/год.
Твердые и жидкие радиоактивные отходы должны быть концентрированы для обеспечения безопасности обработки и хранения (временного или постоянного). Это достигается за счет уменьшения их объемов и отверждения. Конечный продукт должен иметь устойчивость к механическим, химическим воздействиям и к собственному ионизирующему излучению, а также хорошо проводить генерируемую в отходах теплоту.
Растворы отходов высокой удельной активности (ОВУА), образующиеся при экстракции урана и плутония в процессе переработки отработавшего гоплива LWR, концентрируют путем выпаривания. При этом их объем сокращается примерно в 10 раз и составляет 0,5 м3 жидких отходов на 1 т отработавшего топлива (см. рис. 7.6). Упаренный концентрированный раствор ОВУА закачивают в баки из кислотостойкой стали (рис. 7.11). Баки с учетом возможности протечек устанавливают на поддоны, выполненные из нержавеющей стали. Ввиду сильного ионизирующего излучения отходов баки устанавливают в горячие камеры, которые изнутри покрыты сталью. Для отвода теплоты, выделяемой продуктами деления и актинидами, и охлаждения высокоактивного раствора баки оснащают змеевиками, по которым циркулирует охлаждающая вода •с температурой не выше 65 °С. Предумотрены также резервные баки, имеющие достаточную вместимость. В таких условиях растворы ОВУА могут содержаться по крайней мере 20—30 лет.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.