Работы по освоению ядерных топливных циклов, страница 4

демонстрационная мо­дельная установка по пере­работке отработавшего то­плива реакторов FBR (EDF-2);

демонстрационная ус­тановка для испытаний дистанционного управле­ния (EDF-3);

первая лаборатория разработки плутониевого топлива (Ри-1);

установка для испытаний отработавшего топлива (AGF) и другие.

На установке CPF, модернизированной в 1996—2002 гг., в рамках разработки технологии мокрого метода переработки облученного топ­лива были проведены испытания с использова­нием топлива реактора Joyo. Результаты испы­таний позволили подтвердить осуществимость процесса, включающего технологии высокоэф­фективного растворения, кристаллизации урана при выделении его фазы из раствора, упрощен­ного экстрагирования растворителя и регенера­ции младших актинидов (Am и Cm) из отходов высокой удельной активности (ОВУА) (рис. 3). При разработке технологии переработки облу­ченного топлива его катализировали комплекс­ным соединением азотная кислота—трибутил-фосфат и путем прямого экстрагирования реге­нерировали U и Ри. При отработке процесса ис­пользовали еще не облученное МОХ-топливо. Для установок EDF-1 и EDF-3 разработали цен­тробежный экстрактор (рис. 4) и комплексный механизм для демонтажа и резки. Конструкци­онные решения, технические характеристики, возможности дистанционного обслуживания и другие аспекты осуществимости этих механиз­мов получили полное подтверждение.

Рис. 4. Принципиальная схема центробежного экстрак­тора

Ведется изучение двух технологий сухого метода переработки — электролиза металлов и окислительного электролиза. Совместными уси­лиями с Центральным НИИ электроэнергетики подготовлено испытательное оборудование для электролиза металлов, позволяющее использо­вать плутоний на установке CPF. Проведенные исследования технологического процесса за­вершились успешной регенерацией уран-плутониевого сплава из смешанных оксидов урана и плутония (рис. 5). Исследования по окислительному электролизу проводились также совместно с Центральным НИИ электроэнерге­тики. Благодаря испытаниям, проведенным на договорной основе Институтом атомных реак­торов (Россия), получены основные данные для подтверждения осуществимости эвтектоидного процесса получения смешанного оксидного топ­лива. Кроме того, для установок EDF-1 и EDF-2 ведется разработка технологии тигельной охла­ждаемой электролитической ванны расплавлен­ных солей с высокочастотным нагревом (CCIM). Помимо этого получено подтверждение основ­ных технических характеристик системы меха­нического удаления оболочек и поведения мате­риала оболочек и топлива в ней. Подтверждена также возможность использования этого обору­дования для предварительной обработки.

На установках Ри-1 и EDF-1 велась разра­ботка технологии получения оксидного топлива с содержанием Np и виброуплотненного топли-

Рис, 5. Результаты испытаний метода электролиза ме­таллов на установке CPF

ва, а на установке AGF — разработка оксидного топлива с содержанием Am. Разработкой оксид­ного топлива с содержанием Np и Am заверше­но изготовление стержневых твэлов для облуча-тельных испытаний на реакторе Joyo. Предстоят также совместные исследования с швейцарским государственным научно-исследовательским ин­ститутом (PSI) и нидерландским Научно-иссле­довательским институтом энергетики (NRG) для разработки виброуплотненного топлива. Плани­руется проведение облучательных испытаний и последующий их анализ, включая испытания до облучения.

В январе 1995 г. было начато строительство стенда для испытаний оборудования по перера­ботке отработавшего ядерного топлива (RETF), планировавшегося для верификации в горячем промышленном режиме технологии переработ­ки, разработанной на установке CPF и других. Но из-за событий в июне 2000 г. работы были приостановлены. В настоящее время изучают программу использования стенда с учетом ре­зультатов предварительных исследований стра­тегии практического освоения реакторов FBR.

Перевел М. С. Маяновский

Ключевые   слова

Реактор FBR, ЯТЦ, реактор Monju, реактор Joyo, об-лучательные испытания, МОХ-топливо, отработавшее топ­ливо, младшие актиниды.