Войти
Пример бассейна отработавшего топлива после останова АЭС Каорсо. Этот бассейн не содержит большого количества материала. Бассейны отработавшего топлива (SFP) представляют собой бассейны (или «бассейны» - используется в Великобритании) для отработавшего топлива от ядерных реакторов. Как правило, они имеют глубину 40 или более футов (12 м), а нижние 14 футов (4,3 м) оборудованы стеллажами для хранения, предназначенными для хранения извлеченных из реакторов тепловыделяющих сборок. Локальный бассейн реактора разработан специально для реактора, в котором использовалось топливо, и находится на площадке реактора. Такие бассейны используются для немедленного «охлаждения» топливных стержней, что позволяет короткоживущим изотопам распадаться и, таким образом, уменьшать ионизирующее излучение, исходящее от стержней. Вода охлаждает топливо и обеспечивает радиологическую защиту, защищая от их излучения.
. Бассейны также существуют на объектах, удаленных от реакторов, для длительного хранения, таких как Независимая установка для хранения отработавшего топлива (ISFSI), расположен в Операции Морриса, или в качестве производственного буфера на 10-20 лет перед отправкой на переработку или хранение в сухих контейнерах.
Хотя всего около 20 футов (около 6 м) воды необходимо для поддержания уровней излучения ниже приемлемых, дополнительная глубина обеспечивает запас прочности и позволяет манипулировать топливными сборками без специальной защиты для защиты операторов.
Резервуар отработанного топлива Примерно от четверти до трети всей топливной нагрузки реактора удаляется из активной зоны каждые 12–24 месяца и заменяется свежим топливом. Отработавшие топливные стержни выделяют сильное тепло и опасное излучение, которое необходимо сдерживать. Топливо перемещается из реактора и манипулируется им в бассейне, как правило, с помощью автоматизированных систем обработки, хотя некоторые ручные системы все еще используются. Пучки твэлов, свежие из активной зоны, обычно разделяются на несколько месяцев для начального охлаждения перед сортировкой в другие части бассейна для окончательного захоронения. Металлические стойки удерживают топливо в контролируемых положениях для физической защиты, а также для облегчения отслеживания и перестановки. Стойки с высокой плотностью также содержат бор-10, часто в виде карбида бора (Metamic, Boraflex, Boral, Tetrabor и Carborundum) или другого нейтронопоглощающего материала, чтобы обеспечить подкритичность. Качество воды строго контролируется во избежание разрушения топлива или его оболочки. Действующие в США правила разрешают перераспределение отработавших стержней для достижения максимальной эффективности хранения.
Рабочий осматривает пруд для хранения отработавших стержней на Ленинградской АЭС в Сосновом Бору. максимальная температура отработавших пучков твэлов значительно снижается между двумя и четырьмя годами, и меньше - с четырех до шести лет. Вода в топливном бассейне постоянно охлаждается для отвода тепла, выделяемого отработавшими тепловыделяющими сборками. Насосы направляют воду из бассейна выдержки отработавшего топлива в теплообменники, а затем обратно в бассейн выдержки. Температура воды в нормальных рабочих условиях поддерживается ниже 50 ° C (120 ° F). Радиолиз, диссоциация молекул под действием излучения, вызывает особую озабоченность. при влажном хранении, так как вода может расщепляться под действием остаточного излучения, а газ водород может накапливаться, увеличивая риск взрыва. По этой причине воздух в помещении бассейнов, а также вода должны постоянно контролироваться и обрабатываться.
Вместо того, чтобы управлять запасами пула для минимизации возможности продолжения деления активности, Китай строит ядерный реактор мощностью 200 МВт для работы на отработанном топливе атомных электростанций для выработки технологического тепла для централизованного теплоснабжения и опреснения. По сути, SFP работал как реактор глубокого плавательного бассейна ; он будет работать при атмосферном давлении, что снизит технические требования к безопасности.
Другие исследования предусматривают аналогичный реактор малой мощности, использующий отработавшее топливо, где вместо ограничения производства водорода радиолиз, его стимулируют добавлением катализаторов и поглотителей ионов в охлаждающую воду. Затем этот водород будет удален для использования в качестве топлива.
Было обнаружено, что поглощающие нейтроны материалы в бассейнах с отработавшим топливом со временем сильно деградируют, снижая пределы безопасности при поддержании подкритичности; кроме того, было показано, что метод измерения на месте, используемый для оценки этих поглотителей нейтронов (борный измеритель поверхностной плотности для оценочных стоек, или BADGER), имеет неизвестную степень неопределенности.
Если есть продолжительное время прекращение охлаждения из-за аварийных ситуаций, вода в бассейнах выдержки отработавшего топлива может выкипеть, что может привести к выбросу радиоактивных элементов в атмосферу.
При землетрясении силой 9 баллов, которое поразило АЭС Фукусима в марте 2011 года три бассейна выдержки отработавшего топлива находились в зданиях, лишенных крыши и выделяющих водяной пар. NRC США ошибочно заявило, что бассейн реактора 4 выкипел досуха - в то время японцы отрицали это и сочли неверным при последующей проверке и изучении данных.
По мнению специалистов по безопасности атомной станции, вероятность возникновения критичности в бассейне с отработавшим топливом очень мала, обычно этого можно избежать за счет рассеивания тепловыделяющих сборок, включения поглотителя нейтронов в стеллажи для хранения и в целом из-за того, что отработавшее топливо имеет слишком низкий уровень обогащения для самоподдержания реакции деления. Они также заявляют, что если вода, покрывающая отработавшее топливо, испаряется, нет элемента, который мог бы вызвать цепную реакцию посредством сдерживания нейтронов.
По словам доктора Кевина Кроули из отдела ядерных и радиационных исследований. Совет: «Успешные террористические атаки на бассейны с отработанным топливом, хотя и трудные, но возможны. Если нападение приведет к распространению пожара в циркониевой оболочке, это может привести к выбросу большого количества радиоактивного материала». После атак 11 сентября 2001 года Комиссия по ядерному регулированию потребовала, чтобы американские атомные станции «обеспечивали высокую степень уверенности» против конкретных угроз, связанных с определенным числом и возможностями нападавших. От заводов также требовалось «увеличить количество сотрудников службы безопасности» и улучшить «контроль доступа к объектам».
 | На Викискладе есть материалы по теме Бассейны с отработавшим ядерным топливом. |
