ФГУП «Горно-химический комбинат» «Преимущества централизованного хранения ОЯТ» Генеральный директор ФГУП «ГХК», доктор технических наук П. М. Гаврилов Государственная корпорация по атомной энергии «Росатом»

2 Темпы накопления ОЯТ тепловых реакторов в России Хранение, без переработки, т Хранение, с переработкой, т ВЫВОД: Для дальнейшего повышения безопасности при обращении с ОЯТ целесообразна переработка ОЯТ и замыкание ЯТЦ.

3 Концепция развития ядерного топливно-энергетического комплекса Парк ВВЭР-1000, РБМК-1000 Централизованное хранение ОЯТ ОДЦ (2018 г.) + РТ-2 (2025 г.) т/г с МОКС- производством (2014 г.) Окончательная изоляция РАО Фабрикация ТВС U Парк быстрых реакторов (БР) РАО ОТВС ТВС ОТВС МОКС ТВС МОКС

4 Общий вид будущего комплекса по обращению с ОЯТ

5 Основные параметры безопасности при хранении ОЯТ 1.Обеспечение надежного способа отвода тепла от хранимого топлива. 2.Обеспечение температурного режима на оболочке твэлов при хранении в среде инертного газа не более 300 С для топлива РБМК-1000 и 350 С для топлива ВВЭР Уменьшение риска падения ОТВС при использовании грузоподъемных механизмов. 4.Обеспечение устойчивости и долговечности строительных конструкций хранилища в течение времени не менее 100 лет. 5.Обеспечение надежности физических барьеров безопасности.

6 Водоохлаждаемое («мокрое») хранилище ОЯТ ВВЭР-1000 Характеристики хранилища: Вместимость более 8000 т по ОЯТ ВВЭР-1000; Общее количество воды в системе охлаждения м 3 ; Температура воды в отсеках max 50 °С; Наличие грузоподъемных механизмов; Система резервных резервуаров для подачи охлаждающей воды.

7 Схема обращения с ОЯТ реакторов ВВЭР-1000 Охлаждение и перегрузка контейнера из транспортера Перегрузка ОТВС из контейнера в чехлы хранения Транспортирование ОТВС «мокрое» хранение ОТВС Подготовка пустых контейнеров хранение Транспортирование АЭС

8 Водоохлаждаемое («мокрое») хранилище ОЯТ ВВЭР-1000, зал хранения

9 Перегрузочная машина в «мокром» хранилище

10 Реконструкция «мокрого» хранилища В результате реконструкции внесены качественные улучшения (работы начаты в 2008 году): значительно повышена сейсмоустойчивость хранилища: усилен фундамент, строительные конструкции, облегчена кровля; произведена замена четырех кранов; увеличена производительность и надежность системы охлаждения. Выполненные работы позволят: увеличить вместимость хранилища на 2600 т по ОЯТ; продлить срок эксплуатации хранилища минимум на 15÷20 лет;

11 Предварительные результаты анализа запроектных аварий водоохлаждаемого хранилища ОЯТ на ФГУП «ГХК» В связи с завершением реконструкции хранилища в 2011 году выполнен детерминистский анализ и на основе анализа разработаны меры по управлению запроектными авариями «мокрого» хранилища с оценкой радиационных последствий. Анализ запроектных аварий выполнен на основе трехмерных моделей отсека хранилища с использованием современных программных комплексов для выполнения теплогидравлических расчетов.(ANSYS, VIBROS2.1, CILINDR-KOMPLE и т.д.) Определены эффективные меры по управлению запроектными авариями, включающие: орошение водой ОТВС аварийных отсеков; надежное охлаждение неаварийных отсеков бассейна; надежная работа штатной вентиляции; ликвидации течи с использованием герметизирующих растворов (технология герметизации течи находится в стадии разработки). Наиболее эффективным способом снижение температуры оболочек ОТВС и бетонных стен является водяное охлаждение путем орошения, при этом температура оболочек не превысит 550 С, стен до 50 С.

12 Аварийная система орошения на примере отсека хранения «мокрого» хранилища А-А А А Система орошения водой Вид сбоку Вид сверху Требуемый расход воды на орошение одного отсека 20 м 3 /ч.

13 Общий вид «сухого» централизованного хранилища ОЯТ реакторов РБМК-1000 Проект «сухого» хранилища прошел международную экспертизу в компании SGN (Франция). Предложения, указанные в экспертном заключении учтены при сооружении хранилища.

14 Схема постановки ОЯТ на «сухое» хранение Перегрузка контейнера Разгрузка контейнера Передача пенала на хранение Комплектация пеналов Герметизация пенала. Проверка качества сварки Постановка пенала на хранение Зал хранения пеналов

15 Горячая камера «сухого» хранилища

16 Продольный разрез модуля воздухоохлаждаемого хранилища ОЯТ, ячейка хранения 1 ячейка хранения; 2 пенал заполнен газом (N 2 +He 2 ); 3 пучок твэлов сборки. Ячейки хранения 1 3 2

17 Параметры «сухого» хранения РБМК-1000ВВЭР-1000 Среда охлаждениянаружный воздух Среда храненияN 2 +He 2 Температура наружного воздуха, С +38 Температура воздуха на выходе из камеры, С +94 Температура на поверхности гнезда, С Максимальная температура оболочек твэлов, С

18 Вероятность основных аварийных событий СистемаИнициирующие события Вероятность отказа, год -1 Внешние события Сейсмическое воздействие силой 8 баллов по шкале MSK Падение самолета 1, Внутренние события Падение пенала 1, Падение ампулы с пучком твэлов в горячей камере 4, При выполнении PRA было установлено, что наиболее вероятны инциденты, связанные с перегрузкой пеналов и ампул. Анализ показал, что все эти события не приводят к выходу радиоактивности в окружающую среду.

19 Crash-tests для «мокрого» и «сухого» хранилищ ОЯТ В 2011 году ГИ ВНИПИЭТ по заданию ФГУП «ГХК» по специально разработанным методикам провел расчет на предельную сейсмическую устойчивость строительных конструкций и оборудования «мокрого» и «сухого» хранилищ ОЯТ. Максимальное сейсмическое воздействие для площадке размещения хранилищ 7 баллов по шкале MSK-64. « СУХОЕ» 1 Строительные конструкции «сухого» хранилища сохраняют целостность при 9,6 баллов по шкале MSK В случае потери электроснабжения отвод тепла от ОЯТ обеспечивается на основе пассивного принципа безопасности за счет естественной конвекции охлаждающего потока воздуха. « СУХОЕ» 1 Строительные конструкции «сухого» хранилища сохраняют целостность при 9,6 баллов по шкале MSK В случае потери электроснабжения отвод тепла от ОЯТ обеспечивается на основе пассивного принципа безопасности за счет естественной конвекции охлаждающего потока воздуха. «МОКРОЕ» 1 Строительные конструкции «мокрого» хранилища сохраняют целостность при 8,0 баллов по шкале MSK В случае потери электроснабжения и разгерметизации четырех бассейнов хранения ОЯТ в течение 72 часов будет обеспечено охлаждение ОЯТ за счет системы орошения, куда на основе пассивного принципа обеспечения безопасности (гравитация) самотеком поступает вода из аварийных резервуаров.

20 Заключение Всеобъемлющее повышение безопасности хранения ОЯТ обеспечивается путем: 1.Вывоза ОЯТ с площадок АЭС и размещения в объектах централизованного хранения. 2.Использования (подтверждено crash-tests) пассивных систем отвода тепла («сухие» хранилища). 3.Применение многобарьерных систем изоляции ОТВС в герметичных пеналах и узлах хранения. 4.Созданием систем для управления запроектными авариями и локализации их последствий.

21 Для дальнейшего повышения безопасности при обращении с ОЯТ целесообразна переработка ОЯТ и замыкание ЯТЦ. Вывод