Киев, декабрь 2008 Перспективы использования ракетно-космических технологий при обращении с РАО. - презентация

1 Киев, декабрь 2008 Перспективы использования ракетно-космических технологий при обращении с РАО

2 Формулировка проблемы Освоение мирной ядерной энергетики интенсивно развивается и распространяется по всему земному шару. Анализ мирового опыта показал, что безопасное обращение с радиоактивными отходами входит в тройку главных проблем ядерной энергетики наряду с ее безопасностью и экономическими показателями. При этом главным направлением технической политики в сфере обращения с радиоактивными отходами атомных электростанций является создание современной инфраструктуры, которая позволит обеспечить безопасный сбор, первичную и глубокую переработку отходов до состояния, пригодного для передачи радиоактивных отходов специализированным предприятиям на долгосрочное хранение или окончательное захоронение.

3 Суммарная мощность атомных электростанций в странах в ГВт

4 Доля атомных электростанций в общей энергетике стран (в )

5 Переработка ОЯТ, поступающего с АЭС, - Переработка ОЯТ, поступающего с АЭС, - очевидное будущее всех государств, развивающих ядерную энергетику. Такое «замыкание» ядерного топлива цикла (ЯТЦ) целесообразно по ряду причин:Экономические: сокращаются потребности в природном уране на 1/6 часть как за счет возврата 235-го изотопа урана, не сгоревшего в реакторе, так и в результате образования нового ядерного горючего плутония источник тепловой энергии 1 грамм плутония эквивалентен примерно 1 тонне нефтиДругие: переработанные ОЯТ можно использовать для производства ТВЭЛов замыкание ЯТЦ снижает опасность распространения ядерного оружия из-за «сжигания» образующего плутония

6 Для удаления ВРО в космическое пространство производится следующая последовательность операций: Ракета-носитель (РН) выводит специальную орбитальную ступень удаления (с РО) на опорную круговую орбиту вокруг Земли. Орбитальная ступень удаления с помощью собственной двигательной установки обеспечивает выход на орбиту захоронения и маневры в космосе. Предлагаемый подход

7 Опасные для экологии высокоактивные радиоактивные отходы (ВРО) могут удаляться в космос с помощью ракетно-космических систем (РН). Это позволит навсегда избавить Земную биосферу от наиболее опасных частей РО. Отходы с относительно малыми активностью и периодом полураспада подлежат остекловыванию и упаковке в специальные контейнеры для захоронения, в современных геологических захоронениях прекратится накопление ВРО. Задача удаления ВРО в космос с помощью РН требует совместных усилий экспертов ядерной и космической промышленности: ВРО после переработки на радиохимических заводах отделяются от отходов с малым периодом полураспада. Затем ВРО помещаются в капсулы для транспортировки и устанавливаются в контейнеры для удаления РО.

8 Примерами совместных исследований могут быть: выбор удаляемого в космос состава элементов, исходя из совокупности требований глубины очистки отходов атомных реакторов электростанций и допустимых уровней радиоактивного излучения от капсул, являющихся полезной нагрузкой для космических модулей удаления); определение требуемых показателей надежности и безопасности при оценке параметров ракетного модуля с радиоактивными отходами в процессе его функционирования от старта до выхода на конечную орбиту (или в место захоронения, например, на астероиде); изучение и выбор средств и способов подтверждения (в том числе экспериментального) показателей надежности и безопасности ракетно-космических элементов общей системы удаления радиоактивных отходов; выбор места захоронения (или полной деструкции) радиоактивных отходов, вариантами которого могут быть астероиды, дальние орбиты за пределами Солнечной системы или попадание в зону протуберанцев Солнца.

9 Зенит-3SLБ Данная трехступенчатая жидкостная РКН на экологически безопасных компонентах топлива разработана на базе РН «Зенит-2» и РКН «Зенит-3SL». Обеспечивает выведение полезных грузов на средние и высокие околоземные орбиты (включая ПГСО и ГСО) и на отлетные траектории. По соотношению стоимость/эффективность имеет один из наивысших показателей в мире. Тип РКН моноблочная, жидкостная, трехступенчатая Компоненты топлива Горючее Oкислитель кeрoсин жидкий кислород Масса полезного груза на отлетную траекторию, кг3900 Maксимальная продольная перегрузка, единиц4 Пусковой период Время пуска в любое время года круглосуточно Точность выведения Перигей, км Aпoгей, км Наклонение, градусы ± 40 ± 100 ± 0,1 Полетная надежность0,96 Вероятность пуска в заданное время0,97

10 Страна Мощность АЭС в Гигаваттах Число пусков РН «Зенит» наземного старта с новой орбитальной ступенью Франция6310 Россия22(3,3) Германия203 Украина132 Великобритания10(1,5) Швеция9(1,35) Испания7,5(1,15) Бельгия5,8(0,88) Чехия3,6(0,55) Швейцария3,2(0,48) Финляндия2,7(0,41) Прочие8,8(1,33) Итого в год Требуемое ежегодно количество пусков РН для удаления ВРО в космос (страны Европы).

11 Вариант поэтапной работы этап Наименование работ Результат 1.Разработка концепции удаления высокоактивных радиоактивных отходов АЭС. Концепция 2.Научно-исследовательская работа по разработке технического облика ОС и КРУ Облик, технология разработки 3.Разработка и создание экспери- ментального варианта ОС и КРУ для демонстрационного пуска Экспериментальные ОС и КРУ 4.Демонстрационный пуск с ОС и КРУ, но без ВРО. Демонстрация работы системы 5.Разработка и создание ракетно- космического комплекса с ОС и КРУ для удаления высокоактив- ных радиоактивных отходов Создание комплекса и готовность к эксплуатации

12 КОНТАКТНАЯ ИНФОРМАЦИЯ С.Н. Конюхов Генеральный конструктор – Генеральный директор ГП КБ «Южное» 49008, Украина, г.Днепропетровск, ул. Криворожская, 3 Тел.: Факс: А.В. Дегтярев Первый заместитель Генерального конструктора – Генерального директора ГП КБ «Южное» 49008, Украина, г.Днепропетровск, ул. Криворожская, 3 Тел.: Факс: О.М. Венцковский Директор Европейского представительства ГП КБ «Южное» 20, rue Vautier, B-1050, Bruxelles, BELGIUM Тел/Факс +32 (2)