«эксплуатации уран-графитовых ядерных реакторов» Технические подходы и основные вызовы в процессе вывода из эксплуатации уран-графитовых реакторов Генеральный директор АО «ОДЦ ...»

Акционерное общество

«Опытно-демонстрационный центр вывода из

эксплуатации уран-графитовых ядерных реакторов»

Технические подходы и основные вызовы

в процессе вывода из эксплуатации

уран-графитовых реакторов

Генеральный директор АО «ОДЦ УГР»

Изместьев Андрей Михайлович

Краткие сведения о ПУГР

ПУГР ЭИ-2 - двухцелевой

промышленный реактор .

Ввод в эксплуатацию - 1958 г .

Окончательный останов – 1990 г .

Вывод из эксплуатации – 2012-2015гг .

Южная площадка (пл.2) – 3 ПУГР Внешний вид здания ПУГР ЭИ-2 3-D модель здания ПУГР ЭИ-2 Основные вызовы Выбор варианта и разработка концепции вывода из эксплуатации ПУГР Обоснование безопасности варианта «Захоронение на месте»

Разработка технологий Практические работы по выводу из эксплуатации ПУГР Выбор варианта вывода из эксплуатации ПУГР Исходные данные для выбора варианта ВЭ

1. Данные по активности и радионуклидному составу РАО, накопленных в остановленных ПУГР .

2. Результаты расчетов трудо- и дозозатрат на выполнение работ по выводу из эксплуатации ПУГР по вариантам «захоронение на месте» и «ликвидация» .

3. Условия размещения. Все ПУГР РФ размещены на промышленных площадках совместно с комплексами ОИАЭ, включающих ядерные установки, пункты хранения и захоронения РАО, образовавшиеся в процессе выполнения военных программ

4. Результаты анализа мирового опыта и современного уровня научных знаний в области обращения с реакторным графитом .

5. Размещение графитовых кладок ПУГР ниже уровня земли .

Анализ этой информации позволил сделать вывод о том, что вариант «захоронения на месте» является обоснованным с позиций минимизации негативного экологического воздействия на персонал и окружающую среду и экономических затрат на вывод из эксплуатации Концепция вывода из эксплуатации ПУГР «Концепция вывода из эксплуатации промышленных уран-графитовых реакторов по варианту безопасного захоронения на месте» (пункт долгосрочной консервации) утверждена в 2009 году .

Концепция разработана в соответствии с принципами безопасности:

- радиационное воздействие, связанное с выводом из эксплуатации ПУГР, должно поддерживаться на возможно низком и достижимом уровне с учетом экономических и социальных факторов (принцип оптимизации – принцип ALARA)

- прогнозируемые уровни облучения будущих поколений не должны превышать допустимые уровни облучения населения, установленные действующими нормативными документами (принцип защиты будущих поколений)

- безопасность вывода из эксплуатации ПУГР должна обеспечиваться применением системы защитных барьеров на пути распространения ионизирующего излучения и радиоактивных веществ в окружающую среду (принцип многобарьерности) Нарушение целостности одного из барьеров или вероятное внешнее событие природного или техногенного происхождения не должны приводить к снижению уровня долговременной безопасности захоронения РАО .

Концепция вывода из эксплуатации ПУГР

Основные этапы работ по ВЭ ПУГР по варианту «захоронение на месте»

1. Полный демонтаж обеспечивающих систем и оборудования ПУГР ЭИ-2 за исключением реакторной установки .

2. Бетонирование помещений нижних отметок и подреакторного пространства до нижней плиты биологической защиты .

3. Максимальное заполнение приреакторных помещений и внутриреакторных пространств барьерными смесями на основе природной глины .

4. Дезактивация строительных конструкций .

5. Демонтаж надземной части ПУГР ЭИ-2 .

6. Создание барьера, препятствующего атмосферному воздействию на объект .

Оценка возможности выделения запасенной энергии (энергии Вигнера) в графите ПУГР Обоснование безопасности

Общие требования к барьерным материалам:

- низкая водопроницаемость;

- селективность по отношению к токсичным компонентам;

- стабильность свойств на период эксплуатации;

- пластичность ;

- достаточная несущая способность;

- доступность;

- экономическая обоснованность .

Специальные требования к барьерным материалам при создании пунктов хранения/захоронения РАО:

- неселективность при сорбции различных по химическим свойствам радионуклидов;

- высокая задерживающая способность по отношению к радионуклидам, в первую очередь, актинидам;

- отсутствие компонентов, способных повышать мобильность радионуклидов при эксплуатации барьера;

- низкая водопроницаемость;

- стабильность свойств барьера в течение периода эксплуатации;

- экологическая безопасность .

1. Разработан состав барьерного материала на основе механоактивированной смеси природных глин и технологии бесполостного заполнения;

2. На основании результатов расчетной оценки подтверждено, что прогнозируемая удельная активность радионуклидов составляет 10-3 Бк/кг, исключая С-14 и Cl-36, в месте разгрузки водоносного горизонта в реку Томь (время моделирования 10 000 лет);

3. Подтверждено, что при любом сценарии эволюции событий не прогнозируется превышение УВ наиболее мобильных радионуклидов С-14 и Cl-36 .

На основании данных исследований, обосновывающих безопасность ВЭ по сценарию «Захоронение на месте» разработан проект вывода из эксплуатации и получена лицензия на выполнение работ по выводу из эксплуатации ПУГР ЭИ-2 .

Максимальная высота защитного покрывающего экрана 6,5 м .

Площадь экрана на поверхности земли 67х69 м .

Использовалось глинистое сырье Томской области - смешаннослойный монтмориллонит (60%), присутствуют каолинит и иллит, а также хлорит .

Значения коэффициента фильтрации глины изменяется от 10-3 до 10-4 см/с в зависимости от степени уплотнения .

Глина пластичная, что позволило механически уплотнить глину до 1350-1500 кг/м3 .

Экран обладает противомиграционными и противофильтрационными свойствами .

1. Разработана и утверждена концепция вывода из эксплуатации ПУГР по варианту «Захоронение на месте» .

2. Выполнено обоснование безопасности вывода из эксплуатации ПУГР по варианту «Захоронение на месте» .

3. Созданы технологии ВЭ ПУГР по варианту «Захоронение на месте» (барьерный материал и технология заполнения полостей реакторной установки) .

4. В соответствии с проектом выполнены работы по созданию пункта консервации особых РАО .

5. Созданы защитные барьеры:

- под графитовой кладкой – 22 м;

- над графитовой кладкой – 13 м;

- по периметру графитовой кладки – 22 м;

Объем засыпанного барьерного материала ~ 40 000 м3 Разработанные технологии и опыт работ по ВЭ ПУГР ЭИ-2 могут быть использованы при выводе из эксплуатации других ПУГР, хранилищ РАО, ОИАЭ .

Принятие решения по выбору варианта ВЭ каждого ОИАЭ требует индивидуального подхода с учетом типа объекта, состава и количества РАО, геологических и гидрогеологических характеристик района размещения.