Radioactive waste management
Обращение с радиоактивными отходами
«Ахилесовой пятой» ядерной отрасли является проблема радиоактивных отходов (РАО). Их многообразие и степень опасности для населения не подразумевает простых решений, однако при обращении с ними следует придерживаться подходов, известных как принцип ALARA. Прежде, чем приступать к планированию работ по обезвреживанию накопленных РАО, чтобы не перекладывать уже накопившиеся и продолжающие накапливаться проблемы на плечи будущих поколений, необходимо использовать этот принцип оптимизации доз и выбирать наиболее эффективные, экономически обоснованные и безопасные технологии. Ниже рассматривается технология концентрирования ЖРО, позволяющая решить многие существующие проблемы
Tritium removal from water
На сегодняшний момент существует острая потребность очистки от трития огромных объемов радиоактивной воды при ликвидации последствий аварии на АЭС «Фукусима». Альтернативой этому является сброс тритиевой воды в мировой океан. Возможно предложенная технология разделения молекул воды по изотопам водорода позволит предотвратить это печальное событие. В отличии от дейтерия тритий является особо опасным изотопом для человеческого организма (β – излучатель 18,6 кэВ с периодом полураспада 12,32 лет), так как легко встраивается в клеточную структуру и является источником внутреннего облучения. В природе тритий образуется в верхних слоях атмосферы при соударении частиц космического излучения с ядрами атомов, например, азота, однако ядерные реакторы также стали важным источником накопления трития в окружающей среде, особенно при ядерных катастрофах, таких как Фукусима. С точки зрения экономической приемлемости технологии очистки от трития, из-за относительно небольшого периода полураспада трития (12,32 лет) при больших объемах переработки – более миллиона тонн (как на Фукусиме), дешевле выдерживать тритий до распада основной массы, чем применять слишком дорогостоящие технологии. Поэтому для Фукусимы требуется эффективная и малозатратная технология очистки, и возможно предлагаемая технология окажется востребованной.
Optimization of LRW Concentration Technology
Основной целью создания безреагентной технологии упаривания ЖРО является проведение процессов отделения чистых паров растворителя от радиоактивного раствора в режиме пленочного испарения при использовании непрерывной механической очистки греющей поверхности от солевых отложений. Механическая очистка греющей поверхности позволяет избежать необходимости применения химических реагентов, что является важным положительным фактором для многих процессов выпаривания, в частности, применительно к переработке ЖРО, так как отсутствие химреагентов для промывки теплообменных поверхностей существенно снижает объемы при кондиционировании. Кроме того, технология позволяет обеспечить экономически оправданное кондиционирование высокосолевых растворов в цементном компаунде. Для реализации технологии решаются следующие задачи:
- создание технологии безреагентного упаривания до требуемой концентрации солей (например, до 700-800 г/л);
- исключение химических отмывок выпарного оборудования для восстановления теплопередающей способности греющих поверхностей (обеспечение длительного межпромывочного цикла работы) за счет очистки греющей поверхности от отложений в процессе упаривания;
- применение энергосберегающих технологий с механической рекомпрессией вторичного пара (MVR – mechanical vapor recompression);
- отсутствие охлаждающего контура;
- минимальное количество вторичных ЖРО;
- разработка «всеядных» по химическому составу выпарных аппаратов с широким диапазоном степени концентрирования;
- высокая степень очистки пара;
- удобная автоматизация управления технологическими параметрами;
- малая численность персонала и низкие дозовые нагрузки;
- компактность выпарного оборудования и его встраиваемость в технологическую цепочку, например, для получения цементного компаунда;
- возможность создания транспортируемых модулей;
- существенное снижение стоимости переработки ЖРО;
- быстрая окупаемость оборудования.
Непрерывность очистки греющей поверхности установки от отложений в процессе упаривания позволяет обеспечивать безостановочную работу по переработке ЖРО в течение нескольких месяцев, что выгодно отличает данную установку от существующих выпарных аппаратов.
MODULAR EVAPORATOR UNIT
Проблемы образования отложений на теплообменных поверхностях при испарении и перегонке растворов существуют в различных отраслях промышленности (атомной, химической, гидрометаллургической, фармацевтической, пищевой и др.). Предлагаемая технология направлена на решение этой проблемы и создание оборудования для концентрирования и перегонки растворов без применения химических реагентов. В сочетании с применением технологии механической рекомпрессии паров (МВР) обеспечивается энергосберегающий режим работы и низкие эксплуатационные расходы. Реализация принципа непрерывной механической очистки поверхностей нагрева при выпаривании раствора позволяет неограниченно увеличивать интервал между промывками выпарного оборудования.
Development of a concept for the neutralization of LRW of medium and low activity levels
Анализируется возможность разработки целостной концепции переработки, хранения, транспортировки и захоронения радиоактивных отходов среднего и низкого уровня активности.Рассматриваются способы переработки и утилизации жидких радиоактивных отходов (ЖРО) путем перевода их в твердые радиоактивные отходы (ТРО) концентрированием радионуклидов из ЖРО внутри цементной матрицы радиационно-защитного блока, которые укладываются в пунктах приповерхностного захоронения радиоактивных отходов по определенной схеме, обеспечивающей максимальную изоляцию радиоактивных веществ от окружающей среды в течение длительного времени. Ключевыми отличиями предлагаемой концепции являются концентрирование ЖРО до солесодержания 700-800 г/л, формирования унифицированных цементных блоков (УЦБ), удобных для длительной изоляции РАО, использование не подверженных деградации со временем недорогих материалов для изоляции радионуклидов от окружающей среды, а так же оптимизация структуры размещения УЦБ в пунктах окончательной изоляции, при которой УЦБ с более опасными радионуклидами и высокой активностью находятся ближе к центру кладки, а с понижением уровня опасности и активности размещаются ближе к периферии кладки
uzikof@gmail.com
uzikov62@mail.ru
Address
Bratskaya st., 27 apt. 61 Dimitrovgrad, Ulyanovsk region, Russia, 433515
Call Us
+7 917 622 40 47