Весняна школа НАЕК Енергоатом Тема лекції: Поводження з відпрацьованим ядерним паливом в Україні. Міжнародний досвід поводження з ВЯП Лектор: Маліновський Віталій

1. Поводження з відпрацьованим ядерним
паливом в Україні.
Міжнародний досвід поводження з ВЯП
Начальник відділу поводження з
паливом ДП «НАЕК «Енергоатом»
Маліновський Віталій Казимірович
ВЕСНЯНА ШКОЛА ДП «НАЕК «ЕНЕРГОАТОМ»
13 квітня 2017 р.

2. Поводження з ВЯП є складовою частиною технологічного процесу виробництва електроенергії
на АЕС ДП НАЕК «Енергоатом». ДП «НАЕК «Енергоатом» експлуатує:
- 13 енергоблоків ВВЕР-1000 (на ВП ЗАЕС, ВП РАЕС, ВП ХАЕС і ВП ЮУАЕС);
- 2 енергоблоки ВВЕР-440 (на ВП РАЕС).

3. Поточна схема поводження з ЯП в Україні

4. Схема поводження з ВЯП в Україні
Поводження з ВЯП здійснюється відповідно до «Енергетичній стратегії України на період до 2030 року», затвердженої
розпорядженням Кабінету Міністрів України від 24 липня 2013 № 1071-р, для українських АЕС реалізується як проектна схема
поводження з ВЯП (зберігання в БВ РО АЕС та відправлення ВЯП на переробку до Російської Федерації), так і схема, яка
передбачає тривале (50 років і більше) зберігання ВЯП з наступним ухваленням остаточного рішення щодо його переробки або
захоронення.
Поточна схема поводження з ВЯП:
тимчасове зберігання ВЯП в пристанційних басейнах витримки з метою зменшення залишкового тепловиділення до рівня
безпечного для перевезення ВЯП в сховища довгострокового проміжного зберігання або вивезення ВЯП на переробні
підприємства Росії до введення в експлуатацію централізованого сховища для ВЯП РАЕС, ХАЕС і ЮУАЕС;
ВЯП, що утворюється в результаті експлуатації РАЕС, ХАЕС і ЮУАЕC вивозиться на переробку до Російської Федерації;
ВЯП, що утворюється в результаті експлуатації ЗАЕС направляється на зберігання в пристанційне проміжне сховище ВЯП
сухого типу (СВЯП)
Заплановано: будівництво та введення в експлуатацію Централізованого сховища відпрацьованого ядерного палива для
зберігання ВЯП РАЕС, ХАЕС і ЮУАЕC.
Перспектива: На поточний час розглядається варіант витримки та переробки ВЯП на підприємствах AREVA з наступним
зберіганням продуктів переробки у сховище ВАВ.

5. Схема поводження з відпрацьованим ядерним паливом (ВЯП)

6. Конструкція ТВЗ
ТВЗ призначена для генерування теплової енергії, організації теплосєму та
управління процесом енерговиділення в складі активної зони реакторної установки.
ТВЗ складається з наступних складових частин:
-головки;
-пучка твелів;
-хвостовика.
Конструкція головки ТВЗ призначена для виконання наступних функцій:
-Забезпечує необхідне зусилля підтискання ТВЗ в реакторі;
-Взаємодіє з захватним пристроєм транспортно-технологічного обладнання;
-Стабілізує вихід потоку теплоносія з активної зони;
-Демпфірує падіння ПС СКЗ зі штангою приводу при спрацьовуванні аварійного
захисту.
Пучок твелів складається з 312 твелів і твегов, 18 НК, ЦТ, 15 ДР і нижньої решітки.
Хвостовик ТВЗ забезпечує сполучення нижньої частини ТВЗ з опорними
склянками реактора. На зовнішній поверхні хвостовика є фіксатор, який,
взаємодіючі з опорним стаканом шахти реактора та забезпечує відповідне
положення ТВЗ в активній зоні.

7. Поводження зі свіжим ядерним паливом на ВП АЕС

8. Завантаження ЯП до активної зони РУ
1 – БЭР реактора
2 – БВ TG21B01÷B03
3 – транспортный люк
4 – универсальное гнездо TG21B04
5 – главный санитарный шлюз (вход в пом. ГА-701)
6 – транспортный канал
7 – гидрозатвор плоский скользящий
8 – в/камера SDIS/ALIS МАГАТЭ
9 – прожекторы МАГАТЭ
10 – печати МАГАТЭ (металлическая и/или электронная)
11 – шахта ревизии ВКУ
12 – шахта ревизии БЗТ
13 – шахта ревизии ВБ
14 – металлический бокс с э/розетками питания в/с ALIS

9. Зберігання вивантаженого ЯП в пристанційних БВ
1 – БЭР реактора
2 – БВ TG21B01÷B03
3 – транспортный люк
4 – универсальное гнездо TG21B04
5 – главный санитарный шлюз (вход в пом. ГА-701)
6 – транспортный канал
7 – гидрозатвор плоский скользящий
8 – в/камера SDIS/ALIS МАГАТЭ
9 – прожекторы МАГАТЭ
10 – печати МАГАТЭ (металлическая и/или электронная)
11 – шахта ревизии ВКУ
12 – шахта ревизии БЗТ
13 – шахта ревизии ВБ
14 – металлический бокс с э/розетками питания в/с ALIS

10. Вивезення ВЯП з пристанційних БВ (ВП ХАЕС, ВП ЮУАЕС, ВП
РАЕС) на переробні підприємства Росії
Для транспортування ВЯП за межами енергоблоків використовується транспортний контейнер ТК-13, місткістю 12
ВТВЗ. Заповнений ВТВЗ транспортний контейнер дистанційно закривається кришкою. Контейнер транспортується в
шахту дезактивації РВ, де виконується його ущільнення, сушка внутрішньої порожнини, перевірка на герметичність,
радіаційний контроль, дезактивація, температурний контроль. Після шахти дезактивації контейнер встановлюється
на вагон-контейнер, переводиться в горизонтальне положення і вивозиться з РВ.

11. Зберігання ВЯП в ССВЯП ВП ЗАЕС
На Запорізькій АЕС для проміжного зберігання ВЯП, обраний варіант зберігання палива в «сухому» контейнері, де
паливо знаходиться в середовищі інертного газу. Контейнери сухого зберігання, які використовуються на ЗАЕС, є
аналогами американських контейнерів VSC-24 (Duke Engineering & Services Europe, Inc., DE&S и Sierra Nuclear
Corporation SNC)) та адаптованими під паливо ВВЕР-1000.
• Обладнання та критерії безпечного зберігання ВЯП в СХОЯТ
• Основними компонентами системи сухого зберігання відпрацьованого ядерного палива є:
• багатомісний герметичний кошик (БГК);
• перевантажувальний контейнер (ПК);
• вентильований бетонний контейнер (ВБК).
• ВТВЗ що підлягають завантаженні в БГК, повинні відповідати таким вимогам:
• максимальне тепловиділення ВТВЗ - не перевищує 0,99 кВт, з урахуванням похибки;
• час знаходження ВТВЗ в басейні витримки перед завантаженням - не менше 5 років;
• максимальне початкове збагачення кожної ВТВЗ по U235 - не більше 4,4%;
• ВТВЗ не повинні мати механічних пошкоджень;
• ВТВЗ відповідають критеріям по герметичності.
• Дозволена температура оболонки ТВЕЛ при зберіганні:
• - при зберіганні 350 С;
• - при короткострокових перехідних режимах (до 8 годин) 450 С.

12. Схема зберігання ВТВЗ
1.датчик температурного контролю
2.вхід повітря та направляючі для
транспортування
3.бетонний майданчик зберігання
4.вихід повітря
5.кришка бетонного контейнера
6.силова і захисна кришки кошика
7.блок з 24-х чарунок для ВТВЗ
8.чарунка для ВТВЗ
9.корпус багатомісної кошика зберігання
10.Обічайка
11.вентильований бетонний контейнер

13. Зберігання ВЯП в ССВЯП ВП ЗАЕС

14. Варіанти поводження з ВЯП у різних країнах
• Франція, Великобританія, Індія, Японія і Росія обрали варіант
переробки та регенерації ВЯП (переробляють частину
напрацьованого у цих країнах ВЯП, а також ВЯП інших країн (на
комерційній основі, з поверненням замовнику цінних продуктів
переробки та радіоактивних відходів).
• Фінляндія, Швеція та США, ВЯП розглядається в якості відходів
з подальшим «прямим» похованням.
• Більшість країн ще не визначилися і продовжують зберігати ВЯП
до вибору остаточного варіанту (так зване «відкладене
рішення»).

15. Варіанти поводження з ВЯП у різних країнах
• Франція, Великобританія, Індія, Японія і Росія обрали варіант
переробки та регенерації ВЯП (переробляють частину
напрацьованого у цих країнах ВЯП, а також ВЯП інших країн (на
комерційній основі, з поверненням замовнику цінних продуктів
переробки та радіоактивних відходів).
• Фінляндія, Швеція та США, ВЯП розглядається в якості відходів
з подальшим «прямим» похованням.
• Більшість країн ще не визначилися і продовжують зберігати ВЯП
до вибору остаточного варіанту (так зване «відкладене
рішення»).

16. Варіанти поводження з ВЯП у різних країнах

17. Узагальнення світового досвіду в сфері поводження з відпрацьованим ядерним паливом не дозволяє на
даний час зробити однозначний вибір єдиної перспективної стратегії, яка найкращим чином
відповідала б потребам будь-якої держави.
Вирішення проблеми в конкретній країні в значній мірі повинно узгоджуватися зі стратегією
організації ядерно-паливного циклу, яка, в свою чергу, визначається національними пріоритетами і
програмами розвитку енергетики.
Протягом останнього десятиліття відзначається відмова багатьох країн, особливо у Центральній і
Східній Європі, від переробки ВЯП. Більшість з цих країн на даний час ще не прийняли остаточне
рішення - переробляти ВЯП для вилучення залишився ядерного матеріалу і повторного його
використання або захоронювати ВЯП без переробки.
Доцільність переробки ВЯП визначається перспективами використання основних матеріалів переробки
- урану і плутонію.
Висновки