Завод по переработке термического оксида
Выведенный из эксплуатации завод по переработке ядерного топлива в Великобритании (1994–2018 гг.)

Завод по переработке термического оксида
Здание THORP, вид с юга за внутренней железнодорожной линией
СтранаАнглия, Соединенное Королевство
РасположениеКамбрия , Северо-Западная Англия
Координаты54°24′56″с.ш. 3°30′06″з.д. / 54,4155°с.ш. 3,5017°з.д. / 54,4155; -3,5017
Статустолько хранение
Строительство началось1974
дата комиссии1994
Дата вывода из эксплуатации2018 (переработка прекращена, хранение топлива продолжается)
Стоимость строительства1,8 млрд фунтов стерлингов
ВладелецУправление по выводу из эксплуатации ядерных объектов
ОператорСеллафилд ООО
Источник охлажденияГрадирни с принудительной тягой
[править на Wikidata]

Завод по переработке термического оксида , или THORP , — это завод по переработке ядерного топлива в Селлафилде в Камбрии , Англия. THORP принадлежит Управлению по выводу из эксплуатации ядерных объектов и управляется компанией Sellafield Ltd , лицензиатом площадки.

Отработанное ядерное топливо из ядерных реакторов было переработано для отделения 96% урана и 1% плутония от 3% радиоактивных отходов, которые обрабатываются и хранятся на заводе. Затем уран предоставляется клиентам для производства нового топлива, а плутоний включается в смешанное оксидное топливо .

14 ноября 2018 года было объявлено, что операции по переработке на THORP завершены после получения дохода в размере 9 млрд фунтов стерлингов. Приемно-складской комплекс (составляющий почти половину физического следа THORP) будет работать до 2070-х годов для приема и хранения отработанного ядерного топлива с британского флота PWR и AGR . [1] Ожидается, что вывод из эксплуатации начнется около 2075 года. [ 2 ]

История

Первая загрузка топлива THORP в 1994 году

Между 1977 и 1978 годами было проведено расследование по заявке British Nuclear Fuels plc на получение разрешения на планировку нового завода по переработке облученного оксидного ядерного топлива из британских и иностранных реакторов. Расследование должно было ответить на три вопроса:

  1. Следует ли вообще перерабатывать оксидное топливо из реакторов Соединенного Королевства в этой стране: в Уиндскейле или где-то еще?
  2. Если да, следует ли проводить такую ​​переработку в Уиндскейле?
  3. Если да, то должен ли перерабатывающий завод быть примерно в два раза больше предполагаемой площади, необходимой для переработки оксидного топлива из Соединенного Королевства, и использоваться в качестве резервной мощности для переработки иностранного топлива?

Результатом расследования стало то, что в 1978 году было дано добро на строительство нового завода по переработке термического оксида. [3]

Строительство THORP началось в 1979 году и было завершено в 1994 году. Завод был введен в эксплуатацию в августе 1997 года. Стоимость строительства составила 1,8 миллиарда фунтов стерлингов. [4]

Первый облученный топливный стержень THORP был срезан в марте 1994 года, за которым в январе 1995 года последовал химический разделительный завод, обрабатывающий облученный топливный раствор, который был произведен в предыдущем году заводом Head End. К весне 1998 года более 1400 тонн облученного топлива было переработано в THORP, и завод стабильно и успешно наращивал свою нормальную производительность в течение всего этого времени. В это время производительность химического разделительного завода THORP была превосходной, прежде всего, стадия разделения урана и плутония, которая получила обширное развитие для борьбы с эффектами продукта деления технеция, дала общую производительность разделения, значительно превышающую минимальные требования технологической схемы. Сбросы THORP представляли собой малую часть общих сбросов с более обширной площадки в Селлафилде. [5] [6]

14 ноября 2018 года было объявлено, что операции по переработке в THORP завершены после того, как все существующие контракты на переработку были выполнены. Он переработал 9331 тонну отработанного ядерного топлива от 30 клиентов в девяти странах, заработав £9 млрд дохода. Приемно-складское предприятие в THORP продолжает работать. [1] [7]

Вывод из эксплуатации будет произведен через несколько десятилетий, чтобы уровень радиации снизился, и, как ожидается, произойдет между 2075 и 2095 годами. Оценочная стоимость вывода из эксплуатации прогнозируется в размере 4 млрд фунтов стерлингов по ценам 2018 года. [4]

Дизайн

Химическая схема для THORP разработана для добавления меньшего количества нелетучих веществ в рафинат PUREX первого цикла . Один из способов, которым это достигается, — это отказ от использования соединений железа в качестве восстановителей плутония . На этом заводе восстановление осуществляется с использованием либо гидразина , либо HAN (гидроксиламиннитрата). Завод выделяет газообразные выбросы криптона-85, радиоактивного бета-излучателя с периодом полураспада 10,7 лет. Институт радиологической защиты Ирландии (RPII) начал круглосуточный мониторинг атмосферы на предмет криптона-85 в 1993 году, до ввода завода в эксплуатацию. [8] [9]

Охлажденное оксидное топливо измельчается в Shear Cell, а топливо растворяется в азотной кислоте. Оно химически кондиционируется перед передачей на химическую разделительную установку. Импульсные колонны (обозначаемые HA/HS) используются для первоначального отделения большей части урана и плутония от продуктов деления путем переноса их в фазу растворителя, которая содержит трибутилфосфат в керосине без запаха (TBP/OK). Перенос осуществляется в колонне HA, при этом колонна HS обеспечивает дальнейшее удаление продуктов деления. Затем 2 дополнительные импульсные колонны (обозначаемые BS/BX) и узел смесителя/отстойника (1BXX) разделяют уран и плутоний на отдельные потоки. Плутоний восстанавливается до степени окисления +3, которая нерастворима в фазе растворителя, поэтому оказывается в водной фазе, выходящей из колонны 1BX.

Смеситель/отстойник 1BXX завершает удаление Pu из фазы растворителя. Колонна 1BS удаляет оставшийся уран из водной фазы с использованием свежего растворителя.

Затем импульсные колонны очищают плутоний, удаляя оставшиеся проблемные продукты деления. Смеситель/отстойник (1C) используется для переноса (промывания) урана в водную фазу, готовую к следующему этапу. Очистка урана достигается с помощью трех смесителей-отстойников (UP1 - UP3), аналогичных тем, что используются на существующем заводе по переработке Magnox. Затем происходит испарение двух потоков продукта перед дальнейшей обработкой. Уран преобразуется в порошок UO 3 , а плутоний преобразуется в порошок PuO 2 и отправляется на хранение.

Импульсные колонны были выбраны, чтобы избежать риска возникновения критического инцидента на заводе. Это может произойти, если достаточное количество делящегося материала соберется вместе, чтобы начать неконтролируемую цепную реакцию, производящую большой выброс нейтронов. Риски и механизмы хорошо изучены, и конструкция завода организована так, чтобы предотвратить его возникновение, т. е.: внутренне безопасна.

Внутренняя утечка 2005 г.

9 мая 2005 года было объявлено, что на THORP произошла крупная утечка высокорадиоактивного раствора, которая началась в июле 2004 года. Комиссия по расследованию British Nuclear Group установила, что утечка произошла из-за ошибки в проекте, а благодушная атмосфера на заводе задержала обнаружение на девять месяцев. Операционный персонал не обнаружил утечку, пока сотрудники службы безопасности не сообщили о серьезных расхождениях в учете жидкости.

В общей сложности 83 кубических метра (82 966 литров ) горячего раствора азотной кислоты вытекли из небольшой треснувшей питающей трубы, что было обнаружено, когда 19 апреля 2005 года для обследования камеры осветления сырья THORP была направлена ​​удаленная камера. Все жидкости под действием силы тяжести собрались во вторичной защитной оболочке , которая представляет собой ванну из нержавеющей стали, встроенную в железобетон толщиной 2 метра , способную удерживать 250 кубических метров жидкости.

По оценкам, раствор из разлива содержал 20 метрических тонн урана и 160 килограммов плутония. Протекший раствор был безопасно собран в первичной защитной оболочке с использованием изначально установленных паровых эжекторов. Уровень радиации в камере исключал проникновение людей.

Труба треснула из-за бокового движения бухгалтерского резервуара, который измеряет объем по весу и движется горизонтально и вертикально в процессе. Первоначальная конструкция резервуара имела блоки ограничения для предотвращения бокового движения, но позже они были удалены из конструкции для сейсмического разъединения.

Инцидент был классифицирован как 3-й уровень из 7 по Международной шкале ядерных событий (INES), «серьёзный инцидент», из-за объёма радиоактивных материалов, которые вытекли из первичной во вторичную оболочку без обнаружения в течение нескольких месяцев. [10] Первоначально BNFL посчитала это удивительно высоким показателем, но спецификации шкалы требовали этого.

British Nuclear Group была признана виновной в нарушении правил охраны труда и техники безопасности после аварии и оштрафована на 500 000 фунтов стерлингов. [11]

Производство на заводе возобновилось в конце 2007 года, но в начале 2008 года снова остановилось для ремонта подводного подъемника, перевозившего топливо для переработки. [12]

Смотрите также

Другие места переработки

Ссылки

  1. ^ ab "Переработка прекращается на заводе Thorp в Великобритании". World Nuclear News. 14 ноября 2018 г. Получено 15 ноября 2018 г.
  2. ^ Годовой отчет и счета NDA за 2018–2019 гг. NDA, 4 июля 2019 г.
  3. ↑ Браун, Пол (1 апреля 1999 г.), «Селлафилд говорит, что не стоит винить Торпа за порезы», The Guardian , Великобритания, стр. 27
  4. ^ ab Leggett, Theo (27 ноября 2018 г.). «Внутри зоны смерти Селлафилда с роботами для очистки от ядерных отходов». BBC News . Получено 29 ноября 2018 г.
  5. ^ Philips, C. (июль 1998 г.). «Завод по термической переработке оксидов в Селлафилде: три года активной работы на заводе по химическому разделению».
  6. ^ C., Phillips (16 февраля 1993 г.). «Разработка и проектирование завода по переработке термического оксида в Селлафилде». Chemical Engineering Research and Design . 71 (A2).
  7. ^ "Sellafield Thorp site to close in 2018". BBC News Cumbria . BBC. 7 июня 2012. Получено 22 августа 2012 .
  8. ^ "Риск удваивается для "тяжелых" любителей рыбы". The Irish News . 16 января 1995 г. Архивировано из оригинала 11 января 2016 г. Получено 1 мая 2015 г.
  9. ^ Макдональд, Фрэнк (7 января 1995 г.). «В отчете говорится, что радон представляет более серьезную угрозу, чем завод в Селлафилде». The Irish Times . Архивировано из оригинала 11 января 2016 г. Получено 2 мая 2015 г.
  10. ^ [1] Архивировано 28 сентября 2007 г. на Wayback Machine.
  11. ^ Уилсон, Джеймс (17 октября 2006 г.). «Селлафилд подвергся критике по вопросам безопасности, поскольку BNG оштрафован» . FT.com. Архивировано из оригинала 11 декабря 2022 г. Получено 4 февраля 2013 г.
  12. ↑ Джеффри Лин, «Шамболический» Селлафилд снова в кризисе после разгромного отчета по безопасности, The Independent , 3 февраля 2008 г.
  • Управление по выводу из эксплуатации ядерных объектов
  • Селлафилд Лимитед
  • Bellona Foundation — отличный сайт с подробной информацией о Селлафилде и связанных с ним экологических проблемах.
  • Атомный блок закрыт после проверок - BBC , 23 апреля 2005 г.
  • Огромная утечка радиоактивных веществ привела к закрытию атомной электростанции Торп - The Guardian , 9 мая 2005 г.
  • Трещина в трубе THORP – Отчет комиссии по расследованию, BNFL , 26 мая 2005 г.
  • Чиновники Торпа работают над восстановлением британского завода по переработке ядерного оружия - Bellona Foundation , 7 июля 2005 г.
  • Опубликован отчет комиссии по расследованию Торпа - Nuclear Engineering International , 27 июля 2005 г.
  • Персонал атомной станции отстранен от работы из-за утечки - BBC , 4 августа 2005 г.
  • Из-за загруженности задерживается повторное открытие Thorp - News & Star , 11 ноября 2005 г.
  • Утечка радиоактивной жидкости в камере осветления сырья на заводе BNG THORP в Селлафилде, Обзор управленческих и технических аспектов аварии и ее последствий для будущего THORP, Джон Лардж , 13 апреля 2006 г. - включая диаграммы
  • Одобрен повторный запуск Торпа - Nuclear Engineering International , 17 января 2007 г.
  • Культура в клубе - Nuclear Engineering International , 25 апреля 2007 г.
  • Отчет HSE об утечке THORP
  • Приговор British Nuclear Group за аварию на THORP, г-н судья Опеншоу, 16 октября 2006 г.
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Завод_термической_переработки_оксида&oldid=1252099870"