3 августа 2010

Остекловывание высокоактивных отходов в Словакии

Словакия начала свою программу остекловывания высокоактивных отходов (ВАО) в 1997, пустив для этого в эксплуатацию установку осткловывания VICHR. Эта установка была спроэктирована для иммобилизации 31 м3 загрязненных ВАО, которые образовались вследствии хранения отработавшего топлива в водном растворе содержащем от 3 до 5% хромата и бихромата калия (K2CrO4 и K2Cr2O7), получившего название хромпик. Основные радиоактивные загрязнители ВАО были продукты деления, такие как 134, 137Cs и 90Sr. Удельная активность ВАО, хранящися в нескольких емкостях, варьируется от 109 до 1011 Бк/дм3, а содержание трансурановых элементов (Pu, Am, U) изменяется от 103 до 105 Бк/дм3. Остекловывание этих отходов было решено провести ввиду высокой активности 137Cs и большого содержания трансурановых элементов в хромпике. Продукт остекловывания (стекло) известен долговременной стабильностью и устойчивостью, низкой скоростью выщелачивания радионуклидов и гарантирует безопасность хранения и захоронения. Установка VICHR была сконструирована на АЭС A-1 в Ясловске Богунице в период 1986 – 1991.

Производительность установки составляет около 2 кг/час по стеклорасплаву, который сливается в капсулы – канистры из нержавеющей стали объемом около 7.5 дм3.


Технологическая схема остекловывания ВАО VICHR на АЭС А-1 в Словакии

Установка остекловывания ВАО VICHR работала с 1997 по 2002 с суммарным эксплуатационным временем 4000 часов. Она завершила остекловывание 18.8 м3 ВАО с удельной активностью от 0.3 до 1.2 ГБк/дм3. При этом было получено 211 канистр остеклованных ВАО с суммарным объемом 1.53 м3, которые теперь безопасно хранятся на АЭС A-1. Эксплуатация VICHR проходила без каких-либо нештатных ситуаций имеющих негативное влияние на окружающую среду. Не наблюдалось никаких утечек активных материалов из эксплуатируемого оборудования в помещения, как посещаемых так и непосещаемых. Эффективные дозы для эксплуатирующего персонала варьировали от 0.3 до 0.4 мЗв/год (отметим, что усредненная доза от природных источников составляет 2.4 мЗв/год). Кроме того, никакого внутреннего загрязнения персонала не наблюдалось.

Работы по усовершенствованию установки остекловывания VICHR были завершены в 2008. При этом были улучшены плавитель, кожухи плавителя и система газоочистки установки.

Усовершенствование было произведено на основе опыта ее эксплуатации и с целью подготовки к остекловывания оставшихся ВАО, которые характеризуются большей удельной активностью (~ 100 ГБк/дм3). В настоящее время VICHR находится в стадии ввода в эксплуатацию и испытаний.


Эксперты МГАТЭ вместе со словацкими специалистами

МАГАТЭ организовало экспертную миссию 6-11 июля 2010, с целью консультативной помощи словацким специалистам в идентификации ключевых точек в усовершенствовании эксплуатационной безопасности VICHR. Группа экспертов включала хорошо известных специалистов в области стекол и радиоактивных отходов: С.К. Саманта (МАГАТЭ), Й. Сисмилк (Чехия), К. Вейер (Франция), Б. Верма (Индия), Н. Мусатов (Россия), М. Лиска (Словакия), М. Ожован (Великобритания), Д. Пилер (США).

Антон Пекар (VUJE, Словакия), Михаил Ожован (ISL,UK)