Завод термической переработки оксидов - Thermal Oxide Reprocessing Plant

Здание THORP в устье рек Колдер и Эхен

В Завод термической переработки оксидов, или же THORP, это переработка ядерного топлива посадить в Селлафилд в Камбрия, Англия. THORP принадлежит Управление по снятию с эксплуатации ядерных установок и управляется Sellafield Ltd (которая является компанией-лицензиатом сайта). Отработанное ядерное топливо из ядерные реакторы перерабатывается для отделения 96% уран и 1% плутоний, который можно повторно использовать в смешанное оксидное топливо, от 3% радиоактивных отходов, которые обрабатываются и хранятся на заводе. Затем уран становится доступным потребителям для производства нового топлива.

14 ноября 2018 года было объявлено о завершении работы на THORP. Помещение будет использоваться для хранения отработанное ядерное топливо до 2070-х гг.[1]

История

Первая партия топлива THORP в 1994 г.

Строительство THORP началось в 1970-х годах и было завершено в 1994 году. Завод был введен в эксплуатацию в августе 1997 года. Стоимость строительства составила 1,8 миллиарда фунтов стерлингов.[2]

С 1977 по 1978 год расследование заявления проводилось British Nuclear Fuels plc для получения разрешения на планирование строительства нового завода по переработке облученного оксидного ядерного топлива реакторов как в Великобритании, так и за рубежом. Запрос должен был ответить на три вопроса: «1. Следует ли вообще перерабатывать оксидное топливо реакторов Соединенного Королевства в этой стране; в Виндскейле или в другом месте? 2. Если да, следует ли проводить такую ​​переработку в Виндскейле? 3. Если да Должен ли завод по переработке быть примерно вдвое больше предполагаемой площади, необходимой для обработки оксидного топлива Соединенного Королевства, и должен ли использоваться в качестве резервных мощностей для переработки иностранного топлива? ". Результатом расследования стало то, что новый завод, Завод термической переработки оксидов, получил добро в 1978 году, хотя он не был завершен до 1990-х годов за счет £ 1,8 миллиарда.[3]

В 1998/99 году завод столкнулся с серьезными экономическими трудностями, когда не смог достичь поставленных целей по переработке. Остановки на шесть месяцев в первой половине 1998 года и еще на несколько месяцев с декабря 1998 года из-за утечек привели к неспособности достичь целевого показателя переработки 900 тонны топлива за этот период. Большинство контрактов на переработку было заключено с Германией и Японией.[3]

14 ноября 2018 года было объявлено, что работы на THORP завершены, поскольку все контракты на переработку были выполнены. Объект будет использоваться для хранения отработавшего ядерного топлива до 2070-х годов.[1][4]

Снос завода будет произведен через период, позволяющий снизить уровень радиации, и ожидается, что это произойдет между 2075 и 2095 годами. Ориентировочная стоимость вывода из эксплуатации прогнозируется в 4 миллиарда фунтов стерлингов в ценах 2018 года.[2]

Особенности дизайна

Технологическая схема THORP предназначена для добавления меньшего количества нелетучих веществ в первый цикл. PUREX рафинат, одним из способов достижения этой цели является отказ от использования соединений железа в качестве плутоний восстановители. На этом заводе сокращение осуществляется с использованием либо гидразин или HAN (гидроксиламин нитрат ). Завод выбрасывает в газообразные выбросы криптон-85, радиоактивный бета-излучатель с периодом полураспада 10,7 года. В Институт радиологической защиты Ирландии (RPII) начал круглосуточный атмосферный мониторинг криптона-85 в 1993 году, до ввода завода в эксплуатацию.[5][6]

Охлажденное оксидное топливо измельчается в ячейке сдвига, и топливо растворяется в азотной кислоте. Перед подачей на установку химического разделения его подвергают химическому кондиционированию. Импульсные колонки (обозначенные как HA / HS) используются для первоначального отделения большей части урана и плутония от продуктов деления путем перевода их в фазу растворителя, которая включает трибутилфосфат в керосине без запаха (TBP / OK). Перенос осуществляется в колонке HA, где колонка HS обеспечивает дальнейшее удаление продуктов деления. Две дополнительные импульсные колонны (обозначенные BS / BX) и узел смеситель / отстойник (1BXX) затем разделяют уран и плутоний на отдельные потоки. Плутоний восстанавливается до степени окисления +3, который нерастворим в фазе растворителя, поэтому попадает в водную фазу на выходе из колонки 1BX.

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

Затем импульсные колонки очищают плутоний, удаляя оставшиеся проблемные продукты деления. Смеситель / отстойник (1С) используется для переноса (промывки) урана в водную фазу, готовую к следующей стадии. Очистка урана осуществляется с помощью трех смесителей-отстойников (UP1 - UP3), аналогичных тем, которые используются на существующей установке по переработке Magnox. Затем перед дальнейшей обработкой происходит испарение двух потоков продукта. Уран превращается в UO3 порошка, а плутоний превращается в PuO2 порошка и отправили на хранение.

Импульсные колонны были выбраны, чтобы избежать риска возникновения критических ситуаций на предприятии. Это может произойти, если соберется достаточно делящегося материала, чтобы начать неконтролируемую цепную реакцию, производящую большое количество нейтронов. Риски и механизмы хорошо изучены, а конструкция установки спроектирована таким образом, чтобы предотвратить их возникновение, т.е. искробезопасность.

2005 утечка

9 мая 2005 года было объявлено, что в THORP произошла большая утечка высокорадиоактивного раствора, которая впервые началась в июле 2004 года. Следственная комиссия British Nuclear Group определила, что ошибка конструкции привела к утечке, в то время как самодовольная культура на заводе задерживалась. обнаружение за девять месяцев. Операционный персонал не обнаружил утечку, пока сотрудники службы безопасности не сообщили о серьезных несоответствиях в бухгалтерском учете.

Всего 83 кубометры (18,250 имперские галлоны ) из азотная кислота раствор просочился из небольшой сломанной подводящей трубы, которая была обнаружена 19 апреля 2005 года, когда удаленная камера была отправлена ​​для исследования камеры очистки кормов THORP. Все жидкости, собранные под действием силы тяжести в вторичная защитная оболочка, который представляет собой ванну из нержавеющей стали, встроенную в 2-метровую железобетон, способный вместить 250 кубометров жидкости.

По оценкам, раствор из разлива содержал 20 метрических тонн урана и 160 килограммов плутония. Утечка раствора была безопасно возвращена в первичную защитную оболочку с использованием первоначально установленных паровых эжекторов. Уровни радиации в клетке препятствуют проникновению людей, и ожидается, что роботизированный ремонт сломанной трубы будет затруднен. Чиновники рассматривают возможность обойти неисправный резервуар, чтобы возобновить работу.

Трещина в трубе произошла из-за бокового движения бачка, который измеряет объем по весу и перемещается в процессе горизонтально и вертикально. Первоначальная конструкция танка имела ограничительные блоки для предотвращения бокового смещения, но позже они были удалены из конструкции для сейсмической развязки. Однако похоже, что это изменение конструкции не было оценено на предмет усталости, и маловероятно, что надлежащая проверка позволила бы это изменение.

Инцидент был классифицирован как 3 уровень из 7 по Международная шкала ядерных событий (INES), «серьезный инцидент» из-за количества радиоактивных материалов, которые просочились из первичной во вторичную защитную оболочку без обнаружения в течение нескольких месяцев.[7] Первоначально BNFL посчитал это удивительно высоким, но этого требовали спецификации шкалы.

Британская ядерная группа была осуждена за нарушение правил техники безопасности и охраны труда после аварии и оштрафована. £ 500,000.[8]

В конце концов, в начале 2008 года производство на заводе было возобновлено, но почти сразу же пришлось снова приостановить его из-за ремонта подводного подъемника, который перемещает топливо на переработку.[9]

Смотрите также

Другие площадки по переработке

Рекомендации

  1. ^ а б «На заводе Thorp в Великобритании прекращается переработка». Мировые ядерные новости. 14 ноября 2018 г.. Получено 15 ноября 2018.
  2. ^ а б Леггетт, Тео (27 ноября 2018 г.). «Внутри зоны смерти Селлафилда с роботами-очистителями ядер». Новости BBC. Получено 29 ноябрь 2018.
  3. ^ а б Браун, Пол (1 апреля 1999 г.): «Селлафилд говорит, что не вините Торпа в порезах», Хранитель, Великобритания, стр. 27
  4. ^ «Сайт Селлафилд Торп закроется в 2018 году». BBC News Cumbria. BBC. Получено 22 августа 2012.
  5. ^ «Риск для« заядлых »рыбаков удваивается». Ирландские новости. 16 января 1995 г. Архивировано с оригинал 11 января 2016 г.. Получено 1 мая 2015 - через Highbeam Research.
  6. ^ Макдональд, Фрэнк (7 января 1995 г.). «В отчете говорится, что радон представляет собой более серьезную угрозу, чем завод Селлафилд». The Irish Times. Архивировано из оригинал 11 января 2016 г.. Получено 2 мая 2015 - через Highbeam Research.
  7. ^ [1] В архиве 28 сентября 2007 г. Wayback Machine
  8. ^ Уилсон, Джеймс (17 октября 2006 г.). «Селлафилд подвергся критике за безопасность, поскольку BNG оштрафовала». FT.com. Получено 4 февраля 2013.
  9. ^ Джеффри Лин, «Шамболический» Селлафилд снова в кризисе после ужасающего отчета о безопасности, Независимый, 3 февраля 2008 г.

внешняя ссылка


Координаты: 54 ° 24′56 ″ с.ш. 3 ° 30′06 ″ з.д. / 54,4155 ° с. Ш. 3,5017 ° з. / 54.4155; -3.5017