Перспективные концепции ядерных технологий

Ядерная энергетика

Для массового внедрения ядерной энергетики необходимо разработать новое поколение АЭС, которое бы полностью исключило попадание радио­нуклидов в окружающую среду при любых авариях на энергоблоке. В осно­ву положен многобарьерный принцип удержания радионуклидов в слу­чае аварии.

Первый барьер- таблетка диоксида урана. Боль­шая часть продуктов распада удерживается в самой таблетке. Второй барьер - герметичная оболочка тепловыделяющих элементов (твэлов), которая удерживает даже газообразные радионуклиды. Третий барьер - плотно- прочные корпус реактора и трубопроводы первого контура, которые удерживают радионуклиды в случае разгерметизации оболочки твэлов. Четвертый барьер - массивная, прочная, герметичная оболочка, окружающая реакторы или здание реактора.

Рис. 13.9. Принципиальная схема реакторной установки АСТ-500. Трехконтурная схема передачи тепла от реактора к потребителю.

Первый контур полностью герметичен и находится внутри корпуса реактора, цирку­ляция по контуру естественная.

Второй контур герметичен, циркуляция по контуру принудительная при нормальной работе и естественная в аварийных режимах. Включает в себя паровой компрессор объема с предохранительным устройством.

Давление в сетевом контуре выше, чем во втором.

Размещение реактора во втором прочном корпусе по принципу "матрешки" позволяет, в случае разгерметизации основного корпуса реактора, сохранить активную зону под уровнем во­ды, исключить плавление топлива, обеспечивает надежную локализацию радиоактивности в минимальном объеме.

Приоритетными направлениями перспективных АЭС является создание такой системы безопасности, которая практически полностью исключает влияние обслуживающего персонал а на ход остановки и расхолажива­ния реактора в случае аварии. Такой подход позволит в перспективе иметь реактор с внутренние присущей безопасностью. В наибольшей степени этому принципу соответствует проект атомной станции теплоснабжения (АСТ-500), принципиальная схема которой имеет шесть защитных барьеров (рис.9). Атомная станция тепло­снабжения проектировалась для строительства в непосредственной бли­зости к крупным годам, поэтому удовлетворяет наиболее строгим требованиям по обеспечению безопасной работы энергоблока.

Удаление радиоактивных отходов (РАО)

Хранилище для окончательного удаления РАО часто называют могиль­ником. Хотя такое хранилище непременно должно содержать средства кон­троля над миграцией радионуклидов, а также технические барьеры для предупреждения их распространения. Конструкция хранилища и его расположение (пла­нировка) отличны для разных категорий отходов. Для низ­коактивных отходов можно строить приповерхностные и наземные соору­жения; для среднеактивных предлагается строительство спе­циальных подземных хранилищ; для высокоактивных предполагается их удаление в глубокие геологические формации, возраст которых составляет сотни мил­лионов лет.