Перевозка реактора в теории и реалиях

Любая современная экономика имеет растущую год от года потребность в грузоперевозках негабаритных грузов. Осуществить перевозку самых больших и тяжелых промышленных изделий, к которым относятся реакторы атомных станций или морских кораблей, могут очень немногие. Обратитесь в ТК «СТЭК» и мы организуем подобного рода операцию.

Специфический груз

Чем так необычны реакторы в качестве груза? Изделие под названием реактор служит для герметичного осуществления разнообразных физических (не только ядерных) и химических реакций для получения энергии или других химических веществ. Поскольку подобного рода процессы, обычно опасные и многоступенчатые, оболочка изделия, в котором осуществляется реакция, должна быть надежная, что достигается с помощью применения специальных материалов и толстых стенок. Ректоры очень разнообразны по структуре. Их обычные размеры занимают объем в несколько сот кубических метров, а вес – несколько сот тонн. Очевидно, что перевести такую махину не просто.

Организация перевозки

Приступить к решению задачи по перевозке реактора является непростым и очень ответственным выбором для любой транспортной компании. Подготовительные работы заключаются в разработке специального, сугубо индивидуального, проекта, который включает в себя:

• Детальную разработку маршрута и предварительное прохождение по нему с испытательными мерами;
• Расчет и проектирование изменений в инфраструктуре, которые необходимо осуществить на местности;
• Строительство необходимой инфраструктуры (дорог, подъездов и причалов), укрепление мостов, расширение пространства и демонтаж мешающих конструкций;
• Выбор, заказ и доставка нужной погрузочной техники и транспортных средств в узловые точки маршрута, чтобы избежать простоя и накладок;
• Заключение соглашений с ведомствами, задействованными в перевозке (порты, ж/д станции, монтажные организации) и личное инспектирование объектов.

Организовать подобную перевозку уже само по себе не простая задача. В процессе разработки проекта приходится рассматривать несколько маршрутов с привлечением всех видов транспорта. Грузы такой массы практически невозможно перевозить по автомобильным трассам, требуются многоосные тралы и транспортеры, выдерживающие нагрузку до 50 тонн на ось. Такие машины существую в единичных экземплярах в стране. Транспортировку по железной дороге организовать более реально, но при этом необходима предварительная проверка и укрепление железнодорожного полотна на протяжении всего пути. Приходится вносить изменения в расписание поездов в обоих направлениях и даже осуществлять демонтаж некоторых элементов инфраструктуры (семафоры, опоры, знаки). Легче всего грузы такой массы и размеров как реактор транспортировать водным транспортом, для этого подойдет средних размеров баржа. В данном случае главным ограничением является отсутствие водных артерий на всем пути.

Транспортировка реакторов

Учитывая все выше изложенное и, исходя из нашего опыта, к перевозке реакторов привлекают все виды транспорта. Инфраструктура морских и речных портов и железнодорожных узлов, как правило, позволяет осуществить погрузку и разгрузку крупногабаритных грузов, а к большинству стратегических объектов, таких как атомные станции и машиностроительные заводы подходят индивидуальные железнодорожные ветки. При невозможности обойтись без автотранспорта, транспортная компания должна обладать большим опытом в перевозках негабаритных грузов для правильной оценки и привлечения к работе соответствующей машины. Иногда доставка многоосного самоходного автотранспортера на место работы является отдельной задачей в проекте транспортировки реакторов. Если все подготовительные работы не оставили сомнений в положительном исходе предстоящей операции, то остается:

• Окончательно оформить согласовательные и разрешительные документы на всем пути следования;
• Обеспечить процесс перевозки достаточным количеством квалифицированного персонала для работы на всех этапах маршрута;
• Организовать онлайн руководство процессом и визуальное наблюдение за изделием от момента его получения до момента передачи заказчику.

Физической особенностью таких крупных изделий, как реакторы, является смещенный центр тяжести. Это очень важный момент, о котором стоит помнить на протяжении всей работы с подобными грузами. Расчеты по правильному распределению массы на транспортных средствах разрешается проводить только специально подготовленному персоналу.

Потенциальным заказчикам и всем кто интересуется механизмом грузоперевозки сверхгабаритных изделий, следует обратиться к визуальным отчетам по выполнению подобных работ, которых, благодаря интернету, немало в сети. После ознакомления, вы по достоинству оцените тот титанический труд и мастерство компаний, которые берутся за выполнение перевозки реактора.

Перевозка турбин и реакторов

Турбины и реакторы – неотъемлемые и важнейшие компоненты электростанций, в которых происходит процесс выработки энергии и её дальнейшая передача потребителям. Задача реактора – регулировка и преобразование исходного топлива в необходимый вид энергии. Задача турбины – обеспечение вращения ротора, что и позволяет в итоге индуцировать электрический ток.

Каждый реактор или турбина являются штучным изделием, отличающимся оригинальными характеристиками. При этом паровые, газовые и другие версии очень чувствительны к механическим воздействиям и отличаются крупногабаритными параметрами и большой массой. В любом случае перевозка реакторов и турбин представляет собой крайне сложную и ответственную операцию.

Успешно осуществлять ее специалистам «ПСМ» позволяет богатый практический опыт, высочайшее мастерство и уровень квалификации исполнителей, а также наличие собственного мультифункционального парка спецтехники.

Перевозка реакторов и турбин от ПСМ

Поэтому перевозка турбин, как и перевозка реакторов, невозможна без тщательной предварительной подготовки, которую, как и непосредственно процесс транспортировки, наша компания проводит в строгом соответствии с требованиями нормативных документов и законодательных положений. В них входят:

• Разработка и согласование оптимальных маршрутов доставки, учитывающая состояние дорог, их рельеф, наличие искусственных и естественных препятствий и многое другое;
• Подбор подвижного состава, подходящего по габаритам и грузоподъемности  – как правило, для этих целей используют низкорамные тралы или модульные платформы;
• Такелажные работы:

   – Выбор способа погрузки и применяемых для этого видов техники и спецсредств;
   – Надежная и безопасная фиксация груза;
   – Перевозка турбин в соответствии с составленным графиком движения;
   – Выгрузка негабаритного груза в заданное место, определенное договором.

Согласованная работа команды профессионалов «ПСМ» позволяет с минимальными финансовыми затратами и с соблюдением сроков осуществить перевозку турбин, реакторов и любых иных видов негабаритных грузов.

Звоните! Мы поможем организовать такелажные работы и перевезти негабарит бережно и на выгодных условиях.

---

Перевозка реакторов – A-LogisticsGroup

В технологических процессах, которые должны проходить со строгим соблюдением определенных условий, главным оборудованием является реактор. Такие агрегаты используются на предприятиях энергетической, пищевой, химической промышленности. При необходимости доставить это громоздкое, тяжелое оборудование требуется квалифицированная организация безопасной транспортировки груза. Заказы на перевозку реакторов вы можете сделать в компании A-Logistics  Group…

Автоперевозка реактора, особенности и требования

Вес и габариты этого оборудования зависят от типа, предназначения. Все реакторы относятся к категории негабаритной продукции, требуется соблюдение дорожных правил, предусмотренных для таких грузоперевозок.

В перевозках реакторов используются мощные тягачи, грузоподъемность которых подбирается в соответствии с массой оборудования. Агрегаты размещаются на низкорамных платформах, обеспечивающих безопасность транспортировки. К платформе, на которой будет осуществляться доставка такого груза, предъявляются следующие требования:

• соответствие количества осей создаваемой нагрузке;
• минимальная высота;
• наличие гидравлической, пневматической подвески;
• оснащение приспособлениями ля крепежных систем.

Соблюдение правил гарантирует оптимальное положение, качественное закрепление груза. Наличие подвески исключает активное воздействие толчков и вибраций, предотвращает риск повреждения дорогостоящего агрегата.

Реакторы имеют большую длину. В их транспортировке часто используются модульные конструкции, состоящие из нескольких тележек. Если высота груза превышает допустимые нормы, потребуется организация сопровождения, проведения работ по подъему проводов линий электропередачи по маршруту 

перевозки реактора.

Транспортировка реакторов от специалистов 

A-Logistics  Group

Надежно и безопасно выполнить доставку этого оборудования могут только опытные профессионалы. Наша компания:

• имеет большой опыт негабаритных грузоперевозок;
• располагает большим автопарком, включающим несколько моделей тягачей;
• выполняет полный комплекс работ по доставке грузов.

Опытные сотрудники помогут выбрать транспорт для оборудования, учитывая его габариты и вес. Все машины нашего парка находятся в отличном состоянии, исключаются задержки в пути. Маршрут доставки разрабатывается квалифицированными логистами, располагающими точной информацией о состоянии, пропускной способности магистральных трасс. Специалисты оформят документы, получат разрешения. При необходимости они организуют сопровождение груза.

Наша компания выполняет перевозку реакторов

 для химической, пищевой промышленности во все субъекты РФ.

Перевозка реакторов для Павлодарского нефтехимического завода − SWTrans

К концу 2016 года компания SWTRANS завершила большой проект по транспортировке и установке в проектное положение двух реакторов гидроочистки дизельного топлива на ТОО «Павлодарский нефтехимический завод» входящий в состав АО НК «КазМунайГаз». 
Данный груз прибыл в п. Мичурино Павлодарской области из порта Мипо Южнокорейского города Усльсан, для реализации ТОО «ПНХЗ» проекта модернизации комплекса первичной переработки нефти «ЛК-6У». 
На этапе выгрузки негабаритного нефтехимического оборудования на временном причале в п. Мичурино сотрудники компании SWTRANS приступили к выполнению работ. 
Для выполнения работ по договору компания SWTRANS доставила в Казахстан из России необходимую для работ с негабаритными грузами технику:
два тягача марки Mercedes-Benz, тягач MAN TGX 41.600, 32 оси модульных прицепов Scheuerle InterCombi, гусеничный кран LIEBHERR LR 11350 и специальный кантователь для подъема и монтажа.  

Нефтехимическое оборудование для ПНХЗ изготовил южнокорейский концерн Hyundai Heavy Industries. 
Первый реактор Р-301/1, весом 561 т. длина – 28230 мм, ширина – 6370 мм, высота – 6200 мм
Второй реактор Р-301/2, весом 582 т, длина – 25900 мм, ширина 6820 мм, высота – 6400 мм.

Общий вес крупнотоннажных грузов составил более 1000 тонн. 
Чтобы приступить к выгрузке тяжеловесного негабаритного оборудования с баржи на причал, специалисты отдела исполнения SWTRANS построили площадку хранения и отстоя. 
После швартовки и посадки баржи на грунт под реакторы, прямо на баржу, заводились модульные транспортные оси, которые с помощью гидравлики выполнили подъем оборудования с ложементов. Все транспортно-погрузочные операции находились под чутким контролем высококлассных инженеров SWTRANS. Специалисты компании тщательным образом закрепили негабаритные грузы на транспортных осях, проверили каждую сцепку и крепление. Далее транспортные средства с крупногабаритным грузом поочередно выкатывались с баржи на берег методом РО-РО. После выкатки тяжеловесные негабаритные грузы были выставлены на площадке хранения до выполнения следующего этапа   – транспортировки оборудования от причала до территории завода. 
Для дальнейшей перевозки крупногабаритного оборудования до ПНХЗ была построена специальная технологическая дорога длиной 2 км, ведущая от причала до республиканской трассы М38. На протяженности всего пути для автотранспортной перевозки крупногабаритных грузов дорожное полотно было приведено в соответствие с техническими характеристиками груженых автопоездов, масса каждого из которых (вместе с грузом) составила более 700 тонн. 
Не взирая на сложные погодные условия, природные особенности и иные внешние составляющие, технологии и точность инженерных расчетов специалистов SWTRANS позволяют сократить расстояния и сэкономить время транспортировки тяжеловесных негабаритных грузов. Транспортировку грузов от причала до территории завода выполняли в два этапа. Первый реактор погруженный на автотранспортную сцепку, состоящую из 16 осей в две линии в сопровождении двух тягачей и машин прикрытия был доставлен от места отстоя до места перекидки (на территории ТОО «ПНХЗ») 2 декабря 2016 г. Средняя скорость движения транспортных средств с крупногабаритным нефтехимическим оборудованием составляла не более 8 км/ч, на время перевозки негабарита по маршруту часть трассы Павлодар – Омск была перекрыта для автотранспорта, грузы сопровождали вышки для отключения линий электропередач. Весь маршрут был согласован с городскими властями и коммунальными службами, получены разрешения на перевозку КТГ.  Второй реактор весом 582 тонны перевозили тем же путем 3 декабря. 
Благодаря слаженной работе, под четким инженерным контролем крупнотоннажное нефтехимическое оборудование было доставлено на территорию «Павлодарского нефтехимического завода» для дальнейшего монтажа. 

 

Транспортировка корпуса ядерного реактора через Великий Новгород

Основным объектом перевозки был корпус ядерного реактора ВВЭР-1200, произведенный на заводе «Атоммаш» в Волгодонске. Его вес составляет около 340 тонн при объеме 348 м³. По форме корпус реактора напоминает цилиндр и имеет смещенный центр тяжести. Полный вес и объем во время перевозки немного изменялся из-за использования разной оснастки. Место назначения — площадка строительства Белорусской АЭС, расположенная недалеко от города Островец Гродненской области (совсем недалеко от Вильнюса и границы с Литвой).

Водо-Водяной Энергетический Реактор — корпусной энергетический ядерный реактор с водой под давлением, одна из наиболее удачных ветвей развития ядерных энергетических установок, получившая самое широкое распространение в мире.

Грузы такого объема практически невозможно транспортировать по обычными дорогам. Большой вес и объем требует укрепления дорожного покрытия на всем пути следования. Даже незаметные простому взгляду подземные инженерные коммуникации и линии электропередач вызывают проблемы. А мосты и путепроводы зачастую для подобных грузов становятся непреодолимым препятствием.

Проще дела обстоят при транспортировке по железной дороге. Но и тут требуется подготовка инфраструктуры и корректировка расписания поездов. На пути следования могут временно демонтироваться светофоры, знаки, опоры контактной сети и другие элементы инфраструктуры. Изменяется расписание не только попутных поездов, но и встречных.

Проще всего транспортировать подобные грузы по воде. Даже на небольшой барже корпус ядерного реактора не выглядит крупногабаритным.

Ближайшая судоходная река к месту строительства, Неман, находится на территории Литвы. Транспортировка через Литву стала невозможной из-за того, что «Аттоммаш», как часть государственной корпорации «Росатом», попал под санкции Евросоюза.

Второй вариант транспортировки — по Днепру и далее по железной дороге к месту строительства. Этот вариант также отпал по политическим причинам.

В итоге было решено транспортировать корпус реактора через Великий Новгород. Из Волгодонска до Волги по Волго-Донскому каналу. Далее вверх по течению до Рыбинского водохранилища. Потом по Волго-Балтийскому водному пути до Ладожского озера. Оттуда по реке Волхов до Великого Новгорода.

Из Великого Новгорода до площадки строительства Белорусской АЭС корпус ректора транспортировался по следующему железнодорожному маршруту: станция Новгород-на-Волхове — Батецкая — Луга — Псков (станция Берёзки) — Дно — Полоцк — Островец. Специально был выбран маршрут следования по малозагруженным однопутным неэлектрифицированным линиям.

Дальше

Новый корпус реактора для Белорусской АЭС при перевозке задел опору контактной сети

Транспортировка корпуса реактора для первого энергоблока Белорусской АЭС в декабре 2015 года

26 декабря 2016 года во время выполнения маневровых операций на станции “Славное” Белорусской железной дороги произошло в негабаритном месте незначительное касание защитного металлического транспортного кожуха перевозимого корпуса реактора для Белорусской АЭС об опору контактной сети.

Как сообщает отдел информации и общественных связей РУП “БелАЭС”, повреждений на корпусе реактора не выявлено. График движения поездов нарушен не был, груз продолжил движение по расписанию.

В то же время пресс-служба АО “Инжиниринговая компания “АСЭ” сообщает, что после того, как корпус реактора прибудет на Белорусскую атомную станцию, будет проведена его тщательная техническая экспертиза.

“В настоящее время осуществляется транспортировка железнодорожным транспортом корпуса реактора для Белорусской АЭС в сопровождении представителя завода – изготовителя “АЭМ-Атоммаш”. Согласно техническому регламенту корпус реактора перевозится в транспортном защитном кожухе, в ограждающей габаритной конструкции, при соблюдении всех технических требований по безопасности транспортировки”, – говорится в сообщении “АСЭ”.

“По прибытии груза на площадку сооружения АЭС будет произведена тщательная техническая экспертиза на входном контроле в соответствии с действующими нормами и правилами”, – отмечается в сообщении.

31 октября этого года с производственной площадки Атоммаша в Волгодонске корпус реактора был отгружен заказчику. От завода изготовителя корпус реактора был доставлен на специализированной автомобильной технике на причал Цимлянского водохранилища в Волгодонске. Далее он был перегружен на барже-буксирный состав. Продолжительность водного пути до Нововоронежа составила 20 дней.

Затем состоялась перегрузка изделия на железнодорожный транспортер, и началась его доставка к месту строительства первой атомной станции в Беларуси по железной дороге. Прибытие корпуса на строительную площадку станции ожидается в конце декабре 2016 года. В общей сложности корпус реактора преодолеет путь в 2500 км.

Вес корпуса реактора ВВЭР-1200 превышает 330 тонн, высота – 12 метров, диаметр 4,5 метра.

Напомним, что в ночь с 9 на 10 июля одна из субподрядных организаций выполняла операции по перемещению корпуса реактора с одного ложемента на другой возле здания первого энергоблока Белорусской АЭС. Корпус планировалось переместить на расстояние около 10 метров, не меняя его горизонтального положения.

Однако при строповке субподрядчиком были допущены отклонения от инструкции, из-за которых произошел перекос груза при его подъеме. На высоте около четырех метров возникла неисправность подъемного крана и корпус оставался в подвешенном состоянии более получаса, а затем проскользнул по стропам и повис, ударившись о землю.

Представители Росатома заявили, что никакого ущерба нанесено не было, а на корпусе реактора лишь стерлась заводская краска. Для проверки отсутствия повреждений, были проведены ультразвуковой контроль металла и дефектоскопия сварных соединений, которые подтвердили, что никаких изменений состояния корпуса не произошло.

Однако, поскольку обеспокоенность безопасностью строящейся АЭС выразили не только белорусские экологи, но и европейские политики, корпус реактора решено было заменить. Теперь в Белоруссию отправляется реакторный корпус, ранее предназначавшийся для второго энергоблока БелАЭС.

«Атомэнергомаш» – энергомашиностроительный дивизион Госкорпорации Росатом. «Атомэнергомаш» является поставщиком эффективных комплексных решений для атомной, тепловой энергетики, газовой и нефтехимической промышленности. Он объединяет более 50 производственных, научно-исследовательских, инжиниринговых предприятий на территории России и зарубежных стран.

АО «АЭМ-технологии» было создано в 2007 г. в структуре АО «Атомэнергомаш». В управлении АО «АЭМ-технологии» находятся головной инжиниринговый офис «АЭМ-технологии» в г. Санкт-Петербург, АО «Петрозаводскмаш» (г. Петрозаводск), Филиал АО «АЭМ-технологии» в г. Волгодонск. Спектр производимого оборудования постоянно расширяется и включает оборудование для атомной отрасли, тепловой энергетики, газнефтехимии. Основные направления деятельности компании: комплексное производство атомных реакторов и оборудования реакторной установки ВВЭР, а также инженерно-консультационные услуги, в том числе конструирование и проектирование основного оборудования для АЭС.

Белорусская АЭС (БелАЭС) строится в Островецком районе Гродненской области “под ключ” российскими специалистами (генподрядчик – “Атомстройэкспорт”) при участии белорусских субподрядчиков. Для строительства первой Белорусской атомной станции был выбран проект “АЭС-2006”, который полностью соответствует международным нормам и рекомендациям МАГАТЭ. Цель проекта — достижение современных показателей безопасности и надежности при оптимизированных капитальных вложениях на сооружение станции.

“Первый бетон” на строительстве был залит в ноябре 2013 года. По контракту на сооружение Белорусской АЭС российская сторона построит два энергоблока атомной станции общей мощностью 2400 (2х1200) МВт с реакторной установкой В-491. Ввод в эксплуатацию первого энергоблока БелАЭС запланирован на 2019 год, второго энергоблока – не позднее 2020 года. Проектный срок эксплуатации АЭС в Островце составляет 60 лет.

Погрузка и перевозка корпуса реактора

Группа компаний «Кин-Марк» в рамках проекта АО «Атомстройэкспорт» завершила перевозку корпуса реактора массой 327 тонн для строительства АЭС «Белене» в Болгарии.
 
Общая транспортировка корпуса реактора осуществлялась по маршруту: ПАО «Ижорские заводы» – Морской порт Санкт-Петербург – порт Констанца (Румыния) – специализированный причал АЭС в Болгарии – площадка хранения на АЭС «Белене». Особо необходимо отметить транспортировку корпуса реактора с территории «Ижорских заводов» до порта Санкт-Петербург, которая осуществлялась Группой компаний «Кин-Марк» с использованием специализированного гидравлического периметрического ложа. Это был единственно возможный вариант транспортировки в зимний период в условиях закрытия речной навигации на водных путях. Параметры автопоезда (длина – 99 метров, масса – более 660 тонн) определили терминал доставки корпуса реактора в порту на причал 101А Контейнерного терминала Санкт-Петербурга (КТСП).

После погрузки корпуса реактора в цехе завода производителя, груз на модульном прицепе был перемещен на временную площадку хранения, где при помощи портальной системы был установлен в специализированное параметрическое ложе.

Для осуществления такой схемы движения и перегрузки были проведены мероприятия по подготовке площадки для отстоя автопоезда по всему маршруту следования, а так же на территории порта на период таможенного оформления, что было согласовано с таможенными органами.

В обязательном порядке, совместно с дорожными службами и со службами порта, были произведены расчёты нагрузок на все мосты по маршруту следования и причал, а так же определена схема установки автопоезда на фронте перегрузки, исходя, в том числе, из грузоподъёмности судовых кранов.

АЭС Белене — недостроенная атомная электростанция, расположенная на берегу реки Дунай на севере Болгарии недалеко от границы с Румынией. Станция предназначалась для замещения выводимых из эксплуатации мощностей АЭС Козлодуй. Строительство станции было остановлено в 1990 году из-за трудностей с финансированием и протестов населения. В 2005 году был объявлен тендер на строительство АЭС «Белене», победителем которого стало ЗАО «Атомстройэкспорт». В настоящее время строительство станции в очередной раз заморожено.

Топливный цикл, транспортировка и хранение

Проверка аварийно-устойчивого топлива: Характеристики внутри реактора | Топливный цикл, транспортировка и хранение | Вероятностная оценка риска | Независимый подтверждающий расчет

Топливный цикл, транспортировка и хранение

Эта страница содержит ссылки на файлы в формате, отличном от HTML. Дополнительные сведения см. В разделе «Плагины, средства просмотра и другие инструменты».

В течение многих десятилетий топливо промышленных энергетических реакторов состояло из таблеток диоксида урана (UO ₂ ), заключенных в оболочку из сплава циркония (Zr).Обогащение топлива коммерческих энергетических реакторов исторически не превышало 5 мас.% Урана-235 (U-235). Устойчивое к авариям топливо (ATF) может содержать различные типы топлива (то есть не UO ₂ ), обогащение U-235 более 5 мас.% И различные оболочки (например, оболочка с хромовым покрытием), все из которых могут влиять на процесс обогащения и изготовления, транспортировка свежей тепловыделяющей сборки, а также транспортировка и хранение облученного материала.

NRC регулирует деятельность топливного цикла для изготовления топлива, транспортировки радиоактивных материалов и хранения отработавшего топлива в соответствии с разделом 10 Свода федеральных правил (CFR), часть 70, 10 CFR, часть 71 и 10 CFR, часть 72, соответственно.Эти правила определяют общие требования к характеристикам и используются для лицензирования и сертификации широкого спектра установок по обогащению и производству топлива, транспортных упаковок и систем хранения (за исключением бассейна выдержки отработавшего топлива на атомных электростанциях). NRC не ожидает, что эти правила потребуют модификации, чтобы приспособить обогащение, изготовление, транспортировку или хранение ATF. Таким образом, ожидается, что лицензирование и сертификация ATF будет следовать тому же процессу лицензирования для установок топливного цикла, транспортировки и хранения, который используется для обогащения, изготовления, транспортировки и хранения обычного коммерческого реакторного топлива (т.е., УО ₂ ).

Однако, учитывая желание ядерной отрасли использовать ATF с повышенным обогащением и более высоким выгоранием, могут быть некоторые воздействия на операции ядерного топливного цикла. Эти воздействия влияют на обогащение топлива, изготовление топлива, транспортировку гексафторида урана-235 (U-235) с концентрацией более 5 мас.% (UF ₆ ) или другого исходного материала, транспортировку свежего топлива, а также транспортировку и хранение облученного материала с более высокое выгорание.

Более подробную информацию о топливном цикле, транспортировке и хранении см. На следующих страницах:

Лицензирование предприятий по обогащению и производству топлива

Сертификация упаковок для транспортировки необлученных материалов

Сертификация упаковок для транспортировки и хранения облученных материалов

Страница Последняя редакция / обновление 18 сентября 2020 г.

Проект планирования хранения и транспортировки ядерного топлива

Цель NFST

В рамках существующих разрешений первоначальные цели Проекта планирования NFST заключались в выявлении, планировании и проведении мероприятий по созданию основы для развития временного хранения и вспомогательных транспортных возможностей.Деятельность в рамках проекта планирования NFST определяется по приоритетам и выполняется таким образом, чтобы обеспечить основу для новой организации по обращению с ядерными отходами, если это будет санкционировано Конгрессом. Фундаментальные исследования и разработки (НИОКР), связанные с хранением, транспортировкой и утилизацией отработанного ядерного топлива и высокоактивных отходов, рассматриваются в рамках Кампании по утилизации отработанного топлива. Проект планирования NFST направлен на временное хранение, транспортировку и размещение.

Промежуточное хранилище

В настоящее время ведутся работы по оценке конструкции и эксплуатационных концепций для временного хранилища (ПХХ).Эта работа является вкладом в DOE для рассмотрения возможных вариантов развития складских помещений и транспортной системы. Следующие шаги будут включать продвижение этих концепций с конечной целью разработки концептуального дизайна. В целях содействия интеграции приреакторного хранения в систему обращения с отходами были заключены отраслевые контракты на оценку концепций стандартизированных контейнеров для хранения, транспортировки, старения и захоронения, совместимых с различными геологическими средами для захоронения.

Транспортировка

Для поддержки временного хранения в рамках проекта планирования NFST были начаты мероприятия по подготовке к крупномасштабной транспортировке отработанного топлива на одно или несколько ХОЯТ, с упором на остановленные реакторы, у которых все еще есть запасы отработанного ядерного топлива на площадке . Проект планирования NFST взаимодействует с региональными группами штатов, другими правительственными организациями и членами племен коренных американцев для выполнения процедур для: предоставления финансирования и технической помощи в соответствии с разделом 180 (c) Закона о политике в области ядерных отходов 1982 года в целях общественной безопасности и программы готовности к чрезвычайным ситуациям; маршрутизация и связь; и разработка предварительных маршрутов отгрузки отработанного ядерного топлива.

4 Транспортировка отработавшего топлива исследовательских реакторов в промежуточное хранилище | Идти на расстояние?: Безопасная транспортировка отработавшего ядерного топлива и высокоактивных радиоактивных отходов в США

утверждает, что отработавшее топливо и материал мишени могут безопасно транспортироваться по суше в пределах Соединенных Штатов автомобильным или железнодорожным транспортом… »(DOE, 1996b, Sec. VII).

Анализ рисков EIS не искал маршрутов с минимальным риском и не сравнивал риски альтернативных маршрутов или видов транспорта между парами отправления и назначения.Сравнение грузовых и железнодорожных перевозок может быть произведено на основе представленных результатов, но Министерство энергетики, очевидно, не считает различия в рисках значительными. DOE заявляет в своей ROD, что «в целом будет стремиться использовать железные дороги», потому что «похоже, что некоторые представители общественности в портовых зонах сильно отдают предпочтение использованию железных дорог» (DOE, 1996b, Sec. I, IX ), а не на основе сравнения рисков автомобильного и железнодорожного транспорта. В ответ на комментарии общественности об отсутствии спецификаций маршрута в EIS, Министерство энергетики поясняет, что «условия вполне могут измениться [к] времени, когда будут произведены поставки…».Выбор фактического маршрута будет осуществляться после консультаций с затронутыми государствами, племенами, местными властями и перевозчиком… »(DOE, 1996b, Sec. VI).

Государственные рабочие группы и планы перевозок

После публикации ROD Министерство энергетики созвало две рабочие группы штатов, которые служили форумами для консультаций со штатами и племенами вдоль потенциальных маршрутов доставки зарубежных исследовательских реакторов из Чарльстона в Саванна-Ривер и из Саванны в Национальную лабораторию Айдахо.Консультации должны были охватывать дорожные условия, возможности и потребности реагирования на чрезвычайные ситуации, а также любые обозначения маршрутов шоссе штата. Этот подход следовал модели консультаций по транспортировке радиоактивных отходов, которая была разработана для более ранней деятельности Министерства энергетики, особенно для программы экспериментальной установки по изоляции отходов (WIPP) (см. Раздел 5.2.2).

Рабочая группа по транспортировке отработавшего ядерного топлива зарубежных исследовательских реакторов рассмотрела планы транспортировки из Чарльстона в Саванна-Ривер и привлекла к работе официальных лиц Южной Каролины из органов здравоохранения, правоохранительных органов и агентств по реагированию на чрезвычайные ситуации.Он был организован в сотрудничестве с Советом по энергетике южных штатов, организацией, образованной межгосударственным соглашением 16 юго-восточных штатов, предусматривающим совместные энергетические и экологические программы.

Для автомобильных перевозок в Южной Каролине Министерство энергетики первоначально предложило рабочей группе преимущественно межштатный маршрут, продиктованный правилами маршрутизации DOT. Этот маршрут был оценен в EIS (DOE, 1996a, стр. E4) и процитирован в веб-версии ROD (DOE, 1996c).Штат отклонил этот маршрут, поскольку он является непрямым, проходит рядом с городскими районами Колумбии и Огасты и включает развязку с высокой частотой аварий. Штат предложил другой маршрут автомагистрали, который был принят в плане транспорта Чарлстон-Саванна-Ривер (DOE,

Перевозка радиоактивных материалов – Всемирная ядерная ассоциация

(обновлено в апреле 2021 г.)

• Радиоактивные материалы составляют очень небольшую долю всех опасных материалов, отправляемых каждый год – всего 1% в США, крупнейшем в мире производителе ядерной энергии.
• Во всем мире около 20 миллионов партий радиоактивных материалов ежегодно перевозятся по дорогам общего пользования, железным дорогам и судам.
• Радиоактивный материал не является уникальным явлением для ядерного топливного цикла. Значительное большинство – около 95% – радиоактивных грузов не имеют отношения к атомной энергетике.
• Однако транспорт является неотъемлемой частью ядерного топливного цикла; большинство стран, добывающих уран, не производят ядерную энергию.
• Хотя транспортировка является очень незначительной статьей расходов в ядерном топливном цикле, отсутствие гармонизации и чрезмерного регулирования в разрешении создает проблемы для перевозки всех радиоактивных материалов между странами.

Радиоактивные материалы составляют лишь очень небольшую часть всех опасных грузов. В США – стране, в которой эксплуатируется более 20% гражданских ядерных энергетических реакторов в мире, – легковоспламеняющиеся, взрывчатые, коррозионные или ядовитые материалы составляют 99% опасных материалов, отправляемых каждый год. ^a По данным Министерства транспорта США, менее 0,5% общих затрат, связанных с ежегодной доставкой опасных материалов в США, приходится на радиоактивные вещества. ^б

Международные правила перевозки радиоактивных материалов публикуются Международным агентством по атомной энергии (МАГАТЭ) с 1961 года. МАГАТЭ регулярно выпускает поправки к правилам перевозки, чтобы поддерживать их в актуальном состоянии. Последняя редакция Правил безопасной перевозки радиоактивных материалов была выпущена в 2018 году.Правила МАГАТЭ широко применяются в национальной политике, а также в Международной организации гражданской авиации (ИКАО), Международной морской организации (ИМО) и региональными транспортными организациями.

Целью правил является защита людей и окружающей среды от воздействия радиации во время транспортировки радиоактивных материалов, как в обычном порядке, так и при транспортных авариях. Основополагающий принцип заключается в том, что защита зависит от конструкции упаковки, независимо от того, как транспортируется материал.В частности, защита достигается с помощью:

• Локализация радиоактивного содержимого.
• Контроль уровней внешнего излучения.
• Предупреждение критичности.
• Предотвращение повреждений, вызванных высокой температурой.

Радиоактивный материал (определенный как материал класса 7 (см. Примечания) в Типовых правилах ООН по опасным грузам) не является уникальным явлением для ядерного топливного цикла. Радиоактивные вещества широко используются в медицине, сельском хозяйстве, исследованиях, производстве, неразрушающем контроле и разведке полезных ископаемых (для получения дополнительной информации см. Информационную страницу Многочисленные применения ядерных технологий), и, по оценкам, только 5% радиоактивных материалов ежегодно поставляемые по всему миру связаны с производством ядерной энергии. ^a Регулирующий контроль перевозок радиоактивных материалов не зависит от предполагаемого применения материала.

Ежегодно во всем мире осуществляется около 20 миллионов перевозок радиоактивных материалов. С 1961 года, когда были впервые выпущены правила безопасной перевозки МАГАТЭ, вполне вероятно, что более миллиарда грузов было безопасно доставлено. ^a Из примерно 3 000 000 упаковок, содержащих радиоактивный материал, которые ежегодно отправляются в США, только около 250 000 содержат отходы американских атомных электростанций и только от 25 до 100 содержат отработанное топливо. ^c По оценкам Министерства транспорта США, среднее расстояние на одну партию радиоактивных материалов составляет около 55 километров, что намного ниже среднего значения в 185 километров для всех опасных материалов. ^б

Для выработки определенного количества электроэнергии требуется количество ядерного топлива, которое намного меньше количества любого другого топлива. Таким образом, обычные риски и воздействие на окружающую среду, связанные с транспортировкой топлива, значительно снижаются с помощью ядерной энергетики (для получения дополнительной информации см. Информационную страницу «Ядерная энергия и устойчивое развитие»).Тем не менее, хотя требуемые объемы топлива невелики, использованное топливо выделяет очень высокие уровни тепла и радиоактивности. Таким образом, партии перевозятся в прочных 125-тонных контейнерах «Типа B», каждый из которых содержит до 20 тонн отработанного топлива (см. Ниже). Комиссия по ядерному регулированию отмечает: «За последние 40 лет тысячи партий отработавшего ядерного топлива, произведенного в промышленных масштабах, были осуществлены по всей территории США, не вызвав каких-либо радиологических выбросов в окружающую среду или вреда населению.” ^d Большая часть этих перевозок осуществляется между разными электростанциями, принадлежащими одному и тому же коммунальному предприятию, с тем чтобы совместно использовать пространство для хранения отработавшего топлива.

Материалы, требующие транспортировки

Транспорт – неотъемлемая часть ядерного топливного цикла. В 31 стране имеется около 450 действующих ядерных энергетических реакторов, но добыча урана происходит только в 30 странах, причем большая часть из них производится в странах, не имеющих ядерной энергетики. Кроме того, за более чем 60 лет существования ядерной энергетики в различных местах по всему миру был построен ряд централизованных установок для предоставления услуг топливного цикла.

Большая часть материала, используемого в ядерном топливе, транспортируется несколько раз в течение всего топливного цикла. Транспорт часто является международным и часто на большие расстояния, но это очень незначительные затраты в общем топливном цикле. Большая часть перемещаемого материала аналогична перемещаемому материалу из других промышленных предприятий. Однако свежее ядерное топливо, которое является умеренно радиоактивным, и некоторые отходы с гораздо большей степенью радиоактивности находятся в центре внимания. Любое значительное количество радиоактивных материалов обычно перевозится специализированными компаниями.(Для получения дополнительной информации о ядерных отходах см. Информационную страницу по обращению с радиоактивными отходами).

Термин «транспортировка» используется в этом документе только для обозначения перемещения материалов между объектами (, т. Е. через территории за пределами границ таких объектов). Большинство партий материала ядерного топлива происходит между различными стадиями цикла, но иногда материал может транспортироваться между аналогичными установками. Когда этапы напрямую связаны (например, добыча и фрезерование), оборудование для разных этапов обычно находится на одном участке, и транспорт не требуется.

За очень немногими исключениями, материалы ядерного топливного цикла транспортируются в твердой форме. В следующей таблице показаны основные виды деятельности по транспортировке ядерных материалов.

Этапы ядерного транспорта

из:	Кому:	Материал	Банкноты
Горное дело	Фрезерный	Руда	Редко: обычно на том же сайте
Фрезерный	Преобразование	Концентрат оксида урана (желтый кек)	Обычно 200-литровые бочки вместимостью 400 кг в стандартных шестиметровых транспортных контейнерах
Преобразование	Обогащение	Гексафторид урана природный (UF 6 )	Специальные контейнеры UF 6 , тип 48Y
Обогащение	Изготовление топлива	Обогащенный UF 6	Специальные контейнеры UF 6 , тип 30B
Изготовление топлива	Производство электроэнергии	Свежее (неиспользованное) топливо	Контейнеры типа A, кроме МОКС-топлива (тип B)
Производство электроэнергии	Склад отработанного топлива	Топливо отработанное	После хранения на месте, большие контейнеры типа B
Склад отработанного топлива	Утилизация *	Топливо отработанное	Большие контейнеры типа B
Склад отработанного топлива	Обработка	Топливо отработанное	Большие контейнеры типа B
Обработка	Преобразование	Оксид урана	Уран регенерированный (RepU)
Обработка	Изготовление топлива	Оксид плутония
Обработка	Утилизация *	Продукты деления	Остеклованные (в стекле)
Все помещения	Хранение / утилизация	Отходы	Иногда на одном сайте

* Еще не происходит

Хотя некоторые предприятия по удалению отходов расположены рядом с объектами, которые они обслуживают, использование одного объекта для удаления отходов с нескольких объектов обычно снижает воздействие на окружающую среду и связанные с этим расходы.Когда используется совместное захоронение, потребуется транспортировка от отдельных объектов к месту захоронения. (Для получения дополнительной информации см. Информационный документ по хранению и захоронению радиоактивных отходов.)

Концентрат оксида урана («желтый кек»)

Концентрат оксида урана, иногда называемый желтым кеком, транспортируется с шахт на перерабатывающие предприятия. Транспортировка осуществляется в 200-литровых бочках, каждая из которых вмещает около 400 кг U ₃ O ₈ , упакованных в обычные шестиметровые транспортные контейнеры.Никакой радиационной защиты не требуется, кроме чистки стальных барабанов внутри транспортного контейнера.

О важности безопасной и надежной транспортировки желтого кека свидетельствует тот факт, что 80% урана добывается всего в пяти странах, только одна из которых (Канада) использует уран для ядерной энергетики.

Ежегодно около 50 партий австралийского урана по 500 контейнеров безопасно перевозятся автомобильным и железнодорожным транспортом в порты Аделаиды и Дарвина, куда они отправляются, без каких-либо зарегистрированных инцидентов, влияющих на здоровье населения.Австралия занимает третье место в мире по добыче урана. ^e

Природный и обогащенный UF

₆

На обогатительных фабриках и из них уран находится в форме гексафторида урана (UF ₆ ), который имеет низкие уровни радиоактивности, но значительную химическую токсичность. Природный уран в виде гексафторида обычно отправляется на обогатительные фабрики в цилиндрах типа 48Y, каждый диаметром 122 см и содержащих около 12,5 тонн UF ₆ (8,4 тU). Эти цилиндры затем используются для длительного хранения обедненного урана в виде гексафторида, обычно на участке обогащения.Обогащенный уран поставляется изготовителям топлива в меньших баллонах типа 30B, каждый диаметром 76 см и вмещает 2,27 т UF ₆ (1,54 тU). Для анализа LEU (HALEU) с обогащением более 5% потребуются новые цилиндры.

Свежее топливо

Урановые тепловыделяющие сборки производятся на заводах по изготовлению топлива. Топливные сборки состоят из керамических таблеток, сформированных из прессованного U ₃ O ₈ , спеченного при высокой температуре (более 1400 ° C). Таблетки выровнены внутри длинных полых металлических стержней, которые, в свою очередь, размещены в топливных сборках, готовых к загрузке в реактор.

Для разных типов реакторов требуются разные типы тепловыделяющих сборок, поэтому при транспортировке тепловыделяющих сборок с завода по изготовлению топлива на ядерный энергетический реактор содержимое партии будет варьироваться в зависимости от типа реактора, в который они поступают.

В Западной Европе, Азии и США наиболее распространенным средством транспортировки урановых тепловыделяющих сборок является грузовик. Типичный грузовик с легководным реактором содержит шесть тонн топлива. В России и Восточной Европе чаще всего используется железнодорожный транспорт.Межконтинентальные перевозки в основном осуществляются по морю, но иногда и по воздуху.

Для годовой эксплуатации легководного реактора мощностью 1000 МВт (эл.) Требуется средняя топливная нагрузка 27 тонн диоксида урана, содержащая 24 тонны обогащенного урана. Требуемая годовая загрузка топлива может перевозиться на 4 или 5 грузовиках. Топливные сборки транспортируются в упаковках, специально сконструированных для защиты от повреждений во время транспортировки. Урановые тепловыделяющие сборки имеют низкий уровень радиоактивности, и радиационная защита не требуется.

Топливные сборки содержат делящийся материал, и критичность предотвращается конструкцией упаковки и максимальным количеством упаковок, перевозимых за одну партию.

Топливо отработанное

Отработанное топливо ядерного энергетического реактора содержит 96% урана, 3% продуктов деления и 1% плутония, а также небольшое количество других трансурановых соединений.

Отработанное топливо излучает высокие уровни как радиации, так и тепла, и поэтому хранится в бассейнах с водой, примыкающих к реактору, что позволяет снизить начальные уровни тепла и излучения.Обычно использованное топливо хранится на месте не менее пяти месяцев, прежде чем его можно будет транспортировать, хотя оно может храниться там долгое время. С площадки реактора отработанное топливо транспортируется автомобильным, железнодорожным или морским транспортом либо на площадку временного хранения, либо на завод по переработке.

Отработанные тепловыделяющие сборки отправляются в контейнерах типа B, защищенных сталью или комбинацией стали и свинца. С 1971 года было перевезено не менее 25 000 грузов отработанного топлива на многие миллионы километров как по суше, так и по морю. ^f Всего было совершено около 300 морских путешествий на специально построенных судах с отработанным ядерным топливом на суммарное расстояние более 8 миллионов километров. Крупная вовлеченная компания совершила около 200 морских путешествий за 40 лет, перевезя более 4000 контейнеров, каждый примерно по 100 тонн. ^г

При поставках отработавшего топлива из Японии в Европу для переработки использовались 94-тонные контейнеры типа B, в каждом из которых находилось несколько тепловыделяющих сборок. Более 160 из этих перевозок были осуществлены с 1969 по 1990-е годы, включая более 4000 контейнеров, и было перевезено несколько тысяч тонн высокорадиоактивного отработанного топлива в Великобританию (4200 тонн) и во Францию ​​(2940 тонн).(Для получения дополнительной информации см. Информационный документ о поставках японских отходов и МОКС-топлива из Европы.) ^h

В Швеции более 80 больших транспортных контейнеров ежегодно перевозятся на центральное временное хранилище отходов CLAB. Каждый 80-тонный контейнер имеет стальные стенки толщиной 30 см и вмещает 17 топливных сборок BWR или 7 PWR. Отработанное топливо отправляется в CLAB после того, как оно около года хранилось в реакторе, в течение которого тепло и радиоактивность значительно уменьшаются. Свыше 7000 тонн отработанного топлива было перевезено в CLAB, большая часть из них – по морю. ^я

Примерно в 2013 году Комиссия по ядерному регулированию США отметила: «За последние 40 лет тысячи партий отработавшего ядерного топлива, произведенного в промышленных масштабах, были осуществлены по всей территории Соединенных Штатов, не вызвав каких-либо радиологических выбросов в окружающую среду или вреда населению». Большинство этих перевозок осуществляется между разными электростанциями, принадлежащими одному и тому же коммунальному предприятию, с тем, чтобы совместно использовать складские помещения для использованного топлива.

Канадская организация по обращению с ядерными отходами опубликовала в 2015 году отчет, в котором оцениваются поставки отработавшего ядерного топлива по всему миру:

• Канада: пять в год автомобильным транспортом.
• США: от 3000 до 2015 г. автомобильным, железнодорожным и морским транспортом.
• Швеция: 40 кораблей в год.
• Великобритания: 300 в год по железной дороге.
• Франция: 250 в год по железной дороге.
• Германия: 40 в год по железной дороге.
• Япония: с 200 по 2013 год морским транспортом.

(Для получения дополнительной информации см. Информационную страницу по хранению и захоронению радиоактивных отходов, поскольку хранение и транспортировка часто имеют много общего.)

Оксид плутония

Плутоний выделяется при переработке отработанного топлива.Затем его обычно превращают в смешанное оксидное (МОКС) топливо.

Плутоний после переработки транспортируется в виде оксидного порошка, поскольку это его наиболее стабильная форма. Он нерастворим в воде и вреден для человека только при попадании в легкие.

Оксид плутония транспортируется в запечатанных упаковках нескольких различных типов, каждая из которых может содержать несколько килограммов материала. Критичность предотвращается конструкцией упаковки, ограничениями на количество материала, содержащегося в упаковке, и на количество упаковок, перевозимых на транспортном судне.К партиям плутония применяются особые меры физической защиты.

Типичная партия груза состоит из одного грузовика, перевозящего один защищенный транспортный контейнер. Контейнер вмещает несколько упаковок с общим весом от 80 до 200 кг оксида плутония.

Остеклованные отходы

Высокорадиоактивные отходы (особенно продукты деления), образующиеся в ядерном реакторе, отделяются и восстанавливаются во время переработки. Эти отходы включаются в стеклянную матрицу с помощью процесса, известного как «стеклование», который стабилизирует радиоактивный материал.Расплавленное стекло переливается в канистру из нержавеющей стали, где оно охлаждается и затвердевает. Крышка приваривается к канистре. Затем канистры помещаются в контейнер типа B, аналогичный тем, которые используются для перевозки отработанного топлива.

Количество в отгрузке зависит от вместимости транспортного контейнера. Обычно контейнер для перевозки остеклованных отходов вмещает до 28 стеклянных канистр.

Возврат Ядерных отходов из Европы в Японию с 1995 года находился в застеклованном виде и содержался в контейнерах из нержавеющей стали.До 28 контейнеров (всего 14 тонн) упаковываются в каждый стальной транспортный контейнер вместимостью 94 тонны, того же типа, который используется для перевозки отработавшего топлива. За 1995-2007 гг. Из Франции было осуществлено 12 отгрузок остеклованных ВАО общим объемом 1310 канистр, содержащих почти 700 тонн стекла. Обратные поставки из Великобритании начались в 2010 году, чтобы перевезти около 900 канистр.

Отходы

Отходы низкого и среднего уровня активности (НАО и САО) образуются в течение всего ядерного топливного цикла и при производстве радиоизотопов, используемых в медицине, промышленности и других областях.Транспортировка этих отходов на очистные сооружения и места хранения является обычным делом.

НАО состоит из различных материалов, излучающих низкий уровень радиации, немного превышающий нормальный фоновый уровень. Он часто состоит из твердых материалов, таких как одежда, инструменты или загрязненная почва. НАО вывозятся из места их происхождения на участки обработки отходов или на промежуточное или конечное хранилище.

Различные радионуклиды придают НАО радиоактивный характер. Однако уровни излучения от этих материалов очень низкие, и упаковка, используемая для перевозки НАО, не требует специальной защиты.

НАО перевозятся в бочках, часто после уплотнения, чтобы уменьшить общий объем отходов. Обычно используемые бочки вмещают до 200 литров материала. НАО перевозятся автомобильным, железнодорожным и морским транспортом. Однако большая часть НАО транспортируется только внутри страны, где они производятся, учитывая относительную простоту их хранения и утилизации.

Состав САО широкий, но, в отличие от НАО, они требуют защиты из-за уровней радиоактивности. Значительная часть САО поступает с атомных электростанций и перерабатывающих предприятий.

САО вывозится из источника на место временного хранения, место окончательного хранения (как в Швеции) или на предприятие по переработке отходов. Транспортируется автомобильным, железнодорожным и морским транспортом.

В США в 2011 году в глубокое геологическое хранилище недалеко от Карлсбада, штат Нью-Мексико, автомобильным транспортом было доставлено 10 000 трансурановых отходов оборонного назначения для окончательного захоронения. Почти половина этих грузов была отправлена ​​Национальной лабораторией Айдахо. Хранилище, известное как Опытная установка по изоляции отходов (WIPP), находится на глубине около 700 м в пермском соляном пласте.

Упаковка материалов

При транспортировке радиоактивных материалов важно избегать радиационного облучения персонала, занятого на транспорте, и населения, проживающего вдоль транспортных маршрутов. Упаковка для радиоактивных материалов включает, где это необходимо, защиту для снижения потенциального радиационного облучения. Для некоторых материалов, таких как топливные сборки из свежего урана, уровни излучения пренебрежимо малы, и экранирование не требуется. Другие материалы, такие как отработанное топливо и ВАО, являются высокорадиоактивными, поэтому используются специально разработанные контейнеры со встроенной защитой.Чтобы ограничить риск при обращении с высокорадиоактивными материалами, часто используются контейнеры (контейнеры) двойного назначения, которые подходят как для хранения, так и для транспортировки отработанного ядерного топлива. (Для получения дополнительной информации см. Информационную страницу «Хранение и захоронение радиоактивных отходов».)

Прибытие партии Mox из Франции в Японию (Изображение: Kansai Electric Power Company)

Как и другие перевозимые опасные материалы, упаковки с радиоактивными материалами маркируются в соответствии с требованиями национальных и международных правил.Эти ярлыки не только указывают на то, что материал является радиоактивным, с помощью символа излучения, но также указывают на поле излучения в непосредственной близости от упаковки.

Основной гарантией безопасности при транспортировке ядерных материалов является конструкция упаковки, которая должна допускать предсказуемые аварии. Грузоотправитель несет основную ответственность за это, а также за обучение персонала, непосредственно связанного с перевозкой. Транспортируется множество различных радиоактивных материалов, и степень потенциальной опасности этих материалов значительно различается.Условия, на устойчивость которых должны быть испытаны упаковки, включают: огонь, удар, смачивание, давление, тепло и холод. Упаковки с радиоактивным материалом проверяются перед отправкой и, когда это необходимо, очищаются для удаления загрязнения.

МАГАТЭ разработало различные стандарты упаковки в соответствии с характеристиками и потенциальной опасностью, создаваемой различными типами ядерного материала. Руководящие принципы МАГАТЭ сложны, но определяют пять различных категорий первичной упаковки в зависимости от активности и физической формы транспортируемых отходов.Это следующие категории: исключенные, промышленные, тип A, тип B и тип C.

Исключено

Освобожденные упаковки имеют настолько низкий уровень радиоактивности, что потенциальные опасности незначительны, и поэтому не требуется никаких испытаний в отношении герметичности или целостности защиты.

Промышленное

Обычные промышленные контейнеры используются для малоактивных материалов, таких как концентрат оксида урана, отгружаемых с шахт. Они также используются для перевозки НАО внутри страны.

Тип A

Упаковки типа A используются для перевозки относительно небольших, но значительных количеств радиоактивных материалов. Они предназначены для защиты от аварий и используются для ограниченного количества материалов средней активности, таких как медицинские или промышленные радиоизотопы, а также для некоторых материалов ядерного топлива.

Тип B

Упаковки типа B, используемые для ВАО, отработанного топлива и МОКС-топлива, представляют собой прочные и очень надежные контейнеры. Они имеют размер от барабана до размера грузовика и обеспечивают защиту от гамма- и нейтронного излучения даже в экстремальных аварийных условиях.Дизайн сертифицирован национальными органами. Существует более 150 сертифицированных упаковок типа B, и более крупные из них стоят около 1,6 миллиона долларов каждая.

Баки типа B для использованного топлива могут весить до 110 тонн в пустом состоянии и вмещают от 6 до 20 тонн топлива, безопасно удерживая их высокорадиоактивную полезную нагрузку во время транспортировки. Внутренняя структура транспортных контейнеров (с использованием универсальных контейнеров или без них) предназначена для поддержания разделения топливных сборок даже при экстремальных авариях, а внешняя конструкция предназначена для обеспечения безопасной герметизации при экстремальных авариях.Обе функции тестируются перед лицензированием.

Примером транспортной упаковки типа B для использованного топлива является контейнер Holtec HI-STAR 80 (STAR ​​= хранение, транспортировка и хранилище), многослойный стальной цилиндр, вмещающий 12 PWR или 32 BWR отработавших топливных сборок с высокой степенью выгорания ( выше 45 ГВт-сут / т), время охлаждения которого составляет всего 18 месяцев.

Holtec HI-STAR 100 – это система большой емкости, которая спроектирована для размещения одной герметичной многоцелевой канистры (MPC), содержащей 68-элементную топливную корзину для топлива BWR или 32-элементную топливную корзину для топлива PWR.ПДК, содержащий топливо, можно передать в системы хранения HI-STORM 100 на площадке независимой установки для хранения отработавшего топлива (ISFSI) или под землей, заменив один транспортный пакет на другой, который спроектирован для максимальной защиты. Контейнер HI-STAR 190 имеет тепловую нагрузку 38 кВт и предназначен в качестве основного транспортного средства для транспортировки отработанного топлива к центральным хранилищам или местам захоронения в США. Он позиционируется как универсальный транспортный контейнер.

Areva предлагает ряд транспортных контейнеров типа B для использованного топлива.Его контейнер TN12 / 2, предназначенный для отработавшего топлива, адаптирован для свежего МОКС-топлива и вмещает 12 тепловыделяющих сборок PWR или 32 сборки BWR. Он прочный, с амортизирующими крышками на каждом конце.

Только во Франции ежегодно осуществляется около 750 поставок упаковок типа B. Это относится к 15 миллионам отправлений, классифицируемых как «опасные грузы», 300 000 из которых представляют собой радиоактивные материалы того или иного вида.

В России контейнеры ТУК (транспортная упаковка) используются для перевозки отработавшего ядерного топлива.Несколько контейнеров ТУК-13 помещаются в контейнер или ТК для перевозки по железной дороге, каждый контейнер вмещает около 6 тонн топлива. Контейнер ТУК-1410 теперь имеет лицензию на замену старой модели для топлива ВВЭР-1000 как в России, так и за рубежом. Каждый из них весит более 100 тонн, вмещает 18 ТВС ВВЭР массой 9 тонн в съемном чехле и рассчитан на более горячее топливо – тепловая нагрузка до 36 кВт. (Для получения дополнительной информации см. Информационную страницу о хранении и удалении радиоактивных отходов.)

Специальная упаковка «Типа B» используется для перевозки гексафторида урана (UF ₆ ), где основная опасность аварии является химической, а не радиологической.Природный уран обычно отправляется на обогатительные фабрики в цилиндрах типа 48Y диаметром 122 см, каждый из которых содержит около 12,5 тонн гексафторида урана. Эти цилиндры затем используются для длительного хранения обедненного урана в виде гексафторида, обычно на участке обогащения. По соображениям критичности обогащенный уран отправляется производителям топлива в меньших баллонах типа 30B, диаметром 76 см и длиной 2,1 м, каждый из которых содержит 2,27 т UF ₆ . Они могут быть отправлены вместе с транспортными пакетами. Оба типа баллонов с гексафторидом урана должны выдерживать испытание давлением не менее 1 балла.4 МПа, испытание на падение, и выдерживает пожар при температуре 800 ° C в течение 30 минут.

Тип C

Меньшие количества высокоактивных материалов (включая плутоний), перевозимые самолетами, находятся в упаковках «Типа C», которые обеспечивают даже более высокую защиту, чем упаковки типа B в сценариях аварий. Они могут выжить, будучи сброшенными с самолета на крейсерской высоте.

Хотя это и не требуется правилами перевозки, атомная промышленность предпочитает осуществлять некоторые перевозки ядерных материалов с использованием специальных, специально построенных транспортных средств или судов.

Транспортный специализированный

В 1993 году Международная морская организация (ИМО) ввела добровольный Кодекс по безопасной перевозке облученного ядерного топлива, плутония и высокоактивных отходов в колбах на борту судов (Код ОЯТ), дополняющий Правила МАГАТЭ. Эти положения в основном касаются проектирования, постройки и оборудования судов. Кодекс ОЯТ вступил в силу в январе 2001 г. и ввел дополнительные меры безопасности для судов, перевозящих отработанное топливо, МОКС-топливо или остеклованные ВАО.

Есть по крайней мере пять небольших специально построенных судов дедвейтом от 1250 до 2200 и четыре специально построенных корабля дедвейтом от 3800 до 5000 тонн, способных перевозить контейнеры типа B и другие материалы. Они соответствуют всем соответствующим международным стандартам безопасности, в частности INF-3 (класс 3 облученного ядерного топлива), установленным ИМО, что позволяет им перевозить высокорадиоактивные материалы, такие как ВАО и отработанное ядерное топливо, а также смешанное оксидное (МОКС) топливо. , и плутоний.

Три крупнейших корабля принадлежат британской компании Pacific Nuclear Transport Ltd (PNTL), дочерней компании International Nuclear Services Ltd (INS) *.Три находящихся в эксплуатации судна НПТЛ: Pacific Heron , Pacific Egret и Pacific Grebe были спущены на воду в Японии в 2008, 2010 и 2010 годах, соответственно. Все они имеют двойные корпуса, разделенные ударопрочными конструкциями, а также дублирование и разделение всех основных систем для обеспечения высокой надежности и значительных непредвиденных обстоятельств в случае аварии. Сдвоенные двигатели работают независимо. Каждое судно может перевозить от 20 до 24 транспортных контейнеров.Каждое судно имеет дедвейт 4916 тонн и длину 104 метра. Pacific Grebe перевозит в основном отходы, в то время как два других обычно перевозят партии МОКС-топлива. Ранее корабли флота НПТЛ в основном перевозили японское отработанное топливо в Европу для переработки. Флот НПТЛ совершил более 180 перевозок с более чем 2000 контейнерами за 40 лет без каких-либо инцидентов, приведших к выбросу радиоактивности. ^г

* PNTL в настоящее время принадлежит International Nuclear Services Ltd (INS, 68.75%), японские коммунальные предприятия (18,75%) и Areva (12,5%). INS, в свою очередь, принадлежит Управлению по снятию с эксплуатации ядерных объектов Великобритании.

В 2013 году шведское SKB ввело в эксплуатацию судно Sigrid , немного большую замену его судну 1982 года Sigyn . Sigrid был построен Damen Shipyards и доставил первую партию в январе 2014 года. Он используется для перемещения отработавшего топлива с реакторов на временное хранилище отходов CLAB. Sigrid оснащен двойным корпусом, четырьмя двигателями и резервными системами для обеспечения безопасности. Sigrid имеет длину 99,5 метра и ширину 18,6 метра, дедвейт 1600 тонн и может перевозить 12 контейнеров с ядерными отходами. ( Sigyn имел дедвейт 1250 т и перевозил десять бочек.)

Росатомфлот эксплуатирует судно Rossita дедвейтом 1620 тонн, построенное в Италии и завершенное в 2011 году. Оно предназначено для перевозки отработавшего ядерного топлива и материалов списанных атомных подводных лодок с баз ВМФ России на северо-западе России. Он будет использоваться на Северном морском пути, между Гремихой, губой Андреева, губой Сайда, Северодвинском и другими объектами по утилизации атомных подводных лодок.ОЯТ будет доставлено в Мурманск для отправки по железной дороге на ПО «Маяк». В «Росатомфлоте» уже находится модель «Серебрянка » (дедвейт 1625 тонн, длина 102 метра, постройка 1974 года). Судно Imandra (дедвейт 2186 тонн, длина 130 метров, постройка 1980 года) описывается как плавучая техническая база, но, как сообщается, используется для перевозки отработанного топлива и отходов с судостроительной верфи «Нерпа» и из Гремихи в Мурманск.

Rossita – судно ледового класса, предназначенное для работы в суровых условиях Арктики.Судно имеет длину 84 метра и ширину 14 метров, имеет два двигателя и два изолированных грузовых трюма общей вместимостью 720 тонн. Судно стоимостью 70 миллионов евро было передано России в рамках обязательства Италии по программе партнерства G8 по очистке морских ядерных отходов и предназначено для удовлетворения всех потребностей в транспортировке отработавшего ядерного топлива и радиоактивных отходов на северо-западе России в течение всего периода очистки. эти территории.

Росатомфлот также управляет новым судном, полупогружным понтонным доком Itarus, , построенным в Италии по контракту 2013 года и поставленным в 2016 году.Он предназначен для перевозки трех отсеков демонтированных российских АПЛ для СевРАО в губу Сайда.

Автотранспорт отработанного топлива, Япония (Изображение: Nuclear Fuel Transport Ltd.)

Сценарии аварий

Не было ни одной аварии, в которой транспортный контейнер типа B, содержащий радиоактивные материалы, был взломан или протек. Значительная авария в США в 1971 году продемонстрировала целостность бочки типа B, которая позже была возвращена в эксплуатацию.

Элементы безопасности, встроенные в контейнеры типа B, очень важны. Чтобы радиоактивный материал в крупной упаковке типа B, находящейся при перевозке по морю, подвергся воздействию, потребуется разрыв трюма корабля (внутри двойных корпусов), разрыва стального контейнера толщиной 25 см, а также разрыва колбы из нержавеющей стали или топливных стержней. нужно будет взломать. В этом случае обнажится либо боросиликатное стекло (для переработанных отходов), либо керамический топливный материал, но в любом случае эти материалы очень нерастворимы.

Описанные выше специально построенные транспортные суда спроектированы таким образом, чтобы выдерживать боковые столкновения с большим нефтяным танкером. Если корабль все-таки затонет, бочки будут оставаться здоровыми в течение многих лет и их будет относительно легко восстановить, поскольку приборы, включая маяки для определения местоположения, активируются и контролируют контейнеры.

Проблемы транспортировки радиоактивных материалов

Большая часть – более 95% – партий радиоактивных материалов относится к радиоизотопам для медицинского и промышленного использования (дополнительную информацию см. В информационном документе «Многообразие использования ядерных технологий»).Исследование Агентства по снабжению Евратома 2015 года выявило отсутствие гармонизации и чрезмерное регулирование в разрешении на транспортировку радиоактивных материалов, особенно между странами, как значительный риск с точки зрения безопасности поставок.

Многоуровневое регулирование и отсутствие согласованности на международном уровне являются значительными сдерживающими факторами и могут удерживать компании от выполнения поставок. Иногда в поставках отказывают из-за того, что национальные компетентные органы не признаются другими странами.

Большинство сообщений об отказе в отправке относится к неделящимся материалам, будь то упаковки типа B (в основном кобальт-60) или тантал-ниобиевые концентраты. Что касается урановых концентратов, то основная проблема заключается в ограниченном количестве портов, которые их обслуживают, и относительно небольшом количестве морских перевозчиков, которые их принимают. Для всех радиоактивных материалов грузоотправители должны проводить обучение персонала, работающего с упаковками, что создает значительные расходы и создает неудобства для грузоотправителей.

---

Банкноты

Любые товары, представляющие опасность для людей, имущества и окружающей среды, классифицируются как опасные грузы, от красок, растворителей и пестицидов до взрывчатых, легковоспламеняющихся и дымящихся кислот, и относятся к разным классам в соответствии с Рекомендациями ООН по Перевозка опасных грузов, Типовые правила:

• Класс 1: Взрывчатые вещества.
• Класс 2: Газы.
• Класс 3: Легковоспламеняющиеся жидкости.
• Класс 4: Легковоспламеняющиеся твердые вещества; вещества, способные к самовозгоранию; вещества, выделяющие легковоспламеняющиеся газы при контакте с водой.
• Класс 5: Окисляющие вещества и органические пероксиды.
• Класс 6: Токсичные и инфекционные вещества.
• Класс 7: Радиоактивный материал .
• Класс 8: Коррозионные вещества.
• Класс 9: Прочие опасные вещества и изделия, включая вещества, опасные для окружающей среды.

При транспортировке эти товары должны быть правильно упакованы, как указано в различных международных и национальных правилах для каждого вида транспорта, чтобы гарантировать безопасность перевозки и минимизировать риск происшествий.

Комиссия по ядерному регулированию США определяет радиоактивные материалы только для транспортных целей как материалы с удельной активностью более 74 Бк на грамм. Это определение не указывает количество, только концентрацию. Например, чистый кобальт-60 имеет удельную активность 37 ТБк на грамм, что примерно в 500 миллиардов раз превышает определение.Однако уран-238 имеет удельную активность всего 11 кБк на грамм, что всего в 150 раз превышает определение.

Источники

а. Управление радиоактивными отходами атомной электростанции, Международный журнал исследований в области возобновляемых источников энергии (2014 г.). [Назад]

г. Бюро статистики транспорта Министерства транспорта США (2017 г.). [Назад]

г. Транспортировка радиоактивных материалов, Агентство по охране окружающей среды США. [Назад]

г.Транспортировка отработавшего ядерного топлива, Комиссия по ядерному регулированию США. [Назад]

e. Урановая промышленность Австралии, Совет Австралии по минералам. [Назад]

ф. Исторический обзор безопасной перевозки отработавшего ядерного топлива, Министерство энергетики США (2016). [Назад]

г. 40 лет НПТЛ, Pacific Nuclear Transport Limited (2015). [Назад]

ч. Транспортировка МОКС-топлива из Европы в Японию, Международное агентство по атомной энергии (2002). [Назад]

и.СКБ – Наши операции, СКБ. [Назад]

Логистика радиоактивных материалов

Логистика радиоактивных материалов

Яш Поддар

20 марта 2014 г.

Представлено как курсовая работа для Ph341, Стэнфордский университет, зима 2014 г.

Введение

Транспорт – важная часть снабжения цепь через ядерный топливный цикл. Будь то из шахт, установки по обогащению, атомные электростанции или хранилища отработанного топлива объекты, транспортировка сырья и отходов в и от этих объектов необходимо.На каждом этапе это ядерное топливо материалы цикла имеют разные уровни радиоактивности и разные необходимо принять меры для обеспечения безопасного перемещения таких товаров, например что они несут минимальный риск для людей и окружающей среды или не представляют его. Эти радиоактивные материалы перевозятся как по стране, так и по стране. в международном масштабе через дороги общего пользования, железные дороги и моря. Эта статья направлена ​​на обсудить методы, конструкции и правила техники безопасности, связанные с такими логистика.

Ядерный топливный цикл

Ядерный топливный цикл можно разделить на три основных этапы.Во-первых, начальная стадия, которая начинается с добычи урановой руды. и заканчивается доставкой готовых твэлов на топливный объект. Следующий этап – хранение свежего топлива на площадке реактора. и отработавшее топливо после извлечения из активной зоны реактора на площадке. Ну наконец то, бэкэнд, который начинается с вывоза отработавшего топлива из хранение реактора и завершается переработкой и утилизацией ядерных трата.

Перевозка урановой руды и необогащенного урана Гексафторид

Концентрат урановой руды – материал с низким содержанием радиоактивность и не представляет серьезной радиологической опасности.Как большинство соединений тяжелых металлов, он токсичен и может причинить вред при проглатывании. Он упакован в запечатанные стальные бочки емкостью 205 литров и необходим для соответствия требованиям. требования Industrial-Packaging 1. [1] Обычно транспортируется в стальных герметичных бочках с плотно закрывающимися крышками, соответствующими конструкции ООН стандарты по хранению, обращению и целостности упаковки. Барабаны загружены в универсальные грузовые контейнеры, надежно уложены в предотвращать движение или смещение груза во время погрузочно-разгрузочных работ или транспортировки, и все контейнеры должны соответствовать Международной конвенции по безопасности Контейнеры.

Гексафторид урана также имеет низкую активность и радиологический риск незначителен, но любое лицо, подвергшееся воздействию выпуск может пострадать из-за химической токсичности. Согласно с международная практика регулирования перевозки «опасных грузов», UF6 классифицируется как имеющий дополнительный риск. Транспортируется также в твердом образуются ниже атмосферного давления в баллонах, так как в результате утечки в немедленной химической реакции с влагой воздуха.Эти цилиндры Диаметр 48 дюймов, вес около 2,5 тонн, длина 12 футов и вмещает до 12 тонн UF ₆ . [2] Есть серия правила обращения с этими цилиндрами. Во-первых, они должны пройти испытания, такие как испытание на гидростатическую прочность и пневматическое испытание на герметичность, но не обязательно испытание на огнестойкость. Также каждый цилиндр должен быть имеет соответствующую маркировку в соответствии со стандартами ISO. [3]

Транспортировка урановых топливных сборок

Они производятся на заводах по изготовлению топлива и состоят из керамических таблеток, сформированных из прессованного оксида урана, который был спечен при очень высоких температурах, превышающих 1400 градусов Цельсия.Гранулы выровнены с помощью длинных полых металлических стержней, которые, в свою очередь, размещены в тепловыделяющих сборках – готовы к отправке в реактор. Обычно, грузовики, вмещающие до 6 тонн топлива, используются для перевозки уранового топлива однако в некоторых частях мира могут использоваться рельсы. Топливные сборки, изготовленные с высокой точностью, специально разработаны для защиты их от повреждений при транспортировке в соответствии с МАГАТЭ стандарты безопасности. [4]

Транспортировка отработавшего ядерного топлива

Среди всех ядерных топливных материалов транспортировка использованное ядерное топливо, пожалуй, самое важное.Когда вынимают из ядерной энергетический реактор, в его составе 96% урана, 13% продуктов деления и 1% плутония. Отработанное топливо излучает очень высокий уровень радиации и тепла, и поэтому хранится в бассейнах с водой около шести месяцев, прежде чем его можно будет транспортировать на временное хранилище или завод по переработке. Это отработавшее ядерное топливо отправляется в прочных контейнеры, обеспечивающие физическую защиту, локализацию, экранирование, управление теплом и безопасность ядерной критичности.Эти контейнеры называются транспортными контейнерами и транспортируются грузовиками, а также рельс.

Типичная спецификация бочки грузовика, используемой для отработавшее ядерное топливо – Вес: 25 тонн, Диаметр контейнера: 4 фута, Общий Диаметр, включая ограничители удара: 6 футов, длина: 20 футов и вместимость: до 4 ТВС PWR или 9 BWR. В то время как типичный Спецификация рельсового контейнера, который будет использоваться для таких целей: Вес: 125 тонн, Диаметр бочки: 8 футов, общий диаметр, включая ограничители удара: 11 футов, общая длина: 25 футов и грузоподъемность: до 37 ТВС PWR или 87BWR.Сравнивая мощности, мы видим что рельсы намного эффективнее. [5]

В соответствии с правилами МАГАТЭ эти контейнеры подлежат пройти несколько тестов для обеспечения безопасности. Во-первых, испытание на два падения – с 9-метровой падение на неподатливую поверхность и падение с высоты 1 метр на стальной пуансон бар. Затем проводится испытание на огнестойкость, при котором упаковка подвергается полной поглощение огня 800 градусов Цельсия в течение 30 минут, и, наконец, испытание на погружение, при котором контейнер подвергается условиям, эквивалентным Погружение на 15 метров на 8 часов.Эти испытания гарантируют, что бочки могут выдерживать транспортные аварии, связанные с авариями, пожарами или затоплением что можно реалистично представить, а в случае делящегося материалы, чтобы избежать нежелательной цепной реакции. [6]

Суда специального назначения

Это большие суда, построенные специально для перемещения отработанное топливо из реакторов на промежуточные хранилища за морем, и вмещает до 17 топливных баков.Для безопасности у них двойной корпус. с противоударными конструкциями между корпусами, вместе с дублирование и разделение всех основных систем, таких как навигация, связь, мониторинг грузов, системы охлаждения и даже твин пропеллеры и сдвоенные независимые двигатели для обеспечения высокой надежности и повышенные шансы на выживание в случае аварии. После Международной морской организации, каждое из этих судов следует международный стандарт безопасности, известный как Международный кодекс безопасности Перевозка упакованного облученного ядерного топлива, плутония и высокорадиоактивных материалов. Радиоактивные отходы на борту судов (код INF).В зависимости от общей радиоактивность груза ОЯТ, находящегося на борту, суда классифицируются как суда класса 1, класса 2 или 3 класса INF. [7]

Коммерческий воздушный транспорт отработавшего ядерного топлива

Может случиться так, что транспортировка отработанных ядерное топливо в некоторых случаях может быть осуществлено только по воздуху из-за местоположения или политические условия. МАГАТЭ уже создало регулирующий рамки для сертификации контейнеров типа C для воздушного транспорта, хотя таких контейнеров нет построен или сертифицирован.[8] В отсутствие контейнеров типа C, контейнеры типа B использовались в соответствии с исключениями и особыми условиями для административного контроля и контроля безопасности. Однако за последние 20 лет технологические усовершенствования позволили самолетам все больше и больше возможность развертывания тяжелых грузов. Как следствие, теперь размер и вес контейнеров типа C вполне в пределах возможностей такого самолета. возможности. В настоящее время стоимость является единственным сдерживающим фактором. поскольку использование воздушного транспорта для ОЯТ в 3 раза дороже, чем железнодорожным, но сценарий может вскоре измениться с сокращением затрат.[9]

© Яш Поддар. Автор дает разрешение на копировать, распространять и демонстрировать эту работу в неизменном виде, с указание на автора, только в некоммерческих целях. Все остальные права, в том числе коммерческие, принадлежат автору.

Список литературы

[1] И. Дж. Хантер, “Ядерный топливный цикл: Упаковка и транспортировка радиоактивных материалов, J. Radiol. Prot. 13 , 279 (1993).

[2] “Временное руководство по безопасной транспортировке Гексафторид урана, Международное агентство по атомной энергии, IAEA-TECDOC-609, июнь 1991 г.

[3] “Ядерная энергия – упаковка урана Гексафторид (UF ₆ ) для транспорта, Международная организация по стандартизации, ISO 7195: 2005, (2005).

[4] “Информационные системы ядерного топливного цикла”, Международное агентство по атомной энергии, IAEA-TECDOC-1613, апрель 2009 г.

[5] Э. Супко и М. Х. Шварц, “Обзор Транспортировка высокоактивных ядерных отходов: процессы, Регулирование, опыт и перспективы в США, Energy Resources International, ERI-2030-1101, январь 2011.

[6] “Эксплуатация и техническое обслуживание хранилища отработавшего топлива и транспортные баки / контейнеры, Международное агентство по атомной энергии, IAEA-TECDOC-1532, январь 2007 г.

[7] “Код INF и специально построенные суда », Всемирный институт ядерного транспорта, март. 2013.

[8] “Воздушный транспорт радиоактивных материалов в Большие количества или с высокой активностью », Международная атомная энергия. Агентство, IAEA-TECDOC-702, апрель 1993.

[9] M. J. Haire et al. , г. «Авиаперевозка отработавшего ядерного топлива. Assemblies, Национальная лаборатория Ок-Ридж, 25 февраля 07.

Ядерный транспорт и логистика

Что используется (отработавшее) ядерное топливо?
Отработанное или отработавшее ядерное топливо представляет собой сухую твердую керамическую таблетку, а не жидкость.Эти шарики размером и формой напоминают большой ластик для карандашей. Они укладываются друг на друга и запечатываются внутри длинных стержней из металлического сплава, которые затем надежно связываются в прямоугольный пучок называется ТВС. После того, как отработанные радиоактивные тепловыделяющие сборки извлекаются из реактора и охлаждаются под водой в течение минимум двух лет, они загружаются в большие контейнеры из нержавеющей стали, которые сушатся в вакууме для удаления. вся жидкость и воздух из герметичной канистры и заварены. Канистра заполнена инертным газом, который предотвращает разложение топлива с течением времени.Канистры хранятся в больших бетонных хранилищах, таких как наша система сухого хранения NUHOMS.

Безопасно ли перевозить отработанное топливо?
За более чем 50 лет работы транспортировка и сухое хранение отработанного ядерного топлива ни разу не нанесло вреда людям или окружающей среде. По всему миру и в США транспортировка отработанного ядерного топлива имеет образцовый послужной список. безопасности и намного превосходит стандарты качества и защиты, необходимые для других опасных материалов, использующих ту же транспортную инфраструктуру.С 1965 года было безопасно перевезено более 2700 партий отработанного топлива почти на 2 миллиона миль. по Соединенным Штатам – и ни разу не было радиологического выброса, вызванного транспортной аварией. Ежегодно по всему миру перевозится более 200 контейнеров, всего было доставлено около 10 000 контейнеров с использованным топливом.

Зачем перемещать топливо на консолидированное временное хранилище?
В более чем 30 населенных пунктах США использованное ядерное топливо в сухом хранилище – это все, что осталось от площадки остановленного ядерного реактора, даже несмотря на то, что все здания реактора, возможно, были выведены из эксплуатации и сняты.Расчистка это использованное ядерное топливо, выброшенное на мель, вновь откроет эти основные объекты для нового экономического развития или использования в общественных местах для отдыха. Кроме того, каждый год, когда отработанное ядерное топливо остается на многочисленных объектах по всей территории США, налогоплательщикам приходится платить больше. Федеральный Правительство оценило стоимость этого примерно в 2,2 миллиона долларов в день. Коммунальные предприятия предъявляют иск к Министерству энергетики, чтобы возместить затраты на содержание этих оставшихся мест хранения отработанного топлива. Обязательства Министерства энергетики, финансируемые налогоплательщиками, прогнозируются. на общую сумму 27 долларов.1 миллиард, если к 2021 году у Министерства энергетики не будет постоянного объекта для захоронения. Предлагаемое объединенное промежуточное хранилище ISP позволит вывозить отработанное топливо из хранилища. Площадки реакторов и хранение со значительно меньшими затратами для налогоплательщиков, в то время как постоянная федеральная свалка находится и развивается.

Как подготавливается и закрепляется используемое ядерное топливо для транспортировки?
Для транспортировки использованных тепловыделяющих сборок от 24 до 68 сборок закрепляются внутри «корзины» из металлического сплава в большом контейнере из нержавеющей стали.После загрузки и запечатывания канистра помещается в прочный, сертифицированный NRC, толстостенный корпус. транспортный контейнер, спроектированный из нескольких слоев различных материалов – примерно 4 дюйма из стали, 3 дюйма из свинца и 6,25 дюйма нейтронной защиты – для защиты тепловыделяющей сборки от повреждений, удержания радиоактивных материалов и убедитесь, что любые радиационные выбросы не превышают установленных норм. Перед транспортировкой топлива с площадки реактора правила NRC требуют, чтобы топливо охлаждали в течение многих лет, чтобы свести к минимуму излучение во время транспортировки.

Существует ли опасность взрыва или внешней опасности от использованного ядерного топлива?
Контейнер с сухим отработанным ядерным топливом и инертным газом не может взорваться или даже загореться – он не содержит горючих материалов. Твердые гранулы не горят. Кроме того, нет возможности для химической или физической реакции. это может привести к увеличению давления внутри канистры и ее взрыву. Сухое отработанное ядерное топливо при транспортировке и хранении очень стабильно, и поэтому его нельзя сравнивать с Чернобылем, ядерным оружием или материалом, утилизируемым в WIPP.Обширные исследования, испытания и опыт показали, что у этого твердого отработанного топливного материала нет надежного способа распространения и причинения вреда в результате аварии, даже если она каким-то образом повредит как прочный транспортный контейнер, так и канистру.

Каковы предполагаемые маршруты транспортировки в США?
Грузоотправители будут работать с операторами железных дорог, государствами маршрутов, Министерством транспорта и другими заинтересованными сторонами для определения, обозначения и подготовки железнодорожных маршрутов для перевозок.Комиссия по ядерному регулированию должна предварительно одобрить каждый маршрут перевозки заранее. Нормативные требования включают рассмотрение наиболее прямого маршрута с учетом крупных городов, любых географических транспортных проблем и возможностей инфраструктуры для обработки использованных топливная ж / д цистерна и вес контейнера.

Бочки слишком тяжелы для железных дорог?
Железнодорожные маршруты, выбранные для перевозки использованных топливных контейнеров, оцениваются и утверждаются регулирующими органами на предмет безопасной обработки груза.

Отработанное топливо считается наиболее радиоактивными и вредными отходами. Как мы узнаем, что люди защищены на железнодорожных путях и в местах хранения?
Хотя отработанное ядерное топливо очень радиоактивно, оно оказалось одним из наиболее надежных и наименее вредных отходов. Наряду со значительным надзором и правилами, регулирующими транспортировку и хранение использованных ядерных топлива в США, мы лично заинтересованы в том, чтобы мужчины и женщины, работающие с нами и для нас, были защищены, а также наши семьи и сообщества вдоль транспортных железнодорожных маршрутов и складских площадок.Обширное исследование, тестирование и опыт показал, что у этого твердого отработанного топлива нет надежного способа распространения и причинения вреда в результате аварии, даже если она каким-то образом повредит как прочный транспортный контейнер, так и канистру.

Что такое радиационный фон?
Радиация является естественной частью нашей окружающей среды и повседневной жизни, и наши тела автоматически справляются с нашим обычным облучением. Обычное облучение, которое мы все ежедневно получаем из «фоновых источников», включает в себя естественный радон. в нашем воздухе – космические лучи, радиоактивные камни (гранит) и почва, и даже растения и продукты питания, которые естественно богаты калием или другими радиоактивными элементами (бананы, морковь, авокадо, бразильские орехи).Другие источники нормального радиационного фона воздействие человека, например, основные медицинские процедуры и потребительские товары.

Существует ли радиационная опасность для людей и сообществ при транспортировке контейнеров с отработанным ядерным топливом? А как насчет людей, которые застревают рядом с остановившимся поездом, перевозящим топливо?
Как показали десятилетия опыта и деятельности, использование контейнеров для перевозки отработанного топлива очень мало для людей или сообществ.Отработанное ядерное топливо надежно удерживается и защищается, чтобы предотвратить нанесение вреда транспортникам. общественность и работники нашего сайта. Все аспекты процесса транспортировки контролируются на предмет воздействия и должны соответствовать строгим правилам NRC и Министерства транспорта США. Это гарантирует, что любая доза облучения любого члена общества во время повседневной транспортировка отработанного ядерного топлива, включая остановки, едва различима по сравнению с обычным дневным фоновым излучением населения от горных пород, радона, космических лучей и других природных источников.Радиацию на очень малых уровнях легко обнаружить и измерить; мониторинг во время транспортировки обеспечивает выполнение всех требований безопасности.

Выходят ли вредные рентгеновские лучи из отработанного топлива в транспортном контейнере?
Нет, отработанное ядерное топливо не создает и не испускает рентгеновские лучи.

Может ли бочка протечь в результате аварии во время транспортировки?
Транспортные контейнеры, лицензированные NRC, ни разу не были повреждены или протекли в результате несчастных случаев, независимо от способа транспортировки.Обширные исследования, испытания и опыт NRC показали, что нет надежного способа использования этого твердого вещества. топливный материал может распространиться и причинить вред в результате аварии, даже если каким-то образом повредится транспортный контейнер и канистра. Транспортный контейнер MP197HB компании Orano имеет лицензию NRC для перевозки отработанного ядерного топлива.

Как проверяются транспортные контейнеры на предмет возможных аварий?
Для получения лицензии Комиссии по ядерному регулированию, проект транспортного контейнера успешно продемонстрировал, что он будет поддерживать локализацию (герметичное уплотнение) и экранирование (защиту от излучения) во время совокупной последовательности аварий. сценарии, включая падения или высокоскоростные удары, проколы, интенсивные пожары и погружение под воду.Металлический контейнер с отработанным топливом внутри контейнера обеспечивает дополнительный уровень защиты.

А как насчет несчастных случаев с пожарами, которые горят сильнее и дольше, чем ожидалось, или более длительными погружениями и ударами под разными углами?
Сценарий пожара, рассматриваемый в правилах, является очень консервативным, ограничивающим возгоранием, который включает в себя три ключевых атрибута: температуру, продолжительность и то, что упаковка полностью охвачена пламенем в течение всего времени.Пока гипотетический пожар может гореть сильнее или дольше, чем пожарная авария, о которой говорится в правилах, поэтому нормативное ограничение огня ограничивается тем, что упаковка полностью охвачена на время пожара. Это вряд ли произойдет во время реальной аварии. Кроме того, для любых реальных событий или несчастных случаев NRC проверяет требования к конструкции контейнеров, чтобы убедиться, что они консервативны и охватывают этот опыт.

Что делать, если в результате аварии контейнер для перевозки отработанного топлива соскочит с рельсов?
Транспортные контейнеры для хранения отработанного топлива очень прочные и эластичные, а их конструкция исключает возможность их повреждения в результате аварии, достаточно серьезной, чтобы вызывать беспокойство.В двух инцидентах в Европе, когда транспортировка использованного топлива контейнер был сбит с транспортного средства, контейнеры были тщательно осмотрены и проверены, что они сохранили свою герметичность и продолжали поддерживать топливо в безопасном состоянии, а затем были перенесены на новый транспорт для продолжения отгрузки. Правила NRC по конструкции транспортных контейнеров решают эту проблему.

А как насчет отработанного ядерного топлива, которое повреждено, или топлива с высокой степенью выгорания?
Транспортные контейнеры предназначены для безопасной транспортировки топлива с высокой степенью выгорания, они проверены и одобрены NRC в соответствии с правилами 10 CFR Part 71.Поврежденное топливо необходимо хранить в отсеке корзины внутри канистры. со вторичными емкостями или торцевыми крышками. Сценарии аварий в оценках безопасности включают предположение, что топливные конструкции в контейнере будут повреждены и сломаны, но анализы показывают, что это повреждение топлива не препятствует остальной части системы. от выполнения каких-либо функций безопасности и продолжает защищать население. Только во Франции более 21 000 отработанных тепловыделяющих сборок с высокой степенью выгорания были безопасно перевезены без происшествий на завод по переработке в Гааге.

Транспортировка ядерных отходов – ANS

Транспортировка ядерных отходов

Для транспортировки ядерных отходов требуется прочный контейнер, защищающий от радиоактивности. Используется специально разработанный контейнер, называемый бочонком. Существуют разные типы контейнеров для разных целей, но все они имеют одинаковую общую конструкцию для максимального сдерживания радиоактивности.

Бочка – это прочный, хорошо экранированный контейнер с двойными стенками. Внешняя конструкция сделана из высокопрочной стали толщиной несколько дюймов.Внутренняя конструкция также обычно сделана из стали. Контейнеры, предназначенные для перевозки использованных сборок ядерного топлива, имеют во внутренней конструкции стойки с квадратными отверстиями для поддержки этих сборок. Если контейнер используется для перевозки использованных ядерных тепловыделяющих сборок, стойка может также содержать нейтронопоглощающие материалы для защиты от маловероятного события ядерной цепной реакции.

Для перевозки отработанных тепловыделяющих сборок внутренний контейнер сушится и заполняется инертным газом (обычно гелием) для предотвращения долговременной коррозии тепловыделяющих сборок.Контейнеры также обычно содержат несколько дюймов свинца или обедненного урана (который не является радиоактивным) между внутренней и внешней конструкциями для защиты от гамма-излучения. Затем внутренний контейнер герметично закрывается, предотвращая выброс радиоактивного материала. На концах контейнеров размещаются большие сотовые конструкции из дерева, пенопласта или алюминия, чтобы поглотить силу, которую контейнер может испытать в случае падения.

Такие материалы, как использованные топливные сборки ядерных реакторов, радиоактивные смолы (например, те, которые используются для фильтрации радиоактивных материалов из воды), загрязненная одежда или инструменты, а также изотопы, используемые в ядерной медицине, являются некоторыми примерами ядерных отходов, которые можно перевозить в контейнерах.

Системы контейнеров предназначены для работы в широком диапазоне суровых условий окружающей среды, включая землетрясения, наводнения, экстремальные температуры и торнадо. Сюда входят объекты, которые могут ударить по бочке на высокой скорости, например, во время торнадо. Системы контейнеров способны хранить отходы в течение нескольких десятилетий, возможно, более века. Они также разработаны, чтобы противостоять экстремальным явлениям, таким как падение с высоты 30 футов на твердую поверхность и пожар при 1475 ° F, охватывающий контейнер в течение 30 минут.Бочки также были подвергнуты испытаниям, таким как удары бортом локомотивом, движущимся со скоростью 80 миль в час, без нарушения герметичности.

Все транспортные контейнеры должны быть очень прочными и должны быть спроектированы так, чтобы выдерживать подобный набор экстремальных событий или условий. Однако требования несколько менее жесткие для контейнеров, в которых перевозятся менее радиоактивные грузы.

Показатели безопасности при хранении и транспортировке радиоактивных материалов исключительны. В течение нескольких десятилетий в США было осуществлено более 3000 перевозок использованного ядерного топлива (примерно 24000 по всему миру), и ни разу не было выбросов вредных количеств радиации или каких-либо травм, смертей или ущерба окружающей среде.

Ссылка NRC:
http://www.nrc.gov/reading-rm/doc-collections/fact-sheets/dry-cask-storage.html

Узнать больше о ядерных технологиях .