- Код статьи
- 10.31857/S0235010623020020-1
- DOI
- 10.31857/S0235010623020020
- Тип публикации
- Статус публикации
- Опубликовано
- Авторы
- Том/ Выпуск
- Том / Номер выпуска 2
- Страницы
- 113-121
- Аннотация
- На радиохимическом заводе ФГУП “ПО “Маяк” в процессе переработки отработавшего ядерного топлива (ОЯТ) образуются около 170 т/год металлических радиоактивных отходов (МРАО), преимущественно представленных фрагментами конструкционных материалов (КМ) оболочек ТВЭЛов, содержащих остаточные количества радионуклидов после растворения топлива, и отработавших тепловыделяющих сборок (ОТВС), отправляемых на складирование. Достичь компактизации и дезактивации МРАО возможно способом, основанном на шлаковом переплаве в индукционной печи с холодным тиглем. Для установления распределения актинидов и продуктов деления (ПД) проведено термодинамическое моделирование процесса шлакового переплава КМ оболочек ТВЭЛов и ОТВС реакторной установки ВВЭР-1000 и экспериментальная верификация полученных данных. Показано наиболее вероятное распределение актинидов и ПД по продуктам плавки. Большая часть кюрия и америция концентрируются в металле – 99 и 94 мас. % соответственно. Максимальное извлечение урана в шлаковую фазу в виде диоксида UO2 составляет до 40 мас. %. Распределение плутония в интервале температур 1500–2000°С по шлаковой (в виде оксидов PuO и PuO1.61) и металлической фазам происходит практически в равном соотношении. Установлено, что в составе газоаэрозольного потока, представленного ПД, преобладает до 99.78 мас. % цезия, содержание европия и америция составляет 0.05 и 0.17 мас. % соответственно.
- Ключевые слова
- <i>:</i> термодинамическое моделирование шлаковый переплав оболочки ТВЭЛов флюс плутоний уран
- Дата публикации
- 17.09.2025
- Год выхода
- 2025
- Всего подписок
- 0
- Всего просмотров
- 14
Библиография
- 1. Piro M.H.A. (ed.). Advances in Nuclear Fuel Chemistry. Woodhead Publishing, 2020.
- 2. Кащеев В.А., Шадрин А.Ю., Рыкованов Г.Н., Дырда Н.Д., Макеева И.Р., Хмельницкий Д.В., Алексеев П.Н. Объем радиоактивных отходов от переработки облученного ядерного топлива ВВЭР-1000 и варианты фракционирования //Атомная энергия. 2019. 127. № 2. С. 82–87.
- 3. Kang K.H. Lee C.H., Jeon M.K., Han S.Y., Park G.I., Hwang S.-M. Characterization of cladding hull wastes from used nuclear fuels // Archives of Metallurgy and Materials. 2015. 60. № 2B. P. 1199–1203.
- 4. Park G.I. Jeon M.K., Choi J.-H., Lee K.-R., Han S.Y., Kim I.T., Cho Y.-Z., Park H.-S. Recent progress in waste treatment technology for pyroprocessing at KAERI // Journal of Nuclear Fuel Cycle and Waste Technology (JNFCWT). 2019. 17. № 3. P. 279–298.
- 5. Козлов П.В., Ремизов М.Б., Смелова Т.В., Сунцов Д.Ю., Шестоперов И.Н. Изучение процесса индукционно-шлаковой переплавки металлических ВАО от переработки ОЯТ в “холодном тигле” // Тезисы докладов. Тринадцатый Международный Уральский Семинар. “Радиационная физика металлов и сплавов”. Кыштым, 2019. С. 53.
- 6. Кащеев В.А. Смелова Т.В., Мусатов Н.Д., Шестопёров И.Н., Сунцов Д.Ю., Тучкова А.И., Арсеенков Л.В. Оценка возможности извлечения делящихся материалов из конструкционных материалов ТВЭЛов при переработке СНУП ОЯТ // Вопросы атомной науки и техники. Сер. Материаловедение и новые материалы. 2016. № 4. С. 35–47.
- 7. Готовчиков В.Т., Борзунов А.И., Середенко В.А. и др. Способ пирометаллургической переработки отходов, отработавших материалов и изделий. Дата публикации 2001.08.27. Патент РФ RU2172787.
- 8. Каленова М.Ю., Кузнецов И.В., Щепин А.С. и др. Кондиционирование конструкционных материалов облученных ТВС методом индукционно-шлакового переплава в холодном тигле // Атомная энергия. 2018. 124. № 5. С. 273–278.
- 9. Каленова М.Ю., Кузнецов И.В., Щепин А.С. Технология очистки конструкционных материалов ТВЭЛов методом индукционно-шлакового переплава в холодном тигле. текущее состояние и перспектива разработки // Вопросы атомной науки и техники. Серия: Материаловедение и новые материалы. 2017. 89. № 2. С. 71–80.
- 10. Бычков С.И., Жирников Д.В., Алексеенко В.Н., Мацеля В.И. Регенерация металлических радиоактивных отходов радиохимических производств для целей повторного использования металлов и сплавов // Радиоактивные отходы. 2021. № 2. С. 33–38.
- 11. Шмелев Драгунов Ю.Г., Денисов В.П., Васильченко И.Н. Активные зоны ВВЭР для атомных станций М.: ИКЦ “Академкнига”, 2004.
- 12. Каленова М.Ю., Дмитриева А.В., Кузнецов И.В. и др., Очистка конструкционных материалов отработавших тепловыделяющих сборок от актинидных загрязнителей методом индукционно-шлаковой переплавки в холодном тигле // Тонкие химические технологии. 2016. 11. № 6. С. 83–90.
- 13. Roine A. Outokumpu HSC Chemistry for Windows. Chemical Reaction and Equilibrium Software with Extensive Thermochemical Database. Pori: Outokumpu Research OY, 2006.
- 14. Казенас Е.К., Цветков Ю.В., Термодинамика испарения оксидов. РАН, Ин-т металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова. М.: URSS, 2008. С. 474.
- 15. Лосицкий А.Ф., Ганза Н.А., Рождественский В.В. и др. Способ переработки металлических отходов, содержащих радионуклиды. Дата публикации 2000.11.20. Патент РФ RU 2 159 473.
- 16. Константинов Е.А., Кижнеров Л.В., Кораблев Н.А. и др. Способ обработки металлических отходов, загрязненных радионуклидами. Дата публикации 2001.06.10. Патент РФ RU 2 168 780.
- 17. Голубев А.А., Гудим Ю.А. Способ переработки металлических радиоактивных отходов и агрегат для его осуществления. Дата публикации 2009.01.09. Патент РФ RU 2 345 141.
- 18. Петров Г.А., Суворов И.С., Соболев И.А. и др. Способ дезактивации радиоактивных металлических отходов. Дата публикации 2004.06.27. Патент РФ RU 2 231 843.
