Экономика ядерной энергетики: Основы технологии и экономики производства ядерного топлива. 3-е изд. - Синев Н.М.
Скачать (прямая ссылка):
На рис. 10.23 приведены принципиальные технологические схемы газофторидного метода, разрабатываемые в Японии и во Франции.
Труднейшей проблемой в разработке газофторидной технологии является достижение наиболее полного фторирования оксидов урана и плутония в специальных реакторах (фтораторах), т. е. перевод в газообразные гексафториды всех изотопов урана и плутония, содержавшихся в отработавшем топливе. Отделение регенерированного урана от плутония осуществляется путем селективной реакции с образованием твердого тетрафторида PuF4. Экономические оценки позволяют рассчитывать на высокую эффективность газофторидной технологии.
10.11. ВОПРОСЫ ЭКОНОМИКИ РЕГЕНЕРАЦИИ ОТРАБОТАВШЕГО ТОПЛИВА
Капитальные вложения в строительство предприятий для химической переработки отработавшего топлива, включая сооружения по переработке, концентрированию и хранению радиоактивных отходов (до их передачи на окончательное захоронение), в последние годы выросли в несколько раз по сравнению с первоначальными проектными сметами. Например, за время строительства завода «Барнауэлл» (США) общей производительностью
Отработавшее топлива
-. VO1-TuOi+продукти Веления
(~ MO0C) г г
го %
гоо%
Прямее сплавление оболочка
UO,
Ы50°С)
Валоксидация
(~ J30°C)
Фторирование урана
(т-550°С)
O)
UF6
050C)
Двухступенчатое фторирование плутоиия
PuF1=
Фарканден-сатор
(-700C)
(ZOO0C)
Улавливание на UO2F2
1 _1 __ф?°с) *— Конверсия
>ториров •ссичгсш
~Т (100-3OQ0C)
HФторирование і (классической метов)\
Колонна NoF
(-800C-ZOO0C)
(30В-Я00°С)
Конденсация, сублимация
Термическое разложение
Отработавшее топлибо
AL
Pu
|puF»(agg°c/
0Z *—Конверсая
Th2O
Криптан-ксенан
Обриботка визового продукта
—T
1
¦
Компремацая
Сепарация
W6
-к
U/Pu
v
Очистка
H
1
Твердые отходи am оболочек твзлоВ и деталей TBC
Нелетучие фторады праВуктад Веления
Гшэообризаыс продукты Веления ни твердом сорбенте
PuPg
ту
Очистка
Отрабатенныь сордетпи
Рис. 10.23. Схемы фторидных процессов, разрабатываемых в Японии (а) н во Франции (б)
1500 т/год капиталовложения возросли в несколько раз по сравнению с первоначальными проектами (78 млн. дол.) и по последним оценкам достигли 600 млн. дол.; они могут дойти и до 1 млрд. дол., если учесть не только ежегодную инфляцию, но и новые требования гарантий против хищений плутония, мероприятия по защите от землетрясений и предотвращению гипотетических аварий, связанных с падением на завод самолетов, а также
Таблица 10.13. Структура затрат на проектирование и сооружение радиохимических заводов различной мощности по переработке отработавшего ядерного топлива АЭС (слабообогащениого ураиа легководных реакторов), млн. дол. (1976 г.)
Капитальные вложения
Мошность, т/год
300
750
1500
3000
Основные объекты завода:
1) хранилище отработавших TBC вместимостью, соответствующей 50% годовой производительности
2) отделения разделки TBC н твэлов, растворения; установки по удалению твердых отходов, консервации газообразных н летучих продуктов деления; устройства по обеспечению радиационной безопасности
3) отделение по экстракционному извлечению урана и очистке его от продуктов деления
4) отделение по извлечению плутония и очистке его от продуктов деления
5) отделение аналитических служб
6) подготовка промплощадкн и строительство объектов общего назначения и обслуживания (25% суммарных затрат по пп. 1—5)
Проектно-изыскательские и проектно-конструкторские работы, предварительные исследования и анализ безопасности (20% суммы затрат по пп. 1—6)
20-30 200—300
10-15
20—50 5
65—100 65—100
30-40 240—400
15—20
40—70 5
95-135 95—130
40-60 400—600
20-30
70—1*00 10
140—200 140—200
70—100 670—1000
30—50
120—170 10
225-330 225—340
Суммарные усредненные затраты на проектно-конструкторские работы и строительство
500
700
1000
1700
реализацию норм ALAP* на радиоактивные сбросы, обеспечение критериев надежности, требующих установки запасного оборудования, емкостей, и т. п.
Эксперты МАГАТЭ (декабрь 1976 г.), учитывая сложившуюся экономическую конъюнктуру и опыт капиталистических стран по проектированию, строительству и эксплуатации радиохимических заводов по переработке отработавшего топлива, новые жесткие требования по обеспечению ядерной и радиационной безопасности и охране окружающей среды, оценили капитальные затраты на проектирование и сооружение радиохимических заводов различной мощности в современных (1976 г.) ценах (табл. 10.13).
* Нормы ALAP (As Low As Practical) — низкие нормы сбросов радиоактивных веществ в окружающую среду, какие только можно технически и экономически достичь. Эти нормы разработаны в США для АЭС с легководными реакторами. Они в десятки раз ниже предельно допустимых норм, рекомендованных Международной комиссией по радиологической защите.
Таблица 10.14. Суммарные затраты на сооружение и подготовку к эксплуатации заводов различной мощности по химической переработке отработавшего топлива легководных реакторов АЭС, млн. дол. США (1976 г.)