【英国《核工程师》2003年1~2月刊报道】
俄罗斯切尔诺贝利核电厂于2000年12月15日最终关闭。1~3号机组(发生核事故的是4号机组)的退役准备工作正在进行之中。退役过程中的一个关键步骤是新建临时乏燃料贮存设施ISF-2。
该电厂的乏燃料组件和辐照后的附加吸收棒目前正贮存在:
·SF-1湿式贮存设施(有4个贮存水池和一个应急水池); ·反应堆室。
ISF-1的寿期将于2016年结束,它不适于按照高安全标准对乏燃料进行长期贮存。目前该设施几乎已装满了乏燃料,但仍有乏燃料等待从反应堆中卸出。
新的临时贮存设施将能够对21356件大功率沸腾管式堆的乏燃料组件、2000根吸收棒以及23356根乏燃料组件和辐照后附加吸收棒上的外延棒进行长达100年的安全贮存。在贮存有效期结束前,这些燃料将被运往最终处置库。
ISF-2将建于电厂围墙外,采用模块式方案,即在专设混凝土包封设备中采用屏蔽容器(每个屏蔽容器均装有许多燃料元件)进行贮存。通过现有的燃料运输铁轨及其延长线将乏燃料运到ISF-2的处理厂房中。
ISF-2将由2个基础部分组成: ·乏燃料处理设施; ·燃料贮存区。
用于乏燃料准备和包装的技术将基于标准NUHOMS干式燃料贮存技术。该技术已在许多美国场区得到应用,并且在考虑了美国轻水堆和切尔诺贝利RBMK反应堆的区别后,对该技术进行了改进。
乏燃料处理设施
该设施的设计寿命为20年,用于进行燃料贮存的准备工作。用转运容器将乏燃料组件运到该设施,这些乏燃料先被切割成上下两段,然后再装入不锈钢筒内,接着向筒内填充惰性气体、密封、进行检漏测试、将筒放入不锈钢制的NUHOMS干式屏蔽容器中。随后也向屏蔽容器填充惰性气体,并进行密封焊接。这样,就形成了防止放射性元素泄漏的2道屏障。
将吸收棒与外延棒分离,装入不锈钢管中;然后将不锈钢管贮存在位于处理厂房放射性废物贮存区的格架上。同样,在将外延棒与乏燃料组件和辐照后附加吸收棒分离后,也将外延棒装入不锈钢管中,在放射性废物贮存区贮存。处理过程中产生的固体放射性废物将装在废物桶中,然后运到固体废物贮存室。
乏燃料贮存区 SFSA由运输设施和232个水平混凝土贮存模块组成。
先用屏蔽容器装卸和运输系统将屏蔽容器从处理设施运送到贮存区,然后再将屏蔽容器装入CSM。设计寿命为100年的CSM可确保:
·将辐射泄漏降低到允许限值的屏蔽保护;
·采用自然空气对流的独立的余热排放系统,这是不使用电力或机械设备的“非能动”系统;
·设计满足临界安全标准的干式贮存。
ISF-2将有助于保证切尔诺贝利核电厂的未来安全。

【英国《国际核工程》2003年8月刊报道】
瑞典所有的核电厂都位于海边。因此,瑞典核燃料核废物管理公司SKB能够使用其专门建造的船只“Sigyn”号来运输放射性废物。
“Sigyn”号建于1982年。为了提高适航能力,该船具有双层船底和双层船体,使其具有很强的漂浮能力。在搁浅或碰撞事件中,双层船体能够对货物起保护作用。即使水线以下的2个水密舱进水,一艘现代化客船也能浮在水面上。而对于“Sigyn”号,即使有4个水密舱进水,船也不会沉没。“Sigyn”号根据滚装原理(roll-on/roll-off
principle),使用尾滑道将货物运上船;也可以将货舱盖打开,以便将货物吊上船。货舱中有用于固定货物的设备。根据国际海事组织的规定,“Sigyn”号为INF3级船。
货舱壁能够屏蔽辐射,船上还安装了多种辐射测量仪器。测量结果表明,船员在海上所受的辐射剂量不高于天然本底辐射。“Sigyn”号通常每年在核电厂与CLAB设施或SFR设施间航行30~40次。该船有时也被用于运输其他重型货物。
如何将核废物运抵深层地质处置库,这将取决于深层地质处置库的位置。如果该处置库位于目前正在调查的2个场址——福什马克和奥斯卡港(Oskarshamn)——中的1个,那么将没有必要进行长途陆上运输。就像现在一样,未来的运输也将遵守若干涉及辐射防护、人员培训、安全程序和文件等方面的法律规定和国际协定。
安全主要依靠运输容器和集装箱来加以确保。即使运输船只沉没,运输容器也将保持完整。在进出港口、核电厂以及处置设施时,使用专门的车辆进行运输。这些车辆只需要以极低的速度走几公里即可。
运输容器
运输容器和集装箱是专门针对要运输的废物设计的。这些容器均符合国际要求,并能在极端条件下保持完整,是运输安全的最终保障。
低放废物不需要辐射屏蔽,因此可用普通的钢制容器来运输。但中放废物需要辐射屏蔽,并在核电厂进行固化处理。固化后的废物将采用壁厚为7~20
cm的钢制容器来运输。
乏燃料在运输过程中需要辐射屏蔽以及冷却,因此此类运输容器的要求特别严格。燃料被放在壁厚为3
cm
的钢制运输容器中,并设有外部散热片帮助散热。这种容器被设计成能够承受比在运输过程中可以合理预期的最大应力还要大的多的应力。这种容器必须能够承受住从9
m高处自由下落的硬物撞击,在800℃持续受热30分钟,以及200
m水深处的外压——在这些情况下,容器的完整性将不受影响。容器能够以较大的裕量满足上述要求。例如,它们能够承受相当于4000
m水深处的外压(瑞典海域的水深都不到4000
m)。容器/集装箱被放在货物支架上,后者被固定在“Sigyn”号甲板上。货物支架上安装了信号设备,如果“Sigyn”号沉没,能够很容易地确定容器的位置。
在未来向深层地质处置库运输乏燃料的过程中,在经过CLAB设施的中间贮存后,货物的放射性肯定比目前的货物低。此外,乏燃料将被装入带有铸铁衬里的铜制容器中。未来的运输容器也将满足与目前一样的安全标准。
瑞典的废物设施 位于福什马克的SFR设施
一些放射性极低的废物目前仍被放在核电厂厂区的专用浅层地质处置库中。所有的其他运行废物都被运到位于福什马克的SFR设施(放射性运行废物最终处置库)。在这里,废物将被存放500年时间,直到其放射性水平降到与周围岩石的天然放射性相同。
位于奥斯卡港的CLAB设施
高放废物不但包括核电厂的乏燃料,还包括某些反应堆部件。这种废物在运输过程中必须进行辐射屏蔽和冷却。乏燃料在最终处之前需要进行30年的中间贮存。位于奥斯卡港的CLAB设施(乏燃料中央中间贮存设施)的主要作用就是对乏燃料进行中间贮存。
最终处置设施
在CLAB贮存了30年后,乏燃料的放射性降至其离开核电厂时的1/10。但仍要进行辐射屏蔽。1000年后,乏燃料虽然将失去其大部分放射性,但如果其颗粒被人体摄入或吸入的话,仍很危险。因此,需将乏燃料封装并隔离在深层地质处置库的结晶岩层中。目前正在进行最终处置库的选址工作。场址调查工作正在福什马克和奥斯卡港展开。

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