Стратегія поводження з відпрацьованим ядерним паливом і радіоактивними відходами малих водо-водяних модульних реакторів
DOI:
https://doi.org/10.20535/2617-9741.2.2023.283527Ключові слова:
водо-водяні малі модульні реактори, радіоактивні відходи, захоронення радіоактивних відходівАнотація
Енергетична стратегія України на період до 2035 р. передбачає необхідність оптимального вибору реакторних технологій для будівництва перспективних атомних енергоблоків нового покоління на заміщення потужностей АЕС, які виводяться з експлуатації. На сьогодні як перспективні в Україні розглядаються водо-водяні реактори великої потужності АР1000 і малі модульні реактори NuScale -iPWR і/або SMR-160, що мають підвищену безпеку та економічність. Серед низки критеріїв вибору реакторних технологій АЕС важливе значення відводиться поводженню з відпрацьованим ядерним паливом і радіоактивними відходами, що безпосередньо впливають на радіаційно-екологічну безпеку і на всі етапи існуючого в Україні ядерно-паливного циклу. У статті за літературними джерелами узагальнено та проаналізовано перспективи розвитку технологій NuScale -iPWR і SMR-160, їх переваги і недоліки, наведено оціночну характеризацію відпрацьованого ядерного палива і радіоактивних відходів, що утворюються під час експлуатації і зняття з експлуатації, а також проблеми їх захоронення.
Посилання
Advances in Small Modular Reactor Technology Developments: A supplement to IAEA Advances Reactors Information System (ARIS). IAEA, Vienna, 2020. URL: https://aris.iaea.org/Publications/SMR_Book_2020.pdf.
Носовський А. В. Щодо перспектив будівництва нових атомних електричних станцій. Ядерна енергетика та довкілля. 2019. № 3 (15). С.3-13.
Langdon, K. NuScale Small Modular Reactor (SMR) Overview INPRO. Dialogue Forum on Opportunities and Challenges in Small Modular Reactors. Ulsan, Republic of Korea 2-5 July 2019. 33 p. URL: https://nucleus.iaea.org/sites/INPRO/df17/IV.5-KenLangdon-NuScale.pdf.
IAEA-TECDOC-1785. Design Safety Considerations for Water Cooled Small Modular Reactors Incorporating Lessons Learned from the Fukushima Daiichi Accident. IAEA, Vienna, 2016. 154 р. URL: https://www-pub.iaea.org/MTCD/Publications/PDF/TE-1785_web.pdf.
International Atomic Energy Agency. Small modular reactors. URL: https://www.iaea.org/topics/small-modular-reactors.
Bradford, A. Fuel and Waste Considerations for Small Modular Reactors and Advanced Reactors. FCIX, 11 June 2014. URL: https//www.nrc.gov/docs/ML1417/ML14170A133.pdf.
Ahonen, E., Heinonen, J., Lahtinen, N., Tuomainen, M. Preconditions for the safe use of small modular reactors - outlook for the licensing system and regulatory control. Radiation and Nuclear Safety Authority. Helsinki, Finland, 2020. 28 p. URL: http://urn.fi/URN:ISBN:978-952-309-454-3.
SKB Report. Appendix K:2 Subject-specific replies to supplementary requests. Version 3. Swedish Nuclear Fuel and Waste Management Co. Stockholm, Sweden, 2015. URL: https://skb.se/wp-content/uploads/2015/05/Bilaga-K_2-2015.pdf.
Nuclear Innovation 2050: An NEA initiative to accelerate R&D and market deployment of innovative nuclear fission technologies to contribute to a sustainable energy future. OECD Publishing, Paris, 2018. URL: https://www.oecd-nea.org/ndd/ni2050/ni2050_%20brochure.pdf.
Krall, L., Macfarlane, A. Burning waste or playing with fire? Waste management considerations for non-traditional reactors. Bull. At. Sci. 74. 2018. С. 326–334.
Малые реакторы на смену крупным АЭС: как Украине оседлать волну глобальных изменений в энергетике. УНІАН : веб-сайт. URL: https://www. unian.net/economics/energetics/10612260-malye-reaktoryna-smenu-krupnym-aes-kak-ukraine-osedlat-volnu- globalnyh-izmeneniy-v-energetike.html.
The NuScale Design. PM-0616-49510-NP. NuScale Power, LLC, 2016. 232 p. URL: https://www.nrc.gov/docs/ML1616/ML16161A723.pdf
Малые модульные реакторы: проблемы и перспективы. АЯЭ. 2021. № 7560. 55 р.
Sadegh-Noedoost, A., Faghihi, F., Fakhraei, A., Amin-Mozafari, M. Investigations of the fresh-core cycle-length and the average fuel depletion analysis of the NuScale core. Annals of Nuclear Energy. 2020. Vol. 136. URL: https://doi.org/10.1016/j.anucene.2019.106995.
International Atomic Energy Agency. “Advances in Small Modular Reactor Technology Developments”. A Supplement to: IAEA Advanced Reactors Information System (ARIS). 2020 Edition. URL: https://aris.iaea.org/Publications/SMR_Book_2020.pdf.
Колобашкин В. М., Радиационные характеристики облученного ядерного топлива: справочник / В. М. Колобашкин, П. М. Рубцов, П. А. Ружанский, В. Д. Сидоренко. Москва, РФ: Энергоиздат, 1983. 384 с.
Бабаев Н. С., Очкин А. В., Глаголенко Ю. В. и др. Принципы подбора матриц для включения высокоактивных отходов. Атомная энергия. 2003. Т. 94. Вып. 5. С. 353–362.
Бабаев Н. С., Меркушкин А. О., Очкин А. В., Ровный С. И. Расчет времени установления радиационной эквивалентности высокоактивных отходов. Атомная энергия. 2005. Т. 8. Вып. 2. С. 123–129.
Brown, N., Worrall, A., Todosow, M. Impact of thermal spectrum small modular reactors on performance of once-through nuclear fuel cycles with low-enriched uranium. Annals of Nuclear Energy. 2017. № 101(2). С. 166-173 URL: https://doi.org/10.1016/j.anucene.2016.11.003.
Ingersoll, D. T., Houghton, Z. J., Bromm, R., Desportes, C. NuScale small modular reactor for co-generation of electricity and water. Desalination. 2014. Т. 340. С. 84–93.
Krall, L. M., Macfarlaneb, A. M., Ewing, R. C. Nuclear waste from small modular reactors. PNAS. 2022. № 23. Т. 119. С. 1-12. URL: https://doi.org/10.1073/pnas.2111833119.
Mancini, A., Tuite, P., Tuite, K., Woodberry S. Greater-Than-Class-C Low-Level Radioactive Waste Characterization. Appendix A-3: Basis for Greater-Than-Class-C Low-Level Radioactive Wastes Light Water Reactor Projections. Rep. DOE/LLW-114A-3. Idaho National Engineering Laboratory. Idaho, USA, 1994. 85 c.
The Swedish National Council for Nuclear Waste. Nuclear Waste State of the Art Report 2022. Society, technology and ethics. Stockholm, 2022. 237 p.
Waste from Innovative Types of Reactors and Fuel Cycles. A Preliminary Study. IAEA Nuclear Energy Series. No. NW-T-1.7. International Atomic Energy Agency, Vienna, 2019. 117 с. URL: https://www-pub.iaea.org/MTCD/publications/PDF/PUB1822_web.pdf.
The Safety Case and Safety Assessment for the Disposal of Radioactive Waste (SSG-23). IAEA, Vienna, 2012. URL: https://www.iaea.org/publications/8790/the-safety-case-and-safety-assess-ment-for-the-disposal-of-radioactive -waste.
Classification of Radioactive Waste: Safety Guide. IAEA Safety Standards. No. GSG1. IAEA,Vienna, 2009. 68 c.
Design Principles and Approaches for Radioactive Waste Repositories (NW-T-1.27). IAEA, Vienna, 2020. 75 c. URL: https://www-pub.iaea.org/MTCD/Publications/PDF/PUB1908_web.pdf.
Arnold, B. W., Brady, P. V., Bauer, S. J., Herrick, C., Pye, S., Finger J. Reference Design and Operations for Deep Borehole Disposal of High-Level Radioactive Waste (SAND2011-6749). Sandia National Laboratories. California, USA, 2011. URL: https://www.bundestag.de/resource/blob/376828/f869609b4dc4cf133ecc96a47814713a/kmat_26-e-data.pdf.
Operating Licence Application for a Spent Nuclear Fuel Encapsulation Plant and Disposal Facility. Posiva, 2021. URL: https://www.posiva.fi/tietopankki.html.
ЗАКОН УКРАЇНИ «Про внесення змін до деяких законів України щодо вдосконалення законодавства у сфері поводження з радіоактивними відходами» № 208-ІХ від 17 жовтня 2019 року. URL: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/208-20#Text.
Розпорядження Кабінету Міністрів України від 05.06.2019 № 385 Про схвалення Концепції Державної економічної програми поводження з відпрацьованим ядерним паливом вітчизняних атомних електростанцій на період до 2025 року. Офіційний вісник України. 2019. № 47. C. 1626.
Дыбач А. М., Плачков Г.И. О лицензировании технологии малых модульных реакторов. Ядерна та радіаційна безпека. 2019. № 1(81). С. 3-9. Doi: https://doi.org/10.32918/nrs.2019.1(81).01
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2023 Борис Григорович Шабалін
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
