Zařízení na přepracování tepelného oxidu - Thermal Oxide Reprocessing Plant

Budova THORP v ústí řek Calder a Ehen

The Zařízení na přepracování tepelného oxidunebo THORP, je přepracování jaderného paliva závod v Sellafield v Cumbria, Anglie. THORP je ve vlastnictví Úřad pro vyřazování jaderných zařízení z provozu a provozuje Sellafield Ltd. (což je společnost s licencí k webu). Vyhořelé jaderné palivo z jaderné reaktory je přepracován k oddělení 96% uran a 1% plutonium, které lze znovu použít v směsné oxidové palivo, ze 3% radioaktivních odpadů, které jsou zpracovávány a skladovány v závodě. Uran je poté zpřístupněn zákazníkům, aby z něj bylo vyrobeno nové palivo.

Dne 14. listopadu 2018 bylo oznámeno, že operace skončila v THORP. Zařízení bude sloužit k ukládání vyhořelé jaderné palivo až do 70. let 20. století.[1]

Dějiny

První zatížení palivem THORP v roce 1994

Stavba THORP byla zahájena v 70. letech 20. století a byla dokončena v roce 1994. Závod byl uveden do provozu v srpnu 1997. Náklady na stavbu byly 1,8 miliardy GBP.[2]

V letech 1977 až 1978 proběhlo šetření týkající se žádosti British Nuclear Fuels plc za obrysové stavební povolení k výstavbě nového závodu na přepracování ozářeného oxidového jaderného paliva z britských i zahraničních reaktorů. Šetření mělo odpovědět na tři otázky: „1. Mělo by se v této zemi vůbec přepracovávat oxidové palivo z reaktorů ve Velké Británii; ať už ve Windscale nebo jinde? 2. Pokud ano, mělo by se takové přepracování provádět ve Windscale? 3. Pokud ano Mělo by být zařízení na přepracování přibližně dvojnásobné oproti odhadovanému místu potřebnému pro zpracování oxidových paliv ve Spojeném království a mělo by být použito jako volná kapacita pro přepracování zahraničních paliv? “. Výsledkem šetření bylo, že nový závod, závod na přepracování termálních oxidů, byl uveden do provozu v roce 1978, ačkoli byl dokončen až v 90. letech za cenu £ 1,8 miliardy.[3]

V letech 1998/99 závod čelil vážným ekonomickým obtížím, když nedosáhl svých cílů přepracování. Odstávky na šest měsíců v první polovině roku 1998 a na několik dalších měsíců od prosince 1998 kvůli únikům vedly k neúspěchu dosáhnout cíle přepracování 900 tun paliva za toto období. Většina smluv o přepracování byla uzavřena s Německem a Japonskem.[3]

Dne 14. listopadu 2018 bylo oznámeno, že operace skončila v THORP, nyní, když byly splněny všechny smlouvy o přepracování. Zařízení bude využíváno k ukládání vyhořelého jaderného paliva do 70. let 20. století.[1][4]

Demolice elektrárny proběhne po období umožňujícím pokles úrovně radiace a očekává se, že k ní dojde v letech 2075 až 2095. Odhadované náklady na vyřazení z provozu se odhadují na 4 miliardy GBP v cenách roku 2018.[2]

Designové vlastnosti

Chemický vývojový diagram pro THORP je navržen tak, aby do prvního cyklu přidal méně netěkavých látek PUREX rafinovat, jedním ze způsobů, jak toho lze dosáhnout, je vyhnout se použití sloučenin železa jako plutonium redukční činidla. V tomto zařízení se redukce provádí buď hydrazin nebo HAN (dusičnan hydroxylaminu ). Závod uvolňuje plynné emise kryptonu-85, radioaktivního beta-emitoru s poločasem 10,7 roku. The Irský institut pro radiační ochranu (RPII) zahájila 24hodinové monitorování atmosféry pro krypton-85 v roce 1993, před uvedením elektrárny do provozu.[5][6]

Chlazené oxidové palivo se rozseká ve smykové cele a palivo se rozpustí v kyselině dusičné. Před přechodem do zařízení na chemickou separaci je chemicky upraven. Pulzní kolony (označené HA / HS) se používají k počáteční separaci většiny uranu a plutonia od štěpných produktů jejich přenosem do rozpouštědlové fáze, která obsahuje tri-butylfosfát v petroleji bez zápachu (TBP / OK). Přenos se provádí ve sloupci HA, přičemž sloupec HS poskytuje další odstraňování štěpných produktů. 2 další pulzní kolony (označené BS / BX) a sestava směšovače / usazovače (1BXX) pak oddělují uran a plutonium do samostatných proudů. Plutonium se redukuje na oxidační stav +3, který je nerozpustný ve fázi rozpouštědla, takže končí ve vodné fázi opouštějící kolonu 1BX.

Směšovač / usazovač 1BXX dokončuje odstranění Pu z fáze rozpouštědla. Kolona 1BS odstraňuje veškerý zbývající uran z vodné fáze pomocí čerstvého rozpouštědla.

Impulzní kolony pak čistí plutonium a odstraňují problematické štěpné produkty, které zůstávají. Směs / usazenina (1C) se používá k přenosu (promytí) uranu do vodné fáze připravené pro další stupeň. Čištění uranu se dosahuje pomocí tří usazovačů míchadel (UP1 - UP3) podobných těm, které se používají ve stávajícím zpracovatelském zařízení Magnox. Před dalším zpracováním pak dojde k odpaření dvou proudů produktu. Uran se převádí na UO3 prášek, zatímco plutonium se převádí na PuO2 prášek a odeslán do skladu.

Byly vybrány pulzní kolony, aby se zabránilo riziku incidentu kritičnosti, ke kterému dojde v závodě. To se může stát, pokud se spojí dostatečné množství štěpného materiálu k zahájení nekontrolované řetězové reakce, což způsobí velké uvolnění neutronů. Rizika a mechanismy jsou dobře pochopeny a návrh zařízení je uspořádán tak, aby se zabránilo jeho výskytu, tj .: jiskrově bezpečný.

Únik z roku 2005

Dne 9. května 2005 bylo oznámeno, že THORP utrpěl velký únik vysoce radioaktivního řešení, které začalo poprvé v červenci 2004. Vyšetřovací rada British Nuclear Group zjistila, že k úniku vedla chyba návrhu, zatímco samolibá kultura v elektrárně zpozdila detekce po dobu devíti měsíců. Operační personál únik neobjevil, dokud zaměstnanci bezpečnostních složek neoznámili závažné nesrovnalosti v účetnictví.

Celkem 83 metrů krychlových (18,250 imperiální galony ) z kyselina dusičná roztok unikl z malé zlomené napájecí trubice, která byla objevena, když byla zaslána vzdálená kamera, aby prozkoumala THORP's Feed Clarification Cell dne 19. dubna 2005. Všechny tekutiny shromážděné gravitací do sekundární zadržení, což je vana z nerezové oceli vložená do 2 metrů silné železobeton, schopný pojmout 250 metrů krychlových tekutin.

Odhaduje se, že roztok z úniku obsahuje 20 metrické tuny uranu a 160 kilogramů plutonia. Uniklé řešení bylo bezpečně izolováno do primárního kontejnmentu pomocí původně instalovaných vyhazovačů páry. Úrovně záření v buňce vylučují vstup lidí a očekává se, že robotická oprava zlomené trubky bude obtížná. Úředníci uvažují o obejití vadné nádrže pro obnovení provozu.

Trubka praskla v důsledku bočního pohybu účetní nádrže, která měří objem podle hmotnosti a pohybuje se v procesu vodorovně a svisle. Původní konstrukce nádrže měla zádržné bloky, aby se zabránilo bočnímu pohybu, ale ty byly později odstraněny z konstrukce pro seismické rozpojení. Zdá se však, že tato změna designu nebyla z hlediska únavy vyhodnocena, a je nepředstavitelné, že by tuto změnu umožnil řádný přezkum.

Incident byl klasifikován jako úroveň 3 ze 7 na Mezinárodní stupnice jaderných událostí (INES), „vážný incident“, kvůli množství radioaktivního inventáře, který unikl z primárního do sekundárního zadržení bez objevu po řadu měsíců.[7] Toto bylo původně považováno BNFL za překvapivě vysoké, ale specifikace rozsahu to vyžadovaly.

Britská jaderná skupina byla po nehodě odsouzena za porušení předpisů v oblasti bezpečnosti a ochrany zdraví a byla pokutována £ 500,000.[8]

Výroba se v továrně nakonec znovu zahájila počátkem roku 2008, ale téměř okamžitě musela být znovu pozastavena kvůli opravě podvodního výtahu, který pohání palivo k přepracování.[9]

Viz také

Jiné weby pro přepracování

Reference

  1. ^ A b „Přepracování zastaveno v britském závodě Thorp“. Světové jaderné zprávy. 14. listopadu 2018. Citováno 15. listopadu 2018.
  2. ^ A b Leggett, Theo (27. listopadu 2018). „Uvnitř zóny smrti Sellafielda s roboty na čištění jaderných zbraní“. BBC novinky. Citováno 29. listopadu 2018.
  3. ^ A b Brown, Paul (1. dubna 1999), „Sellafield tvrdí, že za vady neváží Thorp“, Opatrovník, UK, str. 27
  4. ^ „Stránka Sellafield Thorp bude uzavřena v roce 2018“. BBC News Cumbria. BBC. Citováno 22. srpna 2012.
  5. ^ „Riziko se pro„ těžkého “jedlíka ryb zdvojnásobuje“. Irské zprávy. 16. ledna 1995. Archivovány od originál dne 11. ledna 2016. Citováno 1. května 2015 - prostřednictvím výzkumu dálkových paprsků.
  6. ^ McDonald, Frank (7. ledna 1995). „Zpráva říká, že radon je vážnější hrozbou než závod v Sellafieldu“. Irish Times. Archivovány od originál dne 11. ledna 2016. Citováno 2. května 2015 - prostřednictvím výzkumu dálkových paprsků.
  7. ^ [1] Archivováno 28. Září 2007 v Wayback Machine
  8. ^ Wilson, James (17. října 2006). „Sellafield kritizoval bezpečnost, protože BNG pokutoval“. FT.com. Citováno 4. února 2013.
  9. ^ Geoffrey Lean, „Shambolický“ Sellafield znovu v krizi po usvědčující bezpečnostní zprávě, Nezávislý, 3. února 2008.

externí odkazy


Souřadnice: 54 ° 24'56 ″ severní šířky 3 ° 30'06 "W / 54,4155 ° N 3,5017 ° W / 54.4155; -3.5017