Опасность для здоровья населения в результате замены уранового топлива в реакторах с водой под давлением на смесь оксидов урана и плутония

Министерство энергетики США (МЭ) предоставило контракт консорциуму Дюк, Коджема, Стоун-Вебстер (ДКС) для использования максимально 33 тонн избыточного оружейного плутония (ОП), чтобы облучать его в виде МОХ-топлива (смесь оксидов урана и плутония Mixed-OХide) на четырех американских коммерческих реакторах с водой под давлением (РВД). В данной статье изучается возрастание опасности для населения от использования в подобных реакторах топлива на основе ОП и при этом обнаружено, что такая опасность превосходит значения, установленные недавно Комиссией по ядерному регулированию (КЯР). Поэтому у КЯР появятся технические основания для запрещения использования МОХ-топлива в этих реакторах, пока нельзя будет значительно снизить опасность, которую вызовут серьезные аварии на них. МОХ-топливо заменит топливо из низкообогащенного урана (НОУ), применяемое сейчас в этих реакторах. Поскольку в активных зонах с МОХ-топливом содержится больше плутония и других актинидов, нежели в зонах с НОУ-топливом, в течение всего рабочего цикла, источник радиологических выбросов при серьезных авариях реактора окажется сильнее для РВД с МОХ-топливом. В этой статье рассчитываются радиологические последствия для населения при нарушениях в защитной оболочке реактора или в системе охлаждения для РВД с МОХ-топливом. Полученные данные сравниваются с результатами, полученными для таких же аварий на РВД с НОУ-топливом. В статье найдено, что по сравнению с активной зоной из НОУ количество скрытых (латентных) заболеваний раком (СЗР) в результате аварий с расплавом активной зоны и последующим нарушением защитной оболочки вырастет на 39%, 81% или 113% для активной зоны, целиком загруженной МОХ-топливом с ОП, в зависимости от доли высвобожден- ных актинидов (0.3%, 1.5% или 6%). По планам ДКС, когда ОП пройдет водную очистку и только 40% активной зоны будет загружено МОХ-топливом с ОП, количество СЗР вырастет, соответственно, на 11%, 25% или 30%. Средняя опасность СЗР для населения в пределах 20 км от места серьезной аварии примерно удвоится для активной зоны, полностью заполненной МОХ-топливом с ОП, и вырастет на 26% для активной зоны, предлагаемой ДКС. Эти результаты вызывают особую тревогу для ядерных электростанций Катавба и Макгуайр, входящих в консорциум ДКС, поскольку их защитные оболочки с ледовым конденсатором по данным Сандиевской национальной лаборатории, по крайней мере, на два порядка более уязвимы к повреждениям, чем оболочки других типов РВД. Полученные в данной статье выводы применимы к предложению использовать МОХ- топливо с ОП в российских реакторах ВВЭР-1000, у которых стандарты на безопасность ни- же, чем у американских реакторов.

Оригинал статьи на английском языке | PDF файл статьи на русском языке