Ослабление опасности от хранящегося отработанного топлива энергетических реакторов в США

Из-за недоступности расположенного вне площадок хранилища отработанного топлива энергетических реакторов Ядерная регулятивная комиссия США разрешила высокоплотное хранение отработанного топлива в бассейнах, первоначально предназначенных для хранения намного меньших запасов. В результате практически все бассейны для отработанного топлива в США были переоборудованы для загрузки сборок отработанного топлива с плотностью, достигающей плотности в активных зонах реакторов. Для того, чтобы предотвратить возникновение критичности в отработанном топливе, топливные сборки разделяются друг от друга металлическими ящиками, стенки которых содержат поглощающий нейтроны бор. Уже более двадцати лет назад стало известно, что в случае потери воды в таких "плотно упакованных" бассейнах конвективное охлаждение воздухом будет относительно неэффективным. Отработанное топливо, недавно выгруженное из реактора, может относительно быстро нагреться до температуры, при которой оболочка топлива из циркаллоя может загореться и из топлива могут выделиться летучие продукты деления, включая Cs-137 с периодом полураспада 30 лет. Пожар может распространиться на более старое отработанное топливо. Долговременные последствия загрязнения почвы в таком событии будут значительно хуже, чем после Чернобыля. До сих пор подобных случаев не происходило. Тем не менее, последствия могут затронуть столь большую площадь, что должны быть исследованы и альтернативы хранению с плотной упаковкой - в особенности, в контексте опасений того, что террористы могут рассматривать ядерные объекты как привлекательные мишени. Для сокращения как последствий, так и вероятности пожара в бассейне с отработанным топливом, предлагается, чтобы все отработанное топливо перемещалось из влажных хранилищ в сухие в течение пяти лет после момента выгрузки. Стоимость сухого хранения в контейнерах на площадке дополнительных 35 000 тонн старого отработанного топлива оценивается в 3,5 - 7 миллиардов долларов, или 0,03 - 0,06 центов за киловатт-час электроэнергии, выработанной из этого топлива. Дальнейшая экономия может скомпенсировать некоторые из этих расходов, когда топливо будет удаляться с площадки. Переход на сухое хранение может быть осуществлен в течение десятилетия. Удаление старого топлива может сократить общее количество Cs-137 в бассейнах примерно в четыре раза, доведя его до уровня, примерно вдвое большего, чем в активных зонах реакторов. Это также сделает возможным возврат к хранению в открытых клетках для остающегося более недавно выгруженного топлива. При установке больших аварийных дверей или вентиляторов для обеспечения крупномасштабного потока воздуха в здании, окружающем бассейны, естественное конвекционное охлаждение отработанного топлива может стать возможным, если воздушный поток не будет заблокирован разрушением здания, или другой причиной. Обсуждаются также другие возможные мероприятия сокращения опасности. Нашей задачей при написании этой статьи было сделать доступной эту проблему для обсуждения более широкой публикой, с целью способствовать дальнейшему публичному обсуждению и анализу. Более подробные технические обсуждения сценариев, некоторые могут привести к потере охладителя в бассейнах с отработанным топливом, и вероятности возникновения загорания отработанного топлива можно найти в опубликованных отчетах, подготовленных для Ядерной регулятивной комиссии в течение последних двух десятилетий. Хотя может оказаться необходимым сохранять конфиденциальность по отношению к некоторым особым видам уязвимости, мы полагаем, что общее обсуждение представленного здесь типа может и должно быть доступным, так чтобы заинтересованные эксперты и обеспокоенная общественность могли оценить заявления Ядерной регулятивной комиссии, операторов атомных электростанций, и независимых политических аналитиков, таких, как мы.

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