RU2132098C1 - Handling pressurized-vessel reactor and its core - Google Patents
Handling pressurized-vessel reactor and its core Download PDFInfo
- Publication number
- RU2132098C1 RU2132098C1 RU98107351/25A RU98107351A RU2132098C1 RU 2132098 C1 RU2132098 C1 RU 2132098C1 RU 98107351/25 A RU98107351/25 A RU 98107351/25A RU 98107351 A RU98107351 A RU 98107351A RU 2132098 C1 RU2132098 C1 RU 2132098C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- reactor
- lead
- core
- nuclear
- nuclear power
- Prior art date
Links
Landscapes
- Structure Of Emergency Protection For Nuclear Reactors (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области атомной энергетики и атомной промышленности и касается корпусных реакторов с активными зонами в судовых и стационарных ядерных электрических установках, а также вне ядерных энергетических установках, преимущественно реакторов судов и кораблей с ядерными энергетическими установками, в основном снимаемых с эксплуатации атомных подводных лодок, надводных кораблей и судов, атомных ледоколов, в частности. The invention relates to the field of nuclear energy and the nuclear industry and relates to hull reactors with active zones in ship and stationary nuclear power plants, as well as outside nuclear power plants, mainly reactors of ships and ships with nuclear power plants, mainly decommissioned nuclear submarines, surface ships and ships, nuclear icebreakers, in particular.
Известен способ обращения с реактором ядерной энергетической установки атомной электрической станции, предусматривающего захоронение ядерной энергетической установки, содержащей отработавшее ядерное топливо (активную зону) и внутрикорпусные устройства, включающий сооружение кессона для реакторного здания с первым контуром ядерной энергетической установки с реактором с активной зоной или первого контура ядерной энергетической установки с реактором с активной зоной, выемку грунта из-под кессона с первым контуром ядерной энергетической установки с реактором с активной зоной с созданием под кессоном емкости, перемещение (опускание) кессона с первым контуром ядерной энергетической установки с реактором с активной зоной в емкость на место удаленного грунта, засыпку первого контура ядерной энергетической установки с реактором с активной зоной грунтом и восстановление над ним природного ландшафта (H. Caiser, Menthod of Disposing of Shut-Down Nuclear Power Plants, United States Patent, Patent Number 4,483,790, Date of Petent - Nov. 30, 1994). A known method of handling a reactor of a nuclear power plant of a nuclear power plant, providing for the disposal of a nuclear power plant containing spent nuclear fuel (core) and internals, including the construction of a caisson for a reactor building with a primary circuit of a nuclear power plant with a core reactor or primary circuit nuclear power plant with a reactor with a core, excavation from under the caisson with the first nuclear power circuit installation with a reactor with an active zone with the creation of a tank under a caisson, moving (lowering) a caisson with a primary circuit of a nuclear power plant with a reactor with an active zone in a tank to a place of removed soil, filling the first circuit of a nuclear power plant with a reactor with an active zone with soil and restoring above it of a natural landscape (H. Caiser, Menthod of Disposing of Shut-Down Nuclear Power Plants, United States Patent, Patent Number 4,483,790, Date of Petent - Nov. 30, 1994).
Известен способ обращения с транспортной ядерной энергетической установкой с корпусным реактором с невыгруженным ядерным топливом (активной зоной), включающий осушение первого контура ядерной энергетической установки с удалением водного теплоносителя из внутрикорпусного пространства корпусного реактора с активной зоной (см., например, Е.И.Аксенов, В.И.Вавилкин, Н.Г.Сандлер, В.И.Лебедев, В.И.Урывский. Обоснование безопасности хранения судовых АППУ, выведенных из эксплуатации, до передачи их на утилизацию. Тезисы докладов Международного научного семинара Российской Академии Наук / НАТО "Анализ рисков, связанных с выводом из эксплуатации, хранением и утилизацией атомных подводных лодок", Москва, 24-26 ноября 1997 г., Институт проблем безопасного развития атомной энергетики РАН, 1997, с. 23). A known method of handling a transport nuclear power plant with a shell reactor with unloaded nuclear fuel (active zone), including draining the primary circuit of a nuclear power plant with the removal of the water coolant from the interior of the shell reactor with a core (see, for example, E.I. Aksenov , V.I. Vavilkin, N.G. Sandler, V.I. Lebedev, V.I. Uryvsky. Justification of the safety of storage of shipboard automatic control systems, taken out of service, before their transfer for recycling. Abstracts of the International scientific seminar of the Russian Academy of Sciences / NATO "Analysis of risks associated with decommissioning, storage and disposal of nuclear submarines", Moscow, November 24-26, 1997, Institute for the Safe Development of Nuclear Energy RAS, 1997, p. 23).
Известен способ обращения с отработавшим ядерным топливом, включающий транспортировку и хранение отработавшего ядерного топлива внутри защитного контейнера из обычной или нержавеющей стали, предусматривающий вакуумирование внутриконтейнерного пространства и заполнение его гелием для предотвращения взаимодействия материала тепловыделяющих сборок с отработавшим ядерным топливом и реакционноспособным молекулярным и атомарным кислородом, азотом и водородом внутрикорпусной воздушной среды (см. например, J.Hobbs, Sierra Nuclear Corporation / BNFL TranStarTM, Nuclear Engineering International, 1995, v. 41 No 501, p. 38).A known method of handling spent nuclear fuel, including transporting and storing spent nuclear fuel inside a protective container of ordinary or stainless steel, involves evacuating the inner container space and filling it with helium to prevent the interaction of the material of the fuel assemblies with spent nuclear fuel and reactive molecular and atomic oxygen, nitrogen and hydrogen in the internal air environment (see, e.g., J. Hobbs, Sierra Nuclear Corporation / BNFL TranStar TM , Nuclear Engineering International, 1995, v. 41 No. 501, p. 38).
Известен способ обращения с ядерным топливом атомной электрической станции Три Майл Айленд (США), включающий размещение поврежденного ядерного топлива этой АЭС в контейнерах с нейтронпоглощающим материалом, помещения заполненных контейнеров в бассейн выдержки Айдахской национальной инжиниринговой лаборатории, состоящей из модулей с водой, разделенных на боксы из нержавеющей стали, с дополнительным разделением заполненных контейнеров внутри бокса плитами из бронированного полиэтилена (см., например, R.A.Knief, Nuclear Criticality Safety for the TMI-2 Recovery Program, Nuclear Safety, 1988, v. 29 No 4, p. 409-420). There is a known method of handling nuclear fuel from a Three Mile Island nuclear power plant (USA), including placing damaged nuclear fuel of this nuclear power plant in containers with neutron-absorbing material, placing filled containers in the holding pool of the Idaho National Engineering Laboratory, consisting of modules with water, divided into boxes from stainless steel, with an additional separation of the filled containers inside the box with plates of armored polyethylene (see, for example, RAKnief, Nuclear Criticality Safety for the TMI-2 Recovery P rogram, Nuclear Safety, 1988, v. 29 No. 4, p. 409-420).
Известен способ обращения с корпусными реакторами с активными зонами ядерных энергетических установок атомной электрической станции, включающий поочередное перемещение ядерных энергетических установок на плавучем средстве сплавом по воде в изолированные полости прибрежных холмов для замены активной зоны ядерной энергетической установки (Патент Российской Федерации N 2056651, МКИ 6 G 211 C 1/00, 13/00, опубл. 20.03.96, Бюл. N 8). There is a known method of handling vessel reactors with active zones of nuclear power plants of a nuclear power plant, including alternately moving a nuclear power plant on a floating vessel with an alloy of water across isolated cavities of coastal hills to replace the core of a nuclear power plant (Patent of the Russian Federation N 2056651, MKI 6 G 211 C 1/00, 13/00, publ. 20.03.96, Bull. N 8).
Наиболее близким является известный способ обращения с корпусным реактором ядерной энергетической установки, предусматривающий осушение и последующее удаление реактора с корпусом с крышкой, с внутрикорпусными устройствами и с активной зоной с отработавшим ядерным топливом, с внутризонными элементами - введенными в активную зону стержнями систем автоматического регулирования и аварийной защиты и органами компенсации реактивности, из ядерной энергетической установки судна или корабля, размещение корпусного реактора с активной зоной в защитном контейнере и его хранение (см.. например, S. Gavrilov, P.Smirnov, M.Barkov, V.Topilin, N.Shumkov, Spent Nuclear from Nuclear Power Submarine, Proceedings of ANS Topical Meeting "Decommissioning, Decontamination and Reutilization of Government and Commercial Facilities", Knoxville, Tennessee, September 7-12, 1997, American Nuclear Society, La Grand Park, Illinois, 1997, p. 397-400). The closest is the known method of handling a reactor vessel of a nuclear power plant, which involves draining and subsequent removal of the reactor with a housing with a cover, with internals and with an active zone with spent nuclear fuel, with intraband elements - rods of automatic control systems and emergency systems introduced into the active zone protection and reactivity compensation authorities, from a nuclear power plant of a ship or ship, placement of a shell reactor with an active zone in a protective container and its storage (see .. e.g. S. Gavrilov, P. Smirnov, M. Barkov, V. Topilin, N. Shumkov, Spent Nuclear from Nuclear Power Submarine, Proceedings of ANS Topical Meeting "Decommissioning, Decontamination and Reutilization of Government and Commercial Facilities ", Knoxville, Tennessee, September 7-12, 1997, American Nuclear Society, La Grand Park, Illinois, 1997, p. 397-400).
Основной недостаток известных способов хранения корпусного реактора с активной зоной в ядерной энергетической установке заключается в недостаточной ядерной и радиационной безопасности хранения корпусного реактора с активной зоной в ядерной энергетической установке, в частности в недостаточной радиационной защите персонала, обслуживающего ядерную энергетическую установку, ядерной безопасности и радиационной защиты населения и окружающей среды, наряду с этим, в деформации со временем внутризонных элементов активной зоны корпусного реактора, тепловыделяющих элементов в особенности, а также в недостаточности технических средств для предотвращения несанкционированного извлечения и распространения отработавшего ядерного топлива, особенно высокообогащенного. The main disadvantage of the known methods for storing a reactor vessel with an active zone in a nuclear power plant is the insufficient nuclear and radiation safety of storage of a reactor vessel with an active zone in a nuclear power plant, in particular, the inadequate radiation protection of personnel serving the nuclear power plant, nuclear safety and radiation protection population and the environment, along with this, in the deformation over time of the intraband elements of the core reactor fuel elements in particular, but also in the failure of means to prevent unauthorized retrieval and distribution of spent nuclear fuel, especially highly.
В задачу изобретения входит повышение ядерной и радиационной безопасности хранения корпусного реактора с активной зоной в ядерной энергетической установке, в частности обеспечение радиационной защиты персонала, обслуживающего ядерную энергетическую установку, ядерной безопасности и радиационной защиты населения и окружающей среды, предотвращение, наряду с этим, деформации внутризонных элементов активной зоны корпусного реактора, тепловыделяющих элементов в особенности, и внутрикорпусных устройств реактора, а также создание технических средств для предотвращения несанкционированного извлечения и распространения отработанного ядерного топлива, особенно высокообогащенного. The objective of the invention is to increase the nuclear and radiation safety of storage of a reactor vessel with an active zone in a nuclear power plant, in particular, to provide radiation protection for personnel servicing a nuclear power plant, nuclear safety and radiation protection of the population and the environment, and to prevent, at the same time, deformation of intraband reactor core elements, fuel elements in particular, and reactor internals, as well as the creation of technology eskih means to prevent unauthorized retrieval and distribution of spent nuclear fuel, especially highly.
Указанная задача решается изобретением за счет достижения технического результата, заключающегося в предотвращении контакта материала тепловыделяющих элементов с реакционноспособным молекулярным и атомарным кислородом, азотом и водородом внутрикорпусной воздушной среды, содержащей водяной пар, образующийся из неизвлекаемой из корпусного реактора части теплоносителя, в углублении подкритичности активной зоны корпусного реактора, а также в предотвращении деформации тепловыделяющих элементов активной зоны внутри корпуса реактора, при хранении корпусного реактора с активной зоной в ядерной энергетической установке. This problem is solved by the invention by achieving a technical result, which consists in preventing the contact of the material of the fuel elements with reactive molecular and atomic oxygen, nitrogen and hydrogen of the internal air medium containing water vapor generated from the coolant that cannot be removed from the reactor vessel in the deepening of the subcriticality of the active zone of the vessel the reactor, as well as in preventing deformation of the fuel elements of the active zone inside the reactor vessel, during storage of a reactor core reactor in a nuclear power plant.
Технический результат достигается в способе обращения с корпусным реактором с активной зоной ядерной энергетической установки, включающем осушение внутрикорпусного пространства реактора с активной зоной и после осушения заполнение активной зоны корпусного реактора с примыкающим к активной зоне участком внутрикорпусного пространства реактора жидкофазным материалом, который затем переводят в твердую фазу, в частности, в качестве жидкофазного материала берут либо расплав свинцовосодержащего металла, выбранного из группы, включающей свинец, эвтектический сплав свинец-висмут, либо расплав полимерного материала, выбранный из группы, включающей полиэтилен-бор-свинец, полиамид-бор, полиэтилен-бор, либо жидкую полиэфирную смолу, выбранную из группы, содержащей полиэфирную смолу с отвердителем, полиэфирную смолу с отверстием и пластификатором, полиэфирную смолу с отвердителем, пластификатором и нейтронпоглощающим наполнителем, причем во внутрикорпусном пространстве над активной зоной, заполненной твердофазным свинцовосодержащим металлом, выбранным из группы, включающей свинец, эвтектический сплав свинец-висмут, предлагается дополнительно размещать либо расплав полимерного материала, выбранного из группы, включающей полиэтилен-бор-свинец, полиамид-бор, полиэтилен-бор, либо жидкую полиэфирную смолу, выбранную из группы, содержащей полиэфирную смолу отвердителем, полиэфирную смолу с отвердителем и пластификатором, полиэфирную смолу с отвердителем, пластификатором и нейтронпоглощающим наполнителем. В настоящее время известно о некоторых из предложенных в изобретении признаках, так, в частности, в результате аварии атомной подводной лодки произошло несанкционированное отверждение металлического теплоносителя (эвтектического сплава свинец-висмут) в первом контуре ядерной энергетической установки, с последующим вынужденным затоплением атомной подводной лодки с ядерной энергетической установкой, перед которым ее реакторный отсек заполнили твердеющей смесью, в частности битумом и другими долговечными материалами (см. , например, Н. Мормуль. Атомные уникальные стратегические. Мурманск, Издательский дом "999", с. 85, Л.Осипенко, Л. Жильцов, Н.Мормуль. Атомная подводная эпопея. Изд-во А/О "БОРГЕС", М., 1994, с. 305-306), и при этом не был достигнут технический результат, указанный в изобретении, ибо изобретение основано на следующем: при принудительном заполнении осушенного внутрикорпусного пространства реактора, за исключением части теплоносителя, недоступной для извлечения общепринятыми в настоящее время технологическими приемами, а именно активной зоны и примыкающего к ней участка внутрикорпусного пространства металлом с большим атомным весом, в частности свинцом или эвтектическим сплавом свинец-висмут, предварительно переведенным в жидкую фазу (при заполнении его на высоту, большую или равную высоте активной зоны), происходит вытеснение не извлеченной ранее части теплоносителя из пространства, находящегося в нижней части корпусного реактора, жидкий металл затем переводят в твердую фазу, при этом удается обеспечить поглощение излучения из активной зоны, предотвратить контактное взаимодействие материала тепловыделяющих элементов с реакционноспособным молекулярным и атомарным кислородом, азотом и водородом внутрикорпусной воздушной среды, повысить теплоотдачу от тепловыделяющих элементов к корпусу реактора, создать противодавление на тепловыделяющие элементы и тем самым предотвратить деградацию материала тепловыделяющих элементов, обеспечить фиксацию тепловыделяющих элементов с сохранением конфигурации активной зоны, и тем самым предотвратить возможность образования критической массы ядерного топлива внутри корпусного реактора из-за деформации тепловыделяющих элементов активной зоны внутри корпуса реактора, а дополнительное заполнение внутрикорпусного пространства реактора над твердофазным металлом, заполняющим активную зону и часть внутрикорпусного пространства реактора, полимерным жидкофазным материалом, с последующим переводом его в твердую фазу, позволяет предупредить формоизменение высокопластичного свинцовосодержащего металла в процессе хранения корпусного реактора с активной зоной в горизонтальном положении, в частности в хранилище вне ядерной энергетической установки; в последнем случае, которому предшествует извлечение корпусного реактора с активной зоной, его транспортирование к хранилищу вне ядерной энергетической установки, размещение в хранилище, за счет предлагаемого заполнения активной зоны и примыкающего к ней участка внутрикорпусного пространства жидкофазным материалом в ядерной энергетической установке, перевода жидкофазного материала в твердую фазу, удается обеспечить при извлечении, транспортировании и хранении вне ядерной энергетической установки корпусного реактора с активной зоной поглощение излучения из активной зоны, фиксацию тепловыделяющих элементов с сохранением конфигурации активной зоны, предупреждающим образование критической массы ядерного топлива внутри корпусного реактора, в том числе при аварийных ситуациях, а также исключить возможность несанкционированного извлечения отработавшего ядерного топлива, особенно высокообогащенного, на всех этапах обращения с корпусным реактором с активной зоной. The technical result is achieved in a method for handling a reactor vessel with an active zone of a nuclear power plant, including draining the reactor vessel interior with an active zone and after drying, filling the reactor vessel core with a portion of the reactor vessel adjacent to the reactor core with liquid-phase material, which is then transferred to the solid phase in particular, either a lead-containing metal melt selected from the group including lead, a lead-bismuth eutectic alloy, or a polymer melt selected from the group consisting of polyethylene-boron-lead, polyamide-boron, polyethylene-boron, or a liquid polyester resin selected from the group consisting of a polyester resin with a hardener, a polyester resin with a hole and a plasticizer, a polyester resin with a hardener, a plasticizer and a neutron-absorbing filler, and in the internal space above the active zone filled with a solid-phase lead-containing metal selected from the group, I include it is lead, a eutectic lead-bismuth alloy, it is proposed to additionally place either a melt of a polymeric material selected from the group including polyethylene-boron-lead, polyamide-boron, polyethylene-boron, or a liquid polyester resin selected from the group containing a polyester resin with a hardener, a polyester resin with a hardener and a plasticizer, a polyester resin with a hardener, a plasticizer and a neutron-absorbing filler. Currently, some of the features proposed in the invention are known, for example, as a result of an accident in a nuclear submarine, unauthorized curing of a metal coolant (eutectic lead-bismuth alloy) occurred in the first circuit of a nuclear power plant, followed by forced flooding of a nuclear submarine with nuclear power plant, before which its reactor compartment was filled with a hardening mixture, in particular bitumen and other durable materials (see, for example, N. Mormul. Atomic unique strategic. Murmansk, Publishing house "999", p. 85, L. Osipenko, L. Zhiltsov, N. Mormul. Atomic underwater epic. Publishing house A / O "BORGES", M., 1994, p .305-306), and at the same time the technical result indicated in the invention was not achieved, because the invention is based on the following: forcibly filling the dried in-vessel space of the reactor, with the exception of the part of the coolant that is not accessible for extraction by currently accepted technological methods, namely core and adjacent area and the internal space of the metal with a large atomic weight, in particular lead or a eutectic lead-bismuth alloy, previously transferred to the liquid phase (when filling it to a height greater than or equal to the height of the active zone), the previously unreleased part of the coolant is displaced from the space located in the lower part of the reactor vessel, the liquid metal is then transferred to the solid phase, while managing to ensure the absorption of radiation from the core, to prevent contact interaction of the material emitting elements with reactive molecular and atomic oxygen, nitrogen and hydrogen in the internal air environment, increase heat transfer from the fuel elements to the reactor vessel, create back pressure on the fuel elements and thereby prevent degradation of the material of the fuel elements, ensure the fixation of the fuel elements while maintaining the configuration of the core, and thereby preventing the possibility of the formation of a critical mass of nuclear fuel inside the reactor vessel from for the deformation of the fuel elements of the active zone inside the reactor vessel, and the additional filling of the reactor internal space above the solid-phase metal filling the active zone and part of the reactor internal space with liquid-polymer material, followed by its transfer to the solid phase, prevents the formation of a highly plastic lead-containing metal during storage case reactor with a core in a horizontal position, in particular in a storage outside nuclear ergeticheskoy installation; in the latter case, which is preceded by the removal of the reactor vessel with the core, its transportation to the storage outside the nuclear power plant, placement in the storage, due to the proposed filling of the core and the adjacent portion of the internal space with liquid-phase material in the nuclear power plant, transfer of liquid-phase material to solid phase, it is possible to ensure during the extraction, transportation and storage outside the nuclear power plant of the reactor vessel with an active charge absorbing radiation from the core, fixing the fuel elements while maintaining the core configuration that prevents the formation of a critical mass of nuclear fuel inside the reactor vessel, including in emergency situations, and also exclude the possibility of unauthorized extraction of spent nuclear fuel, especially highly enriched, at all stages of circulation with a core reactor with a core.
Изобретение предлагается осуществлять следующим образом. The invention is proposed as follows.
Пример 1. На выведенной из эксплуатации атомной подводной лодке с ядерной энергетической установкой с корпусным реактором с водным теплоносителем предлагается ввести в активную зону реактора стержни системы автоматического регулирования, органы компенсации реактивности, стержни системы аварийной защиты, осушить штатными средствами первый контур ядерной энергетической установки, установить над биологической защитой реактора насос для откачки теплоносителя из корпуса реактора, извлечь из корпуса реактора заглушку отверстия для откачки теплоносителя, ввести шланг, соединенный с насосом, в корпус реактора, извлечь весь, кроме неизвлекаемой посредством насоса и шланга части, водный теплоноситель из корпусного реактора, переместить извлеченный теплоноситель в бак для жидких радиоактивных отходов, установить над реактором емкость с электронагревателями для плавления свинца, насос для подачи жидкого свинца, соединить трубопроводом с клапаном смеситель (емкость для свинца) с насосом для его подачи, установить распределитель для подачи свинца на выходе из насоса, закрепить на распределителе термостойкие шланги для подачи жидкого свинца во внутрикорпусное пространство реактора, извлечь из крышки реактора чехлы для размещения датчиков измерительных систем, ввести в образованные отверстия в крышке реактора термостойкие шланги, закрепленные на распределителе жидкого свинца, подать напряжение питания на электронагреватели емкости для плавления свинца, нагреть свинец до температуры 350oC, открыть клапан, соединяющий емкость для плавления свинца с насосом для его подачи, полученным расплавом свинца через термостойкие шланги заполнить внутрикорпусное пространство реактора до высоты, превышающей верхний уровень активной зоны, размещенной в корпусе реактора, но не достигающей высоты размещения патрубков корпуса реактора, извлечь из корпуса термостойкие шланги, закрыть в крышке реактора заглушками отверстия, использованные для заполнения свинцом активной зоны и части внутрикорпусного пространства реактора, охладить жидкий свинец, заполнивший часть внутрикорпусного пространства реактора и активную зону, с переходом его в твердую фазу за счет охлаждения корпусного реактора до температуры окружающей среды без подвода тепла от внешнего источника, затем корпусный реактор с активной зоной, заполненной твердофазным свинцом, оставляют на хранение в ядерной энергетической установке атомной подводной лодки.Example 1. On a decommissioned nuclear submarine with a nuclear power plant with a hull reactor with a water coolant, it is proposed to introduce automatic control rods, reactivity compensation elements, emergency protection rods into the reactor core, drain the first circuit of a nuclear power plant using regular means, install above the biological protection of the reactor, a pump for pumping the coolant out of the reactor vessel, remove the plug for the failure hole from the reactor vessel heat carrier fluids, insert the hose connected to the pump into the reactor vessel, remove all but the part that cannot be removed by means of the pump and hose, from the vessel reactor, transfer the extracted heat carrier to the tank for liquid radioactive waste, install a container with electric heaters for melting lead over the reactor , a pump for supplying liquid lead, connect a mixer (lead tank) with a valve to the pump for supplying it, install a distributor for supplying lead at the pump outlet, fix to distribute heat-resistant hoses on the distributor for feeding liquid lead into the reactor internal space, remove covers from the reactor cover for placing sensors of measuring systems, insert heat-resistant hoses mounted on the liquid lead distributor into the formed holes in the reactor cover, supply voltage to the electric heaters of the lead melting tank , lead to heat to 350 o C temperature, open the valve connecting the container to melt the lead with a pump for its delivery, lead melt obtained through Heat-resistant hoses fill the reactor internal space to a height exceeding the upper level of the active zone located in the reactor vessel but not reaching the height of the nozzles of the reactor vessel, remove the heat-resistant hoses from the vessel, close the openings in the reactor cover with the plugs used to fill the core and parts with lead the internal space of the reactor, cool liquid lead, which filled part of the internal space of the reactor and the active zone, with its transition to the solid phase after by cooling the hull reactor to ambient temperature without supplying heat from an external source, then the hull reactor with a core filled with solid-phase lead is stored in a nuclear power plant of a nuclear submarine.
Пример 2. То же, что и в примере 1, но после выдержки корпусного реактора с активной зоной, заполненной твердофазным свинцом, в ядерной энергетической установке, извлечь из ядерной энергетической установки атомной подводной лодки корпусной реактор с активной зоной, установить на патрубки корпуса реактора защитные пробки, установить корпусной реактор с активной зоной, заполненный твердофазным свинцом, в защитный контейнер для транспортирования корпусного реактора с активной зоной, переместить защитный контейнер с корпусным реактором с активной зоной на транспортное устройство, транспортировать защитный контейнер с корпусным реактором с активной зоной, заполненной твердофазным свинцом, на установку по переработке отработавшего ядерного топлива, расположенную вне ядерной энергетической установки, разместить транспортный контейнер с корпусным реактором с активной зоной в горячей камере установки по переработке отработавшего ядерного топлива, выгрузить корпусной реактор с активной зоной в горячей камере из защитного контейнера, поместить корпусной реактор с активной зоной, заполненной свинцом, в устройство для внешнего нагрева корпусного реактора с активной зоной, заполненной твердофазным свинцом, снять крышку корпуса с корпусного реактора с активной зоной, подвести тепло к наружной поверхности корпусного реактора, после расплавления свинца в корпусном реакторе с активной зоной извлечь тепловыделяющие сборки из активной зоны корпусного реактора, заполненной жидким свинцом, переместить тепловыделяющие сборки из горячей камеры в бассейн выдержки установки по переработке ядерного топлива с последующей переработкой тепловыделяющих сборок с ядерным топливом. Example 2. The same as in example 1, but after holding the hull reactor with an active zone filled with solid-phase lead in a nuclear power plant, remove the hull reactor with an active zone from the nuclear power plant of a nuclear submarine, install protective shells on the nozzles of the reactor vessel plugs, install a shell reactor with an active zone filled with solid-phase lead in a protective container for transporting a shell reactor with a core, move the protective container with a shell reactor with a with the active zone to the transport device, transport the protective container with the shell reactor with the core filled with solid-phase lead to the spent nuclear fuel reprocessing plant located outside the nuclear power plant, place the transport container with the shell reactor with the core in the hot chamber of the spent nuclear reprocessing plant nuclear fuel, unload the shell reactor with the core in the hot chamber from the protective container, place the shell reactor with the active lead-filled zone into a device for external heating of a reactor with an active zone filled with solid-phase lead, remove the reactor cover from the reactor-core reactor, bring heat to the outer surface of the reactor reactor, remove the fuel assemblies after melting the lead in the reactor-core reactor from the active zone of the reactor vessel filled with liquid lead, move the fuel assemblies from the hot chamber to the exposure pool of the nuclear fuel processing plant after uyuschey reprocessing of fuel assemblies with nuclear fuel.
Пример 3. То же, что и в примере 1, но вместо свинца предлагается ввести во внутрикорпусное пространство реактора жидкий эвтектический сплав свинец-висмут, нагретый в смесителе до температуры 150oC, после заполнения жидким эвтектическим сплавом свинец-висмут внутрикорпусного пространства реактора до высоты, превышающей верхний уровень активной зоны в корпусе реактора, но не достигающей высоты размещения патрубков корпуса реактора, охладить корпусный реактор до температуры окружающей среды, после затвердевания эвтектического сплава свинец-висмут, заполнившего часть внутрикорпусного пространства корпуса реактора и активную зону, предлагается подать в смеситель полиэтилен с 3% (мас. ) бора, нагреть смеситель до температуры 100oC, ввести полученный расплав через термостойкие шланги во внутрикорпусное пространство над твердофазным эвтектическим сплавом свинец-висмут до высоты патрубков, извлечь из корпуса реактора термостойкие шланги, закрыть отверстия в крышке корпусного реактора заглушками и за счет выдержки корпусного реактора (без подвода тепла от внешнего источника) перевести расплав в твердую фазу, затем извлечь из ядерной энергетической установки атомной подводной лодки корпусный реактор с активной зоной, заполненный твердофазными эвтектическим сплавом свинец-висмут и материалом на основе полиэтилена, установить на патрубки корпуса реактора защитные пробки, установить корпусный реактор с активной зоной, в защитный контейнер для транспортирования и хранения корпусного реактора с активной зоной, переместить защитный контейнер с корпусным реактором с активной зоной на транспортное устройство, транспортировать защитный контейнер с корпусным реактором с активной зоной к прибрежной штольне, перегрузить защитный контейнер с корпусным реактором с активной зоной с транспортного устройства в прибрежную штольню, поместить на хранение в прибрежной штольне защитный контейнер с корпусным реактором с активной зоной, заполненный твердофазным эвтектическим сплавом свинец-висмут и материалом на основе полиэтилена, выполнить его длительное хранение в хранилище.Example 3. The same as in example 1, but instead of lead, it is proposed to introduce a liquid eutectic lead-bismuth alloy heated to a temperature of 150 ° C in the mixer into the reactor internals, after filling the lead-bismuth liquid eutectic alloy with the reactor inner shell to a height exceeding the upper level of the active zone in the reactor vessel, but not reaching the height of the nozzles of the reactor vessel, cool the reactor to ambient temperature, after hardening of the eutectic pig alloy EC-bismuth, which has filled part of the internal space of the reactor vessel and the active zone, is proposed to feed polyethylene with 3% (wt.) boron into the mixer, heat the mixer to a temperature of 100 o C, introduce the melt through heat-resistant hoses into the internal space above the solid-state eutectic lead alloy -bismuth to the height of the nozzles, remove heat-resistant hoses from the reactor vessel, close the openings in the reactor vessel cover with plugs and by holding the reactor vessel shutter (without supplying heat from an external source) transfer the melt into the solid phase, then remove from the nuclear power plant of the nuclear submarine a reactor vessel with an active zone filled with a solid-phase eutectic lead-bismuth alloy and polyethylene-based material, install protective plugs on the reactor vessel nozzles, install a vessel reactor with an active zone, in protective container for transporting and storing the reactor vessel with the core, move the protective container with the reactor vessel with the core to the transport device, t Ansport the protective container with the reactor vessel with the core to the coastal adit, transfer the protective container with the reactor with the core from the transport device to the coastal adit, place the protective container with the reactor with the core in the coastal tunnel, filled with a solid-phase lead-eutectic alloy bismuth and material based on polyethylene, perform its long-term storage in the warehouse.
Пример 4. То же, что и в примере 1, но вместо выведенной из эксплуатации атомной подводной лодки с ядерной энергетической установкой с корпусным реактором с водным теплоносителем предлагается на выведенном из эксплуатации атомном ледоколе с ядерной энергетической установкой с корпусным реактором с водным теплоносителем над биологической защитой реактора установить смеситель для смешения эпоксидной смолы с отвердителем и наполнителем, насос для подачи вязкой жидкости, соединить трубопроводом с клапаном смеситель с насосом для подачи вязкой жидкости, установить на выходе из насоса для подачи вязкой жидкости распределитель, закрепить на распределителе шланги для подачи вязкой жидкости во внутрикорпусное пространство реактора, ввести в образованные в крышке реактора отверстия шланги для подачи вязкой жидкости, выполнить в смесителе смешение эпоксидной смолы ЭД-20 с отвердителем - 1-полиэтиленполиамином и наполнителем - карбидом бора, открыть клапан на трубопроводе и при помощи насоса подать через шланги полученную в смесителе вязкую жидкость, представляющую собой смесь эпоксидной смолы с отвердителем и наполнителем, во внутрикорпусное пространство реактора, заполнив его до высоты, превышающей верхний уровень активной зоны в корпусе реактора, но не достигающей высоты размещения патрубков корпуса реактора, затем извлечь из корпуса шланги, закрыть отверстия в крышке реактора заглушками, провести выдержку корпусного реактора при температуре окружающей среды и после отверждения вязкой жидкости, содержащей жидкую эпоксидную смолу с отвердителем и наполнителем, заполнившей часть внутрикорпусного пространства корпуса и активную зону, извлечь из ядерной энергетической установки атомного ледокола корпусный реактор с активной зоной, заполненной отвержденной эпокидной смолой, установить на патрубки корпуса реактора защитные пробки, установить корпусный реактор с активной зоной, заполненной отвержденной эпоксидной смолой, в защитный контейнер для транспортирования корпусного реактора с активной зоной, переместить защитный контейнер с корпусным реактором с активной зоной на транспортное устройство, перегрузить защитный контейнер с корпусом реактором с активной зоной, заполненной отвержденной эпоксидной смолой, на транспортное устройство, транспортировать на нем защитный контейнер с корпусным реактором с активной зоной к причалу на архипелаге Новая Земля, перегрузить защитный контейнер с корпусным реактором с активной зоной, заполненной отвержденной эпоксидной смолой, на автотрейлер, транспортировать на нем защитный контейнер с корпусным реактором с активной зоной, заполненной отвержденной эпоксидной смолой, к транспортной штольне, извлечь корпусной реактор с активной зоной, заполненной отвержденной эпоксидной смолой, из защитного контейнера перегрузить корпусной реактор с активной зоной в малогабаритный контейнер, установить малогабаритный контейнер на радиационно-защищенное автотранспортное устройство, транспортировать малогабаритный контейнер с корпусным реактором с активной зоной на автотранспортном средстве по транспортной штольне, поместить малогабаритный контейнер с корпусным реактором с активной зоной, заполненной отвержденной эпоксидной смолой, на хранение в транспортную штольню, забить выход из транспортной штольни. Example 4. The same as in example 1, but instead of a decommissioned nuclear submarine with a nuclear power plant with a hull reactor with a water coolant, it is proposed on a decommissioned nuclear icebreaker with a nuclear power plant with a hull reactor with a water coolant over biological protection the reactor, install a mixer for mixing epoxy resin with a hardener and a filler, a pump for supplying a viscous liquid, connect the mixer with a pump for feeding into a pipeline with a valve of viscous liquid, install a distributor at the outlet of the pump for supplying viscous liquid, fix hoses on the distributor for supplying viscous liquid to the reactor interior space, introduce hoses for supplying viscous liquid into the holes formed in the reactor cover, mix ED-20 epoxy with a mixer hardener - 1-polyethylene polyamine and filler - boron carbide, open the valve on the pipeline and with the help of a pump pump through the hoses the viscous liquid obtained in the mixer, which is a mixture epoxy resin with a hardener and a filler into the reactor interior space, filling it to a height exceeding the upper level of the active zone in the reactor vessel but not reaching the height of the nozzles of the reactor vessel, then remove the hoses from the vessel, close the openings in the reactor cover with plugs, and hold case reactor at ambient temperature and after curing a viscous liquid containing a liquid epoxy resin with a hardener and a filler that fills part of the internal space housing and the core, remove the shell reactor with the core filled with cured epoxy from the nuclear power plant of the atomic icebreaker, install protective plugs on the pipes of the shell of the reactor, install the shell reactor with the core filled with cured epoxy in a protective container for transporting the shell reactor with an active zone, move the protective container with a shell reactor with an active zone to the transport device, reload the protective container with with a reactor with a core filled with cured epoxy to a transport device, transport a protective container with a shell reactor with a core to the berth on Novaya Zemlya archipelago, transfer the protective container with a shell reactor with a core filled with cured epoxy to a trailer , transport on it a protective container with a shell reactor with an active zone filled with cured epoxy resin to the transport adit, remove the shell reactor with act With a clear zone filled with cured epoxy, transfer the reactor vessel with the core into a small container from the protective container, place the small container on a radiation-protected motor vehicle, transport the small container with the core reactor with the core in a vehicle through a transport gallery, place a small container with a reactor vessel with a core filled with cured epoxy resin, stored in a transport tunnel nude, score the exit from the transport adit.
Изобретение применимо при хранении корпусных реакторов с активными зонами в судовых и стационарных ядерных энергетических установках, а также вне ядерных энергетических установок, преимущественно судов и кораблей с ядерными энергетическими установками с корпусными реакторами, в частности, снимаемых с эксплуатации атомных подводных лодок, надводных кораблей и судов, а также исследовательских ядерных реакторов. The invention is applicable to the storage of hull reactors with active zones in ship and stationary nuclear power plants, as well as outside nuclear power plants, mainly ships and ships with nuclear power plants with hull reactors, in particular, decommissioned nuclear submarines, surface ships and ships as well as research nuclear reactors.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU98107351/25A RU2132098C1 (en) | 1998-04-20 | 1998-04-20 | Handling pressurized-vessel reactor and its core |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU98107351/25A RU2132098C1 (en) | 1998-04-20 | 1998-04-20 | Handling pressurized-vessel reactor and its core |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2132098C1 true RU2132098C1 (en) | 1999-06-20 |
Family
ID=20204927
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU98107351/25A RU2132098C1 (en) | 1998-04-20 | 1998-04-20 | Handling pressurized-vessel reactor and its core |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2132098C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2498433C1 (en) * | 2012-06-13 | 2013-11-10 | Открытое акционерное общество "Центр технологии судостроения и судоремонта" (ОАО "ЦТСС") | Method to dismantle caissons with defect irradiated fuel assemblies from storage of nuclear-technological support vessels |
| EP3723101A4 (en) * | 2017-12-08 | 2021-09-15 | Joint Stock Company "Akme-Engineering" | Method for the long-term storage of spent nuclear fuel and cooling and storage tank for the implementation thereof |
-
1998
- 1998-04-20 RU RU98107351/25A patent/RU2132098C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| S.Gavrilov, P.Smirnov, M.Barskov, V.Topilin, N.Shumkov. Spent Nuclear Power Submarine. Proccedings of ANS Topical Meeting "Decommissioning, Decontamination and Reutilization of Government and Commercial Facilities". Knoxville. Tennessee, September 7-12, 1997. American Nuelear Society, La Grand Park. Illinois, 1997, p. 397 - 400. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2498433C1 (en) * | 2012-06-13 | 2013-11-10 | Открытое акционерное общество "Центр технологии судостроения и судоремонта" (ОАО "ЦТСС") | Method to dismantle caissons with defect irradiated fuel assemblies from storage of nuclear-technological support vessels |
| EP3723101A4 (en) * | 2017-12-08 | 2021-09-15 | Joint Stock Company "Akme-Engineering" | Method for the long-term storage of spent nuclear fuel and cooling and storage tank for the implementation thereof |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3865688A (en) | Passive containment system | |
| RU2078384C1 (en) | Safety-ensured nuclear plant | |
| US3828197A (en) | Radioactive waste storage | |
| US10147506B2 (en) | Conformal core cooling and containment structure | |
| JPH0569395B2 (en) | ||
| EP3594964A1 (en) | Container for storing and transporting spent nuclear fuel | |
| RU2132098C1 (en) | Handling pressurized-vessel reactor and its core | |
| US4113560A (en) | Core catcher for nuclear reactor core meltdown containment | |
| CA1175163A (en) | Storage of irradiated fuel assemblies | |
| EP0389712A2 (en) | Multiple use of water in safety system for nuclear reactor plants | |
| US4269728A (en) | Method for storing spent nuclear fuel in repositories | |
| EP3029685B1 (en) | Method for long-term storage of waste nuclear fuel | |
| JP2023533837A (en) | nuclear power plant | |
| Ølgaard | Worldwide overview of nuclear submarine decommissioning plans and issues | |
| JPH0440397A (en) | Nuclear reactor pressure vessel cooling device | |
| RU2127004C1 (en) | Spent nuclear fuel storage box | |
| RU2222841C1 (en) | Method for storage of irradiated nuclear fuel (alternatives) | |
| US20020003852A1 (en) | Ex-vessel core melt retention device preventing molten core concrete interaction | |
| Sivintsev | The seabed sources of radionuclides in the dumped reactor compartment of the atomic icebreaker,‘Lenin’ | |
| JP2005062059A (en) | Boiling water type nuclear power plant | |
| Bugreev et al. | Problems of Utilization of Cores and Nuclear Submarine Compartments with Lead-Bismuth Cooled Reactors | |
| RU2459294C1 (en) | Method of damaged dead nuclear fuel | |
| Fellingham | The management of spent fuel from materials testing reactors in the United Kingdom | |
| CN117976259A (en) | Small-sized nuclear power module | |
| Zrodnikov et al. | Multipurposed small fast reactor SVBR-75/100 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20050421 |