RU2170963C1

RU2170963C1 - Method for handling irradiated nuclear fuel (alternatives)

Info

Publication number: RU2170963C1
Application number: RU2000105974/06A
Authority: RU
Inventors: С.Д. Гаврилов; П.Л. Смирнов
Original assignee: Гаврилов Сергей Дмитриевич; Смирнов Павел Леонидович; Фирма МП "ПРЕКСАТ"
Priority date: 2000-03-14
Filing date: 2000-03-14
Publication date: 2001-07-20

Abstract

FIELD: nuclear power engineering; nuclear industry. SUBSTANCE: first alternative involves loading irradiated nuclear fuel in storage tanks on board floating facility for refueling nuclear reactors. Then compartment containing storage tanks is cut from floating facility and placed in separate compartment of nuclear submarine for subsequent disposal. Other alternative of this method involves cutting nuclear power plant with irradiated nuclear fuel and mounting it in separate compartment of nuclear submarine for subsequent disposal. Proposed method provides for reducing radiation dose rate, increasing amount of irradiated nuclear fuel that can be disposed, reducing number of refueling operations, reducing time of personnel exposure to ionizing rays. EFFECT: improved environmental friendliness; facilitated handling of irradiated nuclear fuel. 6 cl

Description

Изобретение относится к области атомной энергетики и атомной промышленности и касается обращения с облученным ядерным топливом, судовым облученным ядерным топливом, в частности. The invention relates to the field of nuclear energy and the nuclear industry and relates to the handling of irradiated nuclear fuel, ship irradiated nuclear fuel, in particular.

Известен способ обращения с облученным ядерным топливом, включающий размещение судового облученного ядерного топлива в тепловыделяющих сборках в баках хранилища облученного ядерного топлива плавучей технической базы перезарядки ядерных реакторов, хранение его в баках, заполнение баков цементным раствором, отверждение цементного раствора, вырезку отсека с хранилищем облученного ядерного топлива из плавучей технической базы, размещение вырезанного отсека плавучей технической базы с хранилищем облученного ядерного топлива на хранение (см., например, Ju. Perera, Lepse "at Sea". What to Do with a Floating Spent Fuel Store, Nuclear Engineering International, 1996, vol. 41, N 505, p. 41-42). There is a known method of handling irradiated nuclear fuel, including placing ship irradiated nuclear fuel in fuel assemblies in the tanks of the storage of irradiated nuclear fuel of a floating technical base for reloading nuclear reactors, storing it in tanks, filling the tanks with cement mortar, curing cement, cutting the compartment with the storage of irradiated nuclear fuel from a floating technical base, placement of the cut out compartment of a floating technical base with a storage facility for irradiated nuclear fuel and (see, for example, Ju. Perera, Lepse "at Sea". What to Do with a Floating Spent Fuel Store, Nuclear Engineering International, 1996, vol. 41, No. 505, p. 41-42).

Известен способ обращения с облученным ядерным топливом, в том числе облученным ядерным топливом атомной подводной лодки, включающий осушение корпуса реактора с отработавшей активной зоной ядерной энергетической установки атомной подводной лодки, извлечение осушенного корпуса реактора из ядерной энергетической установки, размещение извлеченного корпуса реактора в защитном контейнере, транспортировку защитного контейнера с корпусом реактора на хранение, в частности, к прибрежной штольне, помещение на хранение в прибрежной штольне защитного контейнера с корпусом реактора с облученным ядерным топливом (Патент РФ 2130655, МКИ 6 G 21 F 9/34, 22.09.97, опубл. 20.05.99, Бюл. N 14). A known method of handling irradiated nuclear fuel, including irradiated nuclear fuel of a nuclear submarine, including draining the reactor vessel with the spent active zone of the nuclear power plant of the nuclear submarine, removing the drained reactor vessel from the nuclear power plant, placing the extracted reactor vessel in a protective container, transportation of the protective container with the reactor vessel for storage, in particular, to the coastal adit, storage in the coastal adit protective container with a reactor vessel with irradiated nuclear fuel (RF Patent 2130655, MKI 6 G 21 F 9/34, 09/22/97, publ. 05/20/99, Bull. N 14).

Наиболее близким является известный способ обращения с облученным ядерным топливом атомной подводной лодки с ядерной энергетической установкой в реакторном отсеке с двумя легководными корпусными реакторами, включающий осушение корпуса реактора с активной зоной, содержащей облученное ядерное топливо в неаварийном реакторе, заполнение его расплавом металла, отверждение расплава металла в корпусе реактора, отделение реакторного отсека атомной подводной лодки, содержащего облученное ядерное топливо в неаварийном реакторе ядерной энергетической установки, от других отсеков атомной подводной лодки, изоляцию реакторного отсека посредством герметизации переборок реакторного отсека, отделение ракетного отсека атомной подводной лодки, размещение реакторного отсека, содержащего облученное ядерное топливо в неаварийном реакторе ядерной энергетической установки, в ракетном отсеке атомной подводной лодки, укрепление переборок ракетного отсека атомной подводной лодки дополнительными защитными плитами-переборками, размещение хранилища, образованного в результате установки реакторного отсека с облученным ядерным топливом в корпусе реактора, в ракетном отсеке атомной подводной лодки, на длительное хранение (S.D.Gavrilov, V.A.Kremnev, P.L.Smirnov, G.I.Toshinsky, G. P. Suvorov, Substantiation of Nuclear Safety Ensuring for Storing LWR Cores, Including Damaged Ones, in NPP of Russian Out of Service Nuclear Powered Submarines, Surface Ships and Vessels, 7th International Conference on Nuclear Engineering, Tokyo, Japan, April 19-23, 1999, ICONE - 7080). The closest is the known method for handling irradiated nuclear fuel of a nuclear submarine with a nuclear power plant in a reactor compartment with two light-water hull reactors, including draining the reactor vessel with an active zone containing irradiated nuclear fuel in a non-emergency reactor, filling it with molten metal, solidifying the molten metal in the reactor vessel, compartment of the reactor compartment of a nuclear submarine containing irradiated nuclear fuel in a non-emergency nuclear power reactor nuclear installation, from other compartments of the nuclear submarine, isolation of the reactor compartment by sealing the bulkheads of the reactor compartment, separation of the rocket compartment of the nuclear submarine, placement of the reactor compartment containing irradiated nuclear fuel in the emergency reactor of the nuclear power plant, in the rocket compartment of the nuclear submarine, strengthening the bulkheads missile compartment of a nuclear submarine with additional protective bulkheads, placement of storage formed as a result of the mouth Sections of the reactor compartment with irradiated nuclear fuel in the reactor vessel, in the rocket compartment of a nuclear submarine, for long-term storage (SD Gavrilov, VAKremnev, PLSmirnov, GIToshinsky, GP Suvorov, Substantiation of Nuclear Safety Ensuring for Storing LWR Cores, Including Damaged Ones , in NPP of Russian Out of Service Nuclear Powered Submarines, Surface Ships and Vessels, 7th International Conference on Nuclear Engineering, Tokyo, Japan, April 19-23, 1999, ICONE - 7080).

Основной недостаток известных способов обращения с облученным ядерным топливом заключается в недостаточной их экологичности из-за ядерной и радиационной опасности для окружающей среды, низкой технологичности, пониженной степени заполнения хранилища облученным ядерным топливом. The main disadvantage of the known methods of handling irradiated nuclear fuel is their lack of environmental friendliness due to nuclear and radiation hazards to the environment, low technological effectiveness, and a reduced degree of storage filling with irradiated nuclear fuel.

В задачу изобретения входит повышение экологичности и технологичности обращения с облученным ядерным топливом, увеличение степени заполнения хранилища облученным ядерным топливом. The objective of the invention is to increase the environmental friendliness and adaptability of handling irradiated nuclear fuel, increasing the degree of storage filling with irradiated nuclear fuel.

Указанная задача решается изобретением за счет достижения технического результата, заключающегося в снижении мощности дозы облучения от облученного ядерного топлива, увеличении количества облученного ядерного топлива, размещаемого на хранение, уменьшении числа перегрузок облученного ядерного топлива, сокращении времени воздействия ионизирующего излучения от облученного ядерного топлива на обслуживающий персонал. This problem is solved by the invention by achieving a technical result, which consists in reducing the dose rate of irradiated nuclear fuel, increasing the amount of irradiated nuclear fuel deposited, reducing the number of overloads of irradiated nuclear fuel, and reducing the time that the personnel will be exposed to ionizing radiation from irradiated nuclear fuel .

Технический результат достигается в способе обращения с облученным ядерным топливом, включающем размещение облученного ядерного топлива в баках хранилища облученного ядерного топлива и в отсеке плавучей технической базы перезарядки ядерных реакторов, вырезку из плавучей технической базы отсека с хранилищем, отделение отсека от других отсеков атомной подводной лодки, размещение в отделенном отсеке атомной подводной лодки вырезанного из плавучей технической базы отсека с хранилищем, хранение отделенного отсека атомной подводной лодки с вырезанным из плавучей технической базы отсеком с облученным ядерным топливом, в частности, предлагается вначале в баках хранилища облученного ядерного топлива плавучей технической базы перезарядки ядерных реакторов размещать облученное ядерное топливо, затем вырезать из плавучей технической базы отсек с хранилищем, после чего в вырезанном отсеке дополнительно размещать облученное ядерное топливо, рекомендуется отделять более одного отсека атомной подводной лодки. The technical result is achieved in a method for handling irradiated nuclear fuel, including placing the irradiated nuclear fuel in the tanks of the storage facility for the irradiated nuclear fuel and in the compartment of the floating technical base for reloading nuclear reactors, cutting out the floating technical base of the compartment with storage, separating the compartment from other compartments of the nuclear submarine, placement in a separate compartment of a nuclear submarine of a compartment with storage, cut from a floating technical base, storage of a separate compartment of a nuclear submarine and with the compartment with the irradiated nuclear fuel cut out from the floating technical base, in particular, it is first proposed to place the irradiated nuclear fuel in the tanks of the storage of the irradiated nuclear fuel of the floating technical base for reloading nuclear reactors, then cut out the storage compartment from the floating technical base, and then in the cut out compartment additionally place irradiated nuclear fuel; it is recommended to separate more than one compartment of a nuclear submarine.

Изобретение предлагается осуществлять следующим образом. The invention is proposed as follows.

Пример 1. Облученное ядерное топливо судовых ядерных энергетических установок в баках хранилища облученного ядерного топлива эксплуатируемой плавучей технической базы перезарядки ядерных реакторов транспортируют к месторасположению плавучей технической базы перезарядки ядерных реакторов, подлежащей разделке, облученное ядерное топливо из баков хранилища эксплуатируемой плавучей технической базы перегружают в свободные пеналы баков хранилища облученного ядерного топлива плавучей технической базы, подлежащей разделке, эту плавучую техническую базу с облученным ядерным топливом в баках хранилища облученного ядерного топлива транспортируют на стапель, осушают контур охлаждения облученного ядерного топлива хранилища плавучей технической базы, устанавливают плавучую техническую базу на стапель, судовое облученное ядерное топливо из береговых хранилищ транспортируют к месторасположению плавучей технической базы на стапеле, размещают его в отсеке с хранилищем облученного ядерного топлива, на стапеле отделяют отсек с хранилищем облученного ядерного топлива плавучей технической базы, используя известный способ газовой резки крупногабаритных объектов, включая активированные и загрязненные (см., например, Decommissioning Handbook, Chapter 10 "Dismantling, Segmenting and Demolition", U.S. Department of Energy, Office of Environment Restoration, DOE/EM-0142P, March 1994, p. 10-1 - 10-77), на стапеле газовыми резаками отделяют отсек атомной подводной лодки, включающий прочный и легкий корпуса, от других ее отсеков (см., например, N.Y.Kalistratov, B. M. Lesokhin, Experience of the NPS Utilization at the Enterprise "Zvezdochka" and Ecological and Safety Problems, Analysis of Risks Associated with Nuclear Submarine Decommissioning, Dismantling and Disposal, NATO/Russian Academy of Sciences Advanced Research Workshop, Moscow, Russia, November 24-26, 1997, Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, 1999, p. 283-290), также газовыми резаками удаляют одну из переборок прочного корпуса отсека, удаляют оборудование и конструкции из внутреннего пространства прочного корпуса отсека, устанавливают внутри отсека и вне его приборы и оборудование для контроля за облученным ядерным топливом и средства передачи информации о его состоянии, размещают отсек плавучей технической базы с хранилищем облученного ядерного топлива внутри прочного корпуса отсека, устанавливают вместо снятой переборки новую переборку, затем перемещают отсек атомной подводной лодки с размещенным в нем отсеком плавучей технической базы с облученным ядерным топливом и оборудованием для его контроля со стапеля стапельного поля на площадку для наземного хранения на охраняемой территории, хранят облученное ядерное топливо, размещенное в отсеке плавучей технической базы, внутри отделенного отсека атомной подводной лодки. В результате вышеуказанной последовательности и совокупности действий по обращению с облученным ядерным топливом уменьшается количество выполняемых при этом операций, снижается доза облучения персонала, выполняющего эти операции; при размещении в вырезанном отсеке с хранилищем облученного ядерного топлива дополнительного облученного ядерного топлива удается обеспечить поглощение ионизирующего излучения от облученного ядерного топлива, размещенного во внутренней относительно него части отсека с хранилищем облученного ядерного топлива, за счет чего снижается мощность ионизирующего излучения вне легкого корпуса отсека и доза облучения персонала, выполняющего контроль за хранящимся в отсеке облученным ядерным топливом, одновременно повышается степень заполнения отсека облученным ядерным топливом; использование прочного и легкого корпусов отсека и переборок, материалы которых поглощают ионизирующее излучение, при расположении последних между облученным ядерным топливом, размещенным внутри вырезанного отсека с хранилищем облученного ядерного топлива, и внешней границей легкого корпуса, способствует дополнительному снижению мощности излучения за пределами отсека; кроме того, за счет предварительной установки приемно-передающей аппаратуры контроля облученного ядерного топлива удается сократить время воздействия ионизирующего излучения на обслуживающий персонал. Example 1. The irradiated nuclear fuel of ship nuclear power plants in the tanks of the storage of irradiated nuclear fuel of an operated floating technical base for reloading nuclear reactors is transported to the location of the floating technical base for reloading nuclear reactors to be cut, the irradiated nuclear fuel from the tanks of the storage of operated floating technical base is loaded into free canisters storage tanks of irradiated nuclear fuel of a floating technical base to be cut, this floating the technical base with irradiated nuclear fuel in the tanks of the storage of irradiated nuclear fuel is transported to the slipway, the cooling circuit of the irradiated nuclear fuel is drained from the storage of the floating technical base, the floating technical base is installed on the slipway, the ship’s irradiated nuclear fuel is transported from coastal storage facilities to the location of the floating technical base on the slipway place it in the compartment with the storage of irradiated nuclear fuel, on the slipway separate the compartment with the storage of irradiated nuclear fuel technical base, using the known method of gas cutting of large-sized objects, including activated and contaminated (see, for example, Decommissioning Handbook, Chapter 10 "Dismantling, Segmenting and Demolition", U.S. Department of Energy, Office of Environment Restoration, DOE / EM-0142P, March 1994, p. 10-1 - 10-77), on the slipway with gas cutters they separate the compartment of the nuclear submarine, including the strong and light hull, from its other compartments (see, for example, NYKalistratov, BM Lesokhin, Experience of the NPS Utilization at the Enterprise " Zvezdochka "and Ecological and Safety Problems, Analysis of Risks Associated with Nuclear Submarine Decommissioning, Dismantling and Disposal, NATO / Russian Academy of Sciences Advanced Research Workshop, Moscow, Russia, November 24-26, 1997, Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, 1999, p. 283-290), also with gas cutters remove one of the bulkheads of the strong compartment body, remove equipment and structures from the internal space of the durable compartment body, install inside Inside and outside of the compartment, instruments and equipment for monitoring irradiated nuclear fuel and means for transmitting information about its condition, place the compartment of the floating technical base with the storage of irradiated nuclear fuel inside the solid enclosure of the compartment, install a new bulkhead instead of the removed bulkhead, then move the compartment of the nuclear submarine with the compartment of the floating technical base located in it with irradiated nuclear fuel and equipment for its control from the slipway of the slipway to the ground storage site at the anyaemoy territory, store spent nuclear fuel placed in the compartment of the floating technical base, inside the compartment cover nuclear submarine. As a result of the above sequence and set of actions for handling irradiated nuclear fuel, the number of operations performed in this process is reduced, the radiation dose of personnel performing these operations is reduced; when additional irradiated nuclear fuel is placed in the cut-out compartment with the storage of irradiated nuclear fuel, it is possible to absorb ionizing radiation from the irradiated nuclear fuel located in the inner part of the compartment with the storage of irradiated nuclear fuel, thereby reducing the power of ionizing radiation outside the light compartment and dose exposure of personnel monitoring the irradiated nuclear fuel stored in the compartment, at the same time, the degree of filling is increased section compartment irradiated nuclear fuel; the use of durable and lightweight compartment bodies and bulkheads, the materials of which absorb ionizing radiation, when the latter are located between the irradiated nuclear fuel located inside the cut-out compartment with the storage of irradiated nuclear fuel and the outer border of the lightweight housing, further reduces the radiation power outside the compartment; in addition, due to the preliminary installation of the transmitting and receiving equipment for monitoring the irradiated nuclear fuel, it is possible to reduce the time of exposure to ionizing radiation on the staff.

Пример 2. То же, что и в примере 1, но облученное ядерное топливо транспортных ядерных энергетических установок размещают в свободных от облученного ядерного топлива пеналах баков хранилища облученного ядерного топлива плавучей технической базы перезарядки реакторов, плавучую техническую базу транспортируют на стапель, на стапеле отделяют отсек с хранилищем облученного ядерного топлива плавучей технической базы, используя известный способ лазерной резки крупногабаритных толстостенных объектов, включая активированные и загрязненные (см., например, R.B.Arutyunyan, G.A.Baranov, A.K.Zinchenko, Problems of Safe Application of Laser Technological Process For Disassembly of the Nuclear Installations of NSM, Analysis of Risks Associated with Nuclear Submarine Decommissioning, Dismantling and Disposal, NATO/Russian Academy of Sciences Advanced Research Workshop, Moscow, Russia, November 24-26, 1997, Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, 1999, p. 137-144), транспортируют облученное ядерное топливо судовых ядерных энергетических установок из береговых хранилищ к месторасположению на стапеле вырезанного отсека плавучей технической базы с хранилищем облученного ядерного топлива, размещают его в отсеке, где находится хранилище облученного ядерного топлива, отсек атомной подводной лодки на стапеле газовыми резаками отделяют от других отсеков атомной подводной лодки, устанавливают на нижней части и по бортам внутри прочного корпуса отсека устройство для ввода, перемещения и размещения в нем корпуса отсека плавучей технической базы с хранилищем облученного ядерного топлива с облученным ядерным топливом, перемещают вырезанный отсек плавучей технической базы с хранилищем облученного ядерного топлива на стапель с отсеком, отделенным от атомной подводной лодки, до совмещения его с устройством для ввода в отсек, перемещения и размещения в нем отсека плавучей технической базы, размещают отсек плавучей технической базы внутри прочного корпуса отсека, устанавливают в прочном корпусе отсека вместо снятой переборки плиту-переборку, оставленную переборку укрепляют плитой-переборкой, перемещают отсек атомной подводной лодки с размещенным в нем отсеком плавучей технической базы с облученным ядерным топливом и оборудованием для его контроля со стапеля стапельного поля на площадку для наземного хранения на охраняемой территории, хранят облученное ядерное топливо, размещенное в отсеке плавучей технической базы, внутри отделенного отсека атомной подводной лодки. Example 2. The same as in example 1, but the irradiated nuclear fuel of the transport nuclear power plants is placed in the canisters of the storage tanks of the irradiated nuclear fuel of the floating reactor recharge technical base free of the irradiated nuclear fuel, the floating technical base is transported to the slipway, the compartment is separated on the slipway with a storage facility for irradiated nuclear fuel of a floating technical base, using the known method of laser cutting of large-sized thick-walled objects, including activated and contaminated (see, for example, RBArutyunyan, GABaranov, AK Zinchenko, Problems of Safe Application of Laser Technological Process For Disassembly of the Nuclear Installations of NSM, Analysis of Risks Associated with Nuclear Submarine Decommissioning, Dismantling and Disposal, NATO / Russian Academy of Sciences Advanced Research Workshop, Moscow, Russia, November 24-26, 1997, Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, 1999, p. 137-144) transport the irradiated nuclear fuel of marine nuclear power plants from onshore storage facilities to a location on a slipway of a cut out compartment of a floating technical vessel bases with storage of irradiated nuclear fuel, place it in the compartment where the storage of irradiated nuclear fuel is located, the nuclear submarine compartment on the slipway is separated by gas cutters from other nuclear submarine compartments, a device is installed on the lower part and along the sides of the strong compartment body for inputting, moving and placing in it the compartment body of the floating technical base with the storage of irradiated nuclear fuel with irradiated nuclear fuel , move the cut out compartment of the floating technical base with the storage of irradiated nuclear fuel to the slipway with a compartment separated from the nuclear submarine, before combining it with the device m to enter the compartment, move and place the compartment of the floating technical base inside it, place the compartment of the floating technical base inside the strong compartment body, install the bulkhead plate instead of the removed bulkhead in the solid bulk compartment, strengthen the bulkhead left by the bulkhead plate, move the nuclear submarine compartment with a compartment of the floating technical base with irradiated nuclear fuel and equipment for its control located from the slipway of the slipway to the ground storage area in the protected area, x injured irradiated nuclear fuel located in the compartment of the floating technical base, inside the separated compartment of a nuclear submarine.

Пример 3. То же, что и в примере 2, но отделяют два смежных отсека атомной подводной лодки, в каждом из которых размещают на хранение по одному вырезанному отсеку плавучей технической базы с облученным ядерным топливом, хранят облученное ядерное топливо, размещенное в вырезанных отсеках плавучих технических баз с хранилищами облученного ядерного топлива, внутри смежных отсеков, отделенных от других отсеков атомной подводной лодки. При размещении отсеков с хранилищами облученного ядерного топлива в смежных отсеках удается дополнительно сократить время воздействия ионизирующего излучения на обслуживающий персонал за счет дублирования предварительно установленной приемно-передающей аппаратуры контроля облученного ядерного топлива в смежных отсеках (по сравнению с той же последовательностью и совокупностью действий для двух отдельных отсеков), размещение отсеков с хранилищами облученного ядерного топлива в двух смежных отсеках возможно при готовности к вырезке из плавучих технических баз перезарядки реакторов двух отсеков плавучих технических баз с хранилищами облученного ядерного топлива. Example 3. The same as in example 2, but two adjacent compartments of a nuclear submarine are separated, in each of which one cut out compartment of a floating technical base with irradiated nuclear fuel is stored, the irradiated nuclear fuel is stored in cut out floating compartments technical bases with storage facilities for irradiated nuclear fuel, inside adjacent compartments separated from other compartments of a nuclear submarine. When placing compartments with storage facilities for irradiated nuclear fuel in adjacent compartments, it is possible to further reduce the time of exposure of ionizing radiation to service personnel by duplicating previously installed transmitting and receiving equipment for monitoring irradiated nuclear fuel in adjacent compartments (compared with the same sequence and set of actions for two separate compartments), placement of compartments with storage facilities for irradiated nuclear fuel in two adjacent compartments is possible when ready for cut-out e of the floating technical bases reactor refueling two compartments of floating technical base with storage of irradiated nuclear fuel.

Известен способ обращения с облученным ядерным топливом атомной подводной лодки, включающий выгрузку из ее реакторного отсека облученного ядерного топлива, его перегрузку в защитные транспортные контейнеры, перевозку судового облученного ядерного топлива в хранилище при перерабатывающем облученное ядерное топливо производстве, размещение там облученного ядерного топлива в тепловыделяющих сборках для последующей переработки (см. например, И. Л.Баранов, В.В.Рукша. Предложения по основным принципиальным путям обращения с отработавшим ядерным топливом в Северо-западном регионе. Анализ рисков, связанных с выводом из эксплуатации, хранением и утилизацией атомных подводных лодок. Материалы международного научного семинара Российской Академии наук - НАТО, Москва, Россия, 24-26 ноября 1997, М., ИБРАЭ РАН, 1999, с. 150-161). A known method of handling an irradiated nuclear fuel of an atomic submarine, including unloading the irradiated nuclear fuel from its reactor compartment, transferring it to protective transport containers, transporting the ship’s irradiated nuclear fuel to a storage facility during the reprocessing of the irradiated nuclear fuel, and placing the irradiated nuclear fuel therein in fuel assemblies for subsequent processing (see, for example, I. L. Baranov, V.V. Ruksha. Proposals for the main principal ways of handling spent nuclear fuel in the Northwest region. Analysis of risks associated with decommissioning, storage and disposal of nuclear submarines. Materials of the international scientific seminar of the Russian Academy of Sciences - NATO, Moscow, Russia, November 24-26, 1997, Moscow, IBRAE RAS, 1999, p. 150-161).

Наиболее близким является известный способ обращения с облученным ядерным топливом атомной подводной лодки с ядерной энергетической установкой в реакторном отсеке с двумя легководными корпусными реакторами, включающий осушение корпуса неаварийного реактора с активной зоной, содержащей ядерное топливо, отделение реакторного отсека атомной подводной лодки, содержащего облученное ядерное топливо в неаварийном реакторе ядерной энергетической установки, от других отсеков атомной подводной лодки, отделение одного и двух отсеков от разных атомных подводных лодок, размещение реакторного отсека, содержащего облученное ядерное топливо в неаварийном реакторе ядерной энергетической установки, в "саркофаге" из трех отсеков атомных подводных лодок, герметизацию "саркофага", размещение хранилища, образованного путем установки реакторного отсека с облученным ядерным топливом в корпусе реактора, в трех объединенных отсеках атомных подводных лодок, на длительное хранение на плаву (см., например, E.A.Goriaglejan, Design Support to Minimize the Risk of the Environmental Impact of Damaged Nuclear Steam-generating Plants of Russian Nuclear Submarines During Their Long-term Storage in Sarcophaguses, Analysis of Risks Associated with Nuclear Submarine Decommissioning, Dismantling and Disposal, NATO/Russian Academy of Sciences Advanced Research Workshop, Moscow, Russia, November 24-26, 1997, Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, 1999, p. 291-302). The closest is the known method for handling irradiated nuclear fuel of a nuclear submarine with a nuclear power plant in a reactor compartment with two light-water reactor vessels, including draining the non-emergency reactor vessel with an active zone containing nuclear fuel, and separating the reactor compartment of a nuclear submarine containing irradiated nuclear fuel in a non-emergency reactor of a nuclear power plant, from other compartments of a nuclear submarine, separation of one and two compartments from different nuclear submarines, placing a reactor compartment containing irradiated nuclear fuel in a non-emergency reactor of a nuclear power plant, in a "sarcophagus" of three nuclear submarine compartments, sealing the "sarcophagus", placing storage, formed by installing a reactor compartment with irradiated nuclear fuel in the hull reactor, in three integrated nuclear submarine compartments, for long-term storage afloat (see, for example, EAGoriaglejan, Design Support to Minimize the Risk of the Environmental Impact of Damaged Nuclear Steam-generating Plants of Russian Nuclear Submarines D uring Their Long-term Storage in Sarcophaguses, Analysis of Risks Associated with Nuclear Submarine Decommissioning, Dismantling and Disposal, NATO / Russian Academy of Sciences Advanced Research Workshop, Moscow, Russia, November 24-26, 1997, Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, 1999 , p. 291-302).

Технический результат достигается в способе обращения с облученным ядерным топливом, включающем вырезку ядерной энергетической установки с облученным ядерным топливом, отделение отсека от других отсеков атомной подводной лодки, размещение в отделенном отсеке атомной подводной лодки вырезанной ядерной энергетической установки, хранение отделенного отсека атомной подводной лодки с вырезанной ядерной энергетической установкой, в частности, предлагается в отсеке размещать более одной ядерной энергетической установки, рекомендуется отделять более одного отсека атомной подводной лодки. The technical result is achieved in a method for handling irradiated nuclear fuel, including cutting a nuclear power plant with irradiated nuclear fuel, separating a compartment from other compartments of a nuclear submarine, placing a cut out nuclear power plant in a separated compartment of a nuclear submarine, storing a separated compartment of a nuclear submarine with cut nuclear power plant, in particular, it is proposed to place more than one nuclear power plant in the compartment, it is recommended that share more than one compartment of a nuclear submarine.

Пример 4. Ядерную энергетическую установку атомной подводной лодки с облученным ядерным топливом, находящимся в активной зоне реактора, залитым расплавом свинца, отвержденным при его охлаждении (см., например, Патент РФ 2132098, МКИ 6 G 21 F 9/34, 9/28, 20.04.98, опубл. 20.06.99, Бюл. N 17), транспортируют на стапель, устанавливают атомную подводную лодку на стапеле, газовыми резаками отделяют реакторный отсек атомной подводной лодки с ядерной энергетической установкой с облученным ядерным топливом от других ее отсеков, также газовыми резаками вырезают из реакторного отсека ядерную энергетическую установку с облученным ядерным топливом с подреакторной активированной частью прочного и легкого корпусов реакторного отсека, на стапеле газовыми резаками отделяют отсек другой атомной подводной лодки, включающий прочный и легкий корпуса, от других ее отсеков, также газовыми резаками удаляют одну из переборок прочного корпуса отсека, удаляют оборудование и конструкции из внутреннего пространства прочного корпуса отсека, устанавливают внутри отсека и вне его приборы и оборудование для контроля за облученным ядерным топливом и средства передачи информации о его состоянии, размещают ядерную энергетическую установку с облученным ядерным топливом в реакторе внутри прочного корпуса отсека, устанавливают вместо снятой переборки новую переборку, перемещают отсек атомной подводной лодки с размещенной в нем ядерной энергетической установкой с облученным ядерным топливом и оборудованием контроля его состояния со стапеля стапельного поля на площадку для наземного хранения на охраняемой территории, хранят облученное ядерное топливо, размещенное в ядерной энергетической установке, внутри отделенного отсека атомной подводной лодки. В результате вышеуказанной последовательности и совокупности действий по обращению с облученным ядерным топливом в вырезанной ядерной энергетической установке уменьшается количество выполняемых при этом операций, снижается доза облучения персонала, выполняющего эти операции; использование прочного и легкого корпусов отсека и переборок, материалы которых поглощают ионизирующее излучение, при расположении последних между облученным ядерным топливом, размещенным внутри вырезанной ядерной энергетической установки и внешней границей легкого корпуса, способствует дополнительному снижению мощности излучения за пределами отсека; кроме того, за счет предварительной установки приемно-передающей аппаратуры контроля облученного ядерного топлива удается сократить время воздействия ионизирующего излучения на обслуживающий персонал. Example 4. A nuclear power plant of a nuclear submarine with irradiated nuclear fuel located in the reactor core, filled with lead melt, solidified during its cooling (see, for example, RF Patent 2132098, MKI 6 G 21 F 9/34, 9/28 , 04/20/98, publ. 06/20/99, Bull. No. 17), transported to the slipway, install the nuclear submarine on the slipway, with gas cutters separate the reactor compartment of the nuclear submarine with a nuclear power plant with irradiated nuclear fuel from its other compartments, also gas cutters cut out from the reactor nuclear compartment with an irradiated nuclear fuel with a subreactivated part of the strong and light hull of the reactor compartment, on the slipway with gas cutters separate the compartment of another nuclear submarine, including the strong and light hull, from its other compartments, also remove one of the bulkheads of the durable enclosures of the compartment, remove equipment and structures from the internal space of the durable enclosure of the compartment, install inside the compartment and outside its instruments and equipment for monitoring with blasted nuclear fuel and means for transmitting information about its state, place a nuclear power plant with irradiated nuclear fuel in a reactor inside a strong compartment body, install a new bulkhead instead of a removed bulkhead, move a nuclear submarine compartment with a nuclear power plant with irradiated nuclear fuel located in it and the equipment for monitoring its condition from the slipway of the slipway to the ground storage site in the protected area, store the irradiated nuclear fuel, housed in a nuclear power plant, inside a separate compartment of a nuclear submarine. As a result of the above sequence and set of actions for handling irradiated nuclear fuel in a cut-out nuclear power plant, the number of operations performed in this case is reduced, the radiation dose of personnel performing these operations is reduced; the use of durable and lightweight compartment bodies and bulkheads, the materials of which absorb ionizing radiation, when the latter are located between the irradiated nuclear fuel located inside the cut out nuclear power plant and the outer boundary of the lightweight housing, further reduces the radiation power outside the compartment; in addition, due to the preliminary installation of the transmitting and receiving equipment for monitoring the irradiated nuclear fuel, it is possible to reduce the time of exposure to ionizing radiation on the staff.

Пример 5. То же, что и в примере 4, но две атомных подводных лодки с ядерными энергетическими установками, каждая из которых содержит два легководных реактора с облученным ядерным топливом в активной зоне, транспортируют на стапели, газовыми резаками вырезают из их реакторных отсеков ядерные энергетические установки с подреакторными активированными и загрязненными частями реакторных отсеков, в отделенный газовыми резаками на стапеле от других отсеков атомной подводной лодки отсек устанавливают на нижней части и по бортам внутри прочного корпуса отсека устройство для ввода, перемещения, размещения и фиксации в нем ядерных энергетических установок с подреакторными активированными и загрязненными частями реакторного отсека, используя указанное устройство, размещают и фиксируют две ядерные энергетические установки с облученным ядерным топливом в реакторах внутри прочного корпуса отсека, перемещают отсек атомной подводной лодки с размещенными в нем ядерными энергетическими установками с облученным ядерным топливом и оборудованием для контроля его состояния со стапеля стапельного поля на площадку для наземного хранения на охраняемой территории, хранят облученное ядерное топливо, размещенное в ядерных энергетических установках, внутри отделенного отсека атомной подводной лодки. Размещение в отсеке двух ядерных энергетических установок с облученным ядерным топливом позволяет повысить степень заполнения отсека облученным ядерным топливом, при готовности к вырезке из реакторных отсеков атомных подводных лодок двух ядерных энергетических установок с облученным ядерным топливом в активных зонах реакторов. Example 5. The same as in example 4, but two nuclear-powered submarines with nuclear power plants, each of which contains two light-water reactors with irradiated nuclear fuel in the core, are transported to slipways, nuclear power cut from their reactor compartments with gas cutters installations with activated reactive and contaminated parts of the reactor compartments, in the compartment separated by gas cutters on the slipway from other compartments of the nuclear submarine, the compartment is installed on the lower part and along the sides inside the durable housing of the compartment; a device for introducing, moving, placing and fixing nuclear power plants in it with subreactor activated and contaminated parts of the reactor compartment, using this device, place and fix two nuclear power plants with irradiated nuclear fuel in the reactors inside the solid housing of the compartment, move the nuclear compartment a submarine with nuclear power plants located in it with irradiated nuclear fuel and equipment for monitoring its condition from the slipway I slipway to the ground for storage in a protected area, store irradiated nuclear fuel located in nuclear power plants, inside a separate compartment of a nuclear submarine. Placing two nuclear power plants with irradiated nuclear fuel in the compartment allows increasing the degree of filling of the compartment with irradiated nuclear fuel, when two nuclear power plants with irradiated nuclear fuel are cut out from the reactor compartments of nuclear submarines in the reactor core.

Пример 6. То же, что и в примере 5, но вырезают два смежных отсека атомной подводной лодки, в каждом из которых размещают на хранение по две ядерных энергетических установки с двумя легководными реакторами каждая, вырезанных из реакторных отсеков атомных подводных лодок, хранят облученное ядерное топливо в реакторах ядерных энергетических установок внутри смежных отсеков, отделенных от отсеков атомной подводной лодки. При размещении ядерных энергетических установок с облученным ядерным топливом в смежных отсеках удается дополнительно сократить время воздействия ионизирующего излучения на обслуживающий персонал за счет дублирования предварительно установленной приемно-передающей аппаратуры контроля облученного ядерного топлива в смежных отсеках (по сравнению с той же последовательностью и совокупностью действий для двух отдельных отсеков), размещение четырех ядерных энергетических установок в двух смежных отсеках возможно при готовности к вырезке из реакторных отсеков атомных подводных лодок четырех ядерных энергетических установок с облученным ядерным топливом. Example 6. The same as in example 5, but cut two adjacent compartments of a nuclear submarine, in each of which are stored two nuclear power plants with two light-water reactors each, cut from the reactor compartments of nuclear submarines, store the irradiated nuclear fuel in reactors of nuclear power plants inside adjacent compartments separated from compartments of a nuclear submarine. When placing nuclear power plants with irradiated nuclear fuel in adjacent compartments, it is possible to further reduce the time of exposure of ionizing radiation to operating personnel by duplicating previously installed transmitting and receiving equipment for monitoring irradiated nuclear fuel in adjacent compartments (in comparison with the same sequence and set of actions for two separate compartments), the placement of four nuclear power plants in two adjacent compartments is possible when ready for Hezek from the reactor compartments of nuclear submarines of four nuclear power plants with irradiated nuclear fuel.

Изобретения применимы при обращении с облученным ядерным топливом, судовым облученным ядерным топливом, в особенности, для размещения облученного ядерного топлива на длительное хранение в отсеке атомной подводной лодки, преимущественно облученного ядерного топлива в выводимых из эксплуатации плавучих технических базах перезарядки реакторов и временных береговых хранилищ, и выведенных из эксплуатации ядерных энергетических установок с активными зонами с облученным ядерным топливом; применимость изобретений базируется на накопленном опыте разделки, в основном - газовой резки, корпусов атомных подводных лодок, наличии подлежащих выводу из эксплуатации плавучих технических баз перезарядки ядерных реакторов и береговых хранилищ судового облученного ядерного топлива, подлежащих выводу из эксплуатации атомных подводных лодок с находящимся в активной зоне реакторов их ядерных энергетических установок облученным ядерным топливом, в частности. The invention is applicable to the handling of irradiated nuclear fuel, ship irradiated nuclear fuel, in particular for placing irradiated nuclear fuel for long-term storage in a compartment of a nuclear submarine, mainly irradiated nuclear fuel, in decommissioned floating technical bases for reloading reactors and temporary coastal storage facilities, and decommissioned nuclear power plants with core zones with irradiated nuclear fuel; the applicability of the inventions is based on the accumulated experience of cutting, mainly gas cutting, the hulls of nuclear submarines, the availability of floating technical bases for reloading nuclear reactors and coastal storage facilities for shipborne irradiated nuclear fuel, which are to be decommissioned for nuclear submarines in the active zone reactors of their nuclear power plants with irradiated nuclear fuel, in particular.

Claims

1. The method of handling irradiated nuclear fuel, including its placement in the tanks of the storage facility for irradiated nuclear fuel and in the compartment of the floating technical base for reloading nuclear reactors, cutting out the floating technical base of the compartment with storage, separating the compartment from other compartments of a nuclear submarine, placing in a separate compartment nuclear submarine cut out of a floating technical base compartment with storage, storage of a separate compartment of a nuclear submarine cut out of a floating technical base compartment with irradiated th nuclear fuel.

2. The method according to claim 1, wherein first the irradiated nuclear fuel is placed in the storage tanks of the irradiated nuclear fuel of the floating technical base for reloading nuclear reactors, then the storage compartment is cut from the floating technical base, and then the irradiated nuclear fuel is additionally placed in the cut out compartment.

3. The method according to claim 1 or 2, in which more than one compartment is separated from other compartments of a nuclear submarine.

4. A method for handling irradiated nuclear fuel, including cutting a nuclear power plant with irradiated nuclear fuel in the reactor core, separating the compartment from other compartments of a nuclear submarine, placing a cut nuclear power plant in a separate compartment of a nuclear submarine, storing a separated compartment of a nuclear submarine with a cut out nuclear power plant.

5. The method according to claim 4, wherein more than one nuclear power plant is placed in the compartment.

6. The method according to claim 4 or 5, in which more than one compartment is separated from other compartments of a nuclear submarine.