Ядерно-энергетические транспортные установки

Типовой
Физика

Лекции

Контрольная

Курс

На главную

Ядерная энергетическая установка

 Атомные ледоколы "Таймыр", "Вайгач", лихтеровоз "Севморпуть" оборудованы атомной энергоустановкой типа КЛТ-40 с одним реактором, ледоколы типа "Арктика" - ОК-900 с двумя водо-водяными реакторами. Активная зона реакторов этого типа имеет около 1,5 м в высоту и около 1 м в диаметре и включает 241—247 тепловыделяющих сборок. Обогащение топлива не превышает 30-40 % по урану-235. При нормальной эксплуатации перезарядка топлива производится каждые три (четыре) года. Эта операция проводится на РТП "Атомфлот".

 Суда технологического обслуживания

 В Мурманском морском пароходстве обслуживание ледоколов осуществляют пять судов, применяемых для перезарядки активных зон атомоходов, хранения твердых и жидких радиоактивных отходов, отработанного ядерного топлива. Все суда базируются на РТП "Атомфлот". Плавтехбаза "Имандра", введенная в эксплуатацию в 1981 году, используется для проведения операций по перезарядке атомных ледоколов. "Имандра" оборудована шестью баками для промежуточного хранения отработанного ядерного топлива, емкости хранилища позволяют принять шесть активных зон (1530 тепловыделяющих сборок). На "Имандре" также производится хранение свежего ядерного топлива. Для хранения ЖРО на "Имандре" имеются 12 цистерн с общей емкостью 545 куб. м. 

bodytextimage

Рисунок 5 Плавтехбаза «Имандра»

Именно плавтехбаза "Имандра" находилась в Снежногорске  с целью выгрузки ядерного топлива с погибшей атомной подводной лодки "Курск". Обычно выгрузка ядерного топлива из реакторов надводных кораблей и подводных лодок проходит на плаву. Топливо из атомных реакторов АПЛ "Курск" выгружалось на берегу в эллинге завода "Нерпа". "Имандра" подошла  к доку завода "Нерпа", куда уже был заведен трехотсечный блок, оставшийся после разделки АПЛ "Курск". База "Имандра" была заведена в док, где у нее срезали самые высокие мачты. Затем плавтехбазу и блок АПЛ закатили на специальных роликовых приспособлениях в эллинг.

Штатный процесс по выгрузке отработавшего ядерного топлива и зарядке нового в ядерные энергетические установки атомных ледоколов занимает 45 суток при трехсменной работе экипажа. Но в эллинге вести выгрузку непрерывно не удастся, и этот процесс проходил несколько дольше.

Отработавшее ядерное топливо (ОЯТ) будет практически сразу перегружено на плавтехбазу "Лотта", специально оборудованную для хранения ОЯТ. За 21 год работы экипаж "Имандры" осуществил операцию выгрузки ядерного топлива более 40 раз, в том числе из реакторов атомных подводных лодок – 7 раз.

После выдержки на "Имандре" отработанное топливо поступает в хранилище плавтехбазы "Лота". Это судно было построено в 1961 году и переоборудовано в 1984 году. На борту "Лоты" имеется 12 баков для хранения отработанного ядерного топлива. Общая емкость хранилища -12 активных зон (4080 тепловыделяющих сборок).

Рисунок 6 Плавтехбаза «Лепсе»ingress_image

В 1993 году "Лота" была переоборудована и сегодня способна принимать транспортные контейнеры для отработанного топлива типа ТК-18. "Лота" - единственное судно в регионе, способное работать с контейнерами этого типа. Сегодня оно используется при операциях по вывозу топлива на х/к "Маяк" для переработки как для нужд ММП, так и Северного флота.

 Плавтехбаза "Лепсе" построена в 1936 г., в распоряжение ММП поступила в 1962 году До 1980 года выполняла функции "Имандры". Сегодня в хранилищах судна находится 624 тепловыделяющих сборок, большинство из которых повреждены.

Для извлечения этого топлива требуются специальные технологии. Суммарная активность топлива составляет около 750 тыс. кюри. Помимо этого, на "Лепсе" производится хранение твердых и жидких РАО средней и низкой активностиПод крышкой, между вторым дном и нижней палубой находится хранилище отработавшего ядерного топлива (см. рисунк 7) , которое представляет из себя - два больших бака.

bodytextimage 

Рисунок 7 Схема хранилища на "Лепсе".

Баки помещены в специальное помещение, стены которого сделаны из разных сортов стали. Толщина стенок 40-45 см. В каждом баке по 366 специальных пеналов, в которых сейчас хранится 621 тепловыделяющая сборка. 208 из них лежат уже 36 лет, остальные чуть больше 20. /8/

Пространство между самими баками заполнено специальным цементом, чтобы создать дополнительный защитный барьер. Баки охлаждаются 24 тоннами пресной воды. Рябь на пленке это не ее дефект, так вы видите проявление радиации. Съемки были сделаны специальной камерой изнутри пеналов. Рядом с баками по 4 кессона.

 Это такие большие емкости, предназначенные специально для дефектных сборок. Именно в них хранятся 18 дефектных сборок. Они были размещены в кессонах, потому что во время работы в ядерном реакторе изменили обычную форму, «распухли» и в стандартные пеналы уже не входили. Сейчас эти сборки выгрузить обычным способом невозможно. На Лепсе также есть цистерны с радиоактивной водой с ледоколов и 30 контейнеров с твердыми слаборадиоактивными отходами. /9/

4. Береговой комплекс для обращения с РАО

 РТП "Атомфлот" располагает береговой установкой для переработки ЖРО. Сегодня ее годовой объем составляет около 1200 куб. м. После завершения трехстороннего проекта между Россией, США и Норвегией емкость установки увеличится до 5000 куб. м в год.

РТП "Атомфлот" имеет в своем распоряжении береговое хранилище для ЖРО. Емкость хранилища составляет 200 куб. м.

На территории РТП "Атомфлот" расположено пять береговых хранилищ для средне - и низкоактивных ТРО. Общая емкость хранилищ равна 464 куб. м. "Атомфлот" имеет установку для сжигания ТРО, в результате чего объем ТРО сокращается в 80 раз. ТРО не подлежащие сжиганию, хранятся в береговых хранилищах или на борту описанных выше плавтехбаз.

Торговое судно "Саванна" США прошло 90 000 миль и израсходовало только 15 кг уранового горючего. Судну с обычной энергетической установкой на такой путь потребовалось бы 1700 т дизельного топлива.

Наши атомные ледоколы могут совершать кругосветные маршруты 7-10 раз без перезагрузки топлива.

Справочник