ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮГосударственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования«МАТИ» – РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНЕВЕРСИТЕТимени К. Э. ЦИОЛКОВСКОГО

Кафедра: Система автоматизированного проектирования и технология литейного производства

ДИПЛОМНАЯ РАБОТАНа тему: Разработка способа утилизации графитовых втулок снятых с эксплуатации уран-графитовых реакторов

Выполнила: Исмаилова А.С.Руководитель: Александрова Ю.П.

Москва 2010

ЦЕЛЬ

Разработка способа утилизации графитовых втулок снятых с эксплуатацииуран-графитовых реакторов

Создание дополнительного экологического барьера для

преодоления распространения радионуклидов в окружающую

среду и защита от -излучений при транспортировке и перевозки

контейнера к месту постоянного хранения

ЗАДАЧИ

1. Разработка конструкции контейнера

2. Подборка соответствующего заполнителя для

омоноличивания отходов и фиксации внутреннего

контейнера3. Проведение исследования по

выщелачиванию компаунда «Атомик»

Графитовые втулки •это втулочный облученный графит, один из распространенных графитовых реакторных отходов, который накапливается в процессе эксплуатации уран-графитовых реакторов

Экологический барьер

•это физическая преграда, которая предотвращает или ограничивает попадание радионуклидов из места их локализации в окружающую среду

Разработка способа утилизации графитовых втулок снятых с эксплуатацииуран-графитовых реакторов

Основные понятия и определения

Разработка способа утилизации графитовых втулок снятых с эксплуатацииуран-графитовых реакторов

Способы утилизации графита

Сжигание графита

• выброс в атмосферу радиоактивного С и др. радионуклидов

• неполная очистка СО от радиоактивных примесей

Обработка радиоактивных графитовых

отходов

• Срок годности толщины покрытия не более 3 лет.

• Подвергание высоким температурам

• Сложный технологический процесс

14

2

Разработка способа утилизации графитовых втулок снятых с эксплуатацииуран-графитовых реакторов

Конструкция бетонного контейнера

Общий вид контейнера Штабелирование контейнеров

растяжение сжатие Появление трещин

Разработка способа утилизации графитовых втулок снятых с эксплуатацииуран-графитовых реакторов

Комбинированный бетонный контейнер

Разработка способа утилизации графитовых втулок снятых с эксплуатацииуран-графитовых реакторов

Состав комбинированного бетонного контейнера

Материал Расход, кг\ м

Портландцемент 400 или 500 370Щебень фракции 3-30 мм 720

Галька 360

Дробь литая № 0,5 - 5 1950

Вода 200

Вода\цемент 0,54

Объемная масса, кг\м 3600

Железобетон Графит марки ГР-125

Разработка способа утилизации графитовых втулок снятых с эксплуатацииуран-графитовых реакторов

Технология заключения графитовых втулокЖелезобетонн

ый контейнер

Заполнение дна компаундом

3-дневной выдержки

Металлическая

емкость

Заполнение технологических зазоров

(30 мм) компаундом «Атомик» + свинец (7-14

суток)

Закрытие железобетонной

крышкой

Установка трубки для

вывода в спецвентиляцию

Закрытие клапаном

отверстие трубки

Транспортировка на длительное

хранение

Помещение в могильник

Разработка способа утилизации графитовых втулок снятых с эксплуатацииуран-графитовых реакторов

Исследование по выщелачиванию Cs в дистиллированной воде137

•m = 44,4550 г.•-акт - 900 /мин=14Бк•-акт– 6,0*10 Бк•-акт.– 75.0 мкР/сек

Образец I

•m = 35,665г•-акт - 600 /мин=10Бк•-акт– 2,2*10 Бк•-акт.– 6,0 мкР/сек

Образец II

3 3

V воды =150 см³

-акт. Бк -акт. Бк --акт. Бк

7 дней 5,8*10² 2.4*10 1,6*10³

30 дней 7,0*10² 2,9*10 4,5*10³

выход -(1), – (2) и - (3) – активности из образцов облученного реакторного графита со временем при выщелачивании

выщелачивание - активности из не покрытых консервантом образцов реакторного графита при комнатной температуре (кривая 1) и при 50 (кривая 2)

ВЫВОД: Разгерметизации хранилищ с радиоактивным графитом и попадания в них влаги несет большую опасность для окружающей среды. А с применением компаунда «Атомик» величина выщелачивания снижается на 3 порядка.

Разработка способа утилизации графитовых втулок снятых с эксплуатацииуран-графитовых реакторов

ВЫВОДЫ:Анализ научно-технических

данных, посвященных обращению с облученным

втулочным графитом и кольцами твердого контакта уран-графитовых реакторов Анализ способов

длительного контролируемого хранения

радиоактивных отходов

Разработан комбинированный

контейнер на основе железобетона, компаунда

«Атомик» и свинца для захоронения втулочного

графита и колец твердого контакта

Проведен эксперимент по выщелачиванию и

теоретически обоснованны результатыПредложена технология заполнения

комбинированного контейнера