proatom.ru - сайт агентства ПРоАтом
Атомный год 2016
  Агентство  ПРоАтом. 20 ЛЕТ с атомной отраслью!              
Навигация
· Главная
· Все темы сайта
· Каталог поставщиков
· Контакты
· Наш архив
· Обратная связь
· Опросы
· Поиск по сайту
· Продукты и расценки
· Самое популярное
· Ссылки
· Форум
Журнал
Журнал Атомная стратегия
Подписка на электронную версию
Журнал Атомная стратегия
Атомные Блоги





Обсудим?!
В Питере теракт: в метро взрывы, жертвы. Что это? Кому выгодно?
Оппозиция действующей власти
Отголоски Сирийского конфликта
Украинский след
Другое

Результаты
Другие опросы
Актуальная тема
Подписка
Подписку остановить невозможно! Подробнее...
Задать вопрос
Наши партнеры
PRo-движение
АНОНС
PRo Погоду

Сотрудничество
Редакция приглашает региональных представителей журнала «Атомная стратегия» и сайта proatom.ru. Информация: (812) 438-32-77, E-mail: pr@proatom.ru Савичев Владимир.

[09/03/2017]     Доктор Янберг: «Конечно, я поддерживаю сотрудничество»

Хранение и транспортировка РАО и ОЯТ являются важной составной частью общей проблемы вывода блоков АЭС из эксплуатации. В ближайшие годы будут остановлены энергоблоки Ленинградской АЭС. За ними последуют другие блоки РБМК, а следом и ВВЭР, также отработавшие свой ресурс. Такая же перспектива в ближайшие 50 лет ожидает и другие, работающие сегодня почти 500 блоков по всему миру. Это означает, что резко увеличатся объемы хранения, транспортировки, переработки и захоронения отработавших ОТВС, облученного графита и других РАО.



На повестке дня обучение и переквалификация специалистов; разработка, согласование с обществом программ вывода; подготовка производств по переработке и захоронению, технических средств, включая контейнеры и транспортные средства. Фактически на десятилетия имеет перспективу новая отрасль промышленности. Но как это сделать без ущерба для природы и негативных последствий для населения? Как грамотно спланировать и какую наиболее рациональную и надежную технологию избрать?

В России, начиная с середины 80-х годов, не разрабатывались и не изготавливались новые большегрузные контейнеры для ОТВС ВВЭР-1000, поэтому в эти вопросах она существенно отстала от Германии, Франции, Японии и других стран, использующих атомные технологии.

В редакции «ProAtom» на тему «Вывод из эксплуатации» уже делились своим опытом специалисты из России и других стран. Ситуация с контейнерами для ОЯТ и проекты контейнеров «CASTOR» и «TN» представлены в статье «Атомку тормознут контейнеры» («Атомная стратегия» №117, Фромзель В.Н., Шлейфер В.А.).

Возможности изготовления контейнеров для ОЯТ, а также контейнеров из чугуна с шаровидным графитом на ЗАО «Петрозаводскмаш» (защитные контейнеры для АЭС, контейнеры для БАО и др.) рассмотрены в статье «Контейнеры. Объективный взгляд» («Атомная стратегия», № 119, Фромзель В.Н.)».

Сегодня на вопросы главного редактора журнала «Атомная стратегия» О.В.Двойникова отвечает доктор Клаус Янберг.

Доктор Янберг – один из крупнейших и известных в мире специалистов в области создания контейнеров для транспортирования и хранения отработавшего ядерного топлива атомных электростанций. Длительное время доктор Янберг был исполнительным директором фирмы GNS (Эссен, ФРГ), разработавшей и внедрившей в атомную энергетику Германии, США, Чехии, Литвы и других стран контейнеры типа «CASTOR» с корпусами из высокопрочного ковкого чугуна. Доктор Янберг был инициатором разработки совместно с «НПО ЦКТИ» им. И.И. Ползунова (г. Санкт-Петербург) металлобетонного контейнера типа CONSTOR для ОЯТ реакторов РБМК-1500. В этих контейнерах хранится часть ОЯТ Игналинской АЭС.

В настоящее время доктор Янберг является консультантом ряда фирм Германии, Франции и Японии, и проживает во Франции.

 

– Расскажите о себе, ваше образование, как давно в атомной теме, профессиональные интересы?

 

– Родился в Германии в 1941 г. С 2012 года у меня также и французское гражданство.

Диплом инженера химика я получил в 1965г., окончив Технический университет (Высшая Техническая школа). Имею диплом магистра физики с 1966 г. (Парижский университет). В 1966 году получил также диплом магистра в сфере ядерной науки (Институт ядерных исследований, г. Сакле, Франция). Кроме того, с 1967 года у меня сертификат на управление производством и бизнесом (Школа права, Париж).

В 1969 году мне присвоена научная степень доктора технических наук (Парижский университет).

– В чем заключается немецкая концепция работы с ОЯТ, в том числе и с плутонием (хранить, перерабатывать, захоранивать)? Какова перспектива создания в Германии централизованного хранилища?

– Чтобы ответить на этот большой вопрос, потребуется написать целую книгу. Я присоединяюсь к официальным сообщениям в СМИ об изменениях, произошедших в Германии в отношении процесса принятия политических решений и, соответственно, о самом процессе. Вкратце: политика, естественно, влияет на все решения, а правительства могут меняться каждые  четыре года в ходе выборов.

Что касается частной атомной промышленности, то она имеет гораздо более долгий цикл: ей необходима непрерывная деятельность, чтобы использовать очень дорогостоящие ядерные инвестиции и получать необходимую прибыль.

Однако, такой подход стал исчезать в Германии после Чернобыля, и был полностью разрушен после аварии на Фукусиме.

Начальная обстановка в Германии была такой же, как и в России в 60-е годы: Сначала будущее ядерной энергетики виделось на основе водо-водяных реакторов, причём из-за опасений, связанных с ожидаемой нехваткой урана, была разработана переработка ОЯТ и сделана ставка на быстрые реакторы размножители (бридеры).

Социалисты, ранее бывшие сторонниками ядерной энергетики, изменили после Чернобыля своё мнение о ней. Одновременно стало понятно, что недостатка в уране не будет, а процесс переработки и реакторы бридеры оказались слишком дорогими, и от них пришлось отказаться (1989г.).

Возникла необходимость избавиться от накопленного в ОЯТ плутония путём переработки ОЯТ во Франции, а также Великобритании, и создания МОХ-топлива с последующим его сжиганием в легководных реакторах.

Зелёные и социалисты поняли, что они могут задушить ядерную промышленность путём препятствия и прекращения перевозок, от которых она зависела, что и было осуществлено, и даже привело к вспышкам насилия (1994-1995г.г. и др.). Имели место анонимные телефонные звонки с угрозами (смерть, нанесение увечий) членам моей семьи и мне лично, но, к счастью, всё ограничилось гвоздями под нашей личной машиной.

Ядерной промышленности пришлось отказаться от централизованного хранения ОЯТ в Горлебене/Ахаусе и перейти к хранению в контейнерах непосредственно на атомных электростанциях (2001г.). Далее была запрещена повторная переработка ОЯТ (2005г.).

– Каковы отношения между властью и обществом в Германии при принятии решений по атомным проектам, по транспортировке и хранению? Какие организации принимают решения? Как и чем регулируется такое взаимодействие?

– До настоящего времени федеральное правительство определяло общую энергетическую политику страны, а частные организации определяли свою инвестиционную политику. Так как Германия является федерацией, то правительство конкретной «Земли» обеспечивало надзор (наблюдение) за деятельностью атомных электростанций, Земельные правительства могли либо препятствовать, либо способствовать проведению федеральной политики.

Сейчас картина полностью изменилась. Связано это с принятием в 2001 году Закона о приоритете «возобновляемых источников энергии» в производстве электричества и выделении на это крупных дополнительных субсидий. В рассматриваемой ситуации доход компаний, связанных с производством ядерной энергии, стал падать. Даже атомные электростанции, долги которых были списаны, не могут выгодно вырабатывать электрическую энергию после того, как федеральное Министерство Финансов ввело тяжёлый налог (2011г.) на каждый грамм используемого расщепляющего материала (сделано это после Фукусимы).

Кроме того, правительство, отвечающее за окончательное удаление (захоронение) отходов, не способствует выделению пригодных для этого участков, что делает невозможным финансирование этой последней стадии топливного цикла. В 2016 году компании (АЭС, – замечание ред.) сдались и согласились передать правительству деньги, отложенные на счетах, (плюс ответственность) для осуществления завершающего этапа топливного цикла, причём решено отключить последние, самые современные германские АЭС от энергосистемы страны к 2022 году. Это особенно прискорбно, поскольку упомянутые АЭС в течение многих лет демонстрировали самую высокую в мире рентабельность. При этом работы, связанные с выводом из эксплуатации, включая демонтаж оборудования, остаются за АЭС (энергетическими компаниями).

Что касается меня, то я не одобряю энергетическую политику, которая проводится в Германии в настоящий момент, из-за её чрезмерной дороговизны. Фактические ежегодные расходы только на одни возобновляемые источники энергии близки к 28000 миллионам евро, и каждый год эта цифра увеличивается. В то же время доступность электроэнергии её потребителям зависит по-прежнему от бурого угля, газа и другого топлива, а, следовательно, от наших соседей.

Какая глупая стратегия! Если какая-то страна решит следовать по этому пути, нужно предусмотреть время, необходимое на монтаж замещающего производства и параллельно на создание систем накопления (аккумуляция) электричества.

Как режим секретности согласуется с доступом к информации, которая нужна для обеспечения участия общества в процессе принятия решений? Как происходит взаимодействие со СМИ?

– Секретность существует только там, где секреты компаний, их специальные ноу-хау нуждаются в защите и, конечно же, в тех областях, которые касаются безопасности АЭС (саботаж и подобные ему действия).

В остальных случаях на все предполагаемые действия, проекты должны подаваться заявки соответствующим правительственным учреждениям, которые контролируют полноту предоставленных документов и решают, может ли заявленная проблема интересовать общественность. Если это так, то заявки доступны для общественности, причём следует обращаться в мэрии ближайших населённых пунктов. Общественность может запрашивать информацию, а также протестовать в письменной форме и в суде против любого проекта. Все действия становятся доступными общественности через средства массовой информации.

– Какова ситуация с контейнерами в мире сегодня? Какие существуют примеры успешных образцов (решений)? В чем их преимущества и недостатки?

– Германия, благодаря действиям фирмы GNS (Gesellshaft für Nuklear-Service mbH), стала первой страной, перешедшей в 1977 году от бассейнового хранения ОЯТ к сухому хранению в контейнерах, приложив лицензию на транспортировку, и вскоре после этого (1970, 1980г.г.) лицензию на хранение в централизованных хранилищах. Эта технология была также представлена в США (АЭС Сарри, 1985г.) и демонстрировалась на Воронежской АЭС 1984 году (фактически на V-ом блоке Ново-Воронежской АЭС использовался «CASTOR WWER 1000», вмещающий 12 ОТВС, – замечание ред.).

Сегодня эта технология с незначительными различиями распространена в большинстве стран. Некоторые страны используют контейнеры только для хранения, другие страны используют двухцелевые контейнеры (транспортировка и хранение). Всё зависит от национальных потребностей.

Пример. В Германии выше уровень требований к препятствию саботажам в отношении  контейнеров, что приводит к значительной толщине стенок корпуса и металлических конструкций контейнеров. В других странах бетонные конструкции считаются достаточными, в особенности, если контейнеры предназначены только для хранения.

Имеются монолитные контейнеры, обеспечивающие полную защиту от радиации. Существует неиспользуемая в Германии система хранения (casks/containers), в которой непроницаемость (герметичность) обеспечивается тонкостенной канистрой (δ=1дюйм) с ОТВС, а защита от радиации создаётся наружной толстостенной оболочкой (δ=10 и более дюймов). Промежуточное пространство между канистрой и оболочкой, гамма нейтронные поля в которой достигают сотен зивертов Зv!, вентилируется воздухом за счёт его естественной конвекции. Отсутствуют решётки и фильтры, а также контроль потока воздуха на наличие в нём живых существ.

(Речь идёт о системе хранения, разработанной в США и использованной для хранения ОТВС ВВЭР-1000 на Запорожской АЭС. – Замечания ред.)

Что позволяет это утверждать?

·         Такая система не используется в Германии.

·         В системе разделены функции обеспечения радиационной защиты, которая создаётся наружным толстостенным вертикальным цилиндром из стали или бетона (последний предпочтителен), имеющим днище и крышку, и функция герметичности. Герметичность обеспечивается стальным тонкостенным сосудом, в котором заранее размещено необходимое количество ОТВС.

·         Между защитным цилиндром и внутренней ёмкостью с ОТВС существует большой кольцевой зазор, движение воздуха в котором, необходимое для отвода остаточного тепла, осуществляется за счёт естественной циркуляции.

·         Подвод наружного воздуха в кольцевой зазор и выход нагретого воздуха из зазора осуществляются через горизонтальные каналы, размещённые вблизи днища и крышки защитного цилиндра. В каналах действительно отсутствуют фильтры, что позволяет насекомым и мелким живым существам, попавшим в кольцевой канал, оказаться под воздействием  радиации (сотни Зv!)).

– Не вызывают ли вопросы у общественности транспортировка РАО и ОЯТ через территории земель (районов)? Имеется ли в ЕС достаточный парк ТУК, ТК, и соответствуют ли они современным требованиям? 

– Требования к транспортировке, по существу, совпадают во всём мире и  регулируются Правилами МАГАТЭ. В Германии транспортировка свежего топлива не вызывает особое внимания и протесты населения. Радиоактивные отходы и ОЯТ с 2005 года хранятся на АЭС.

– Основные типы контейнеров для сухого хранения и транспортирования предназначены для ОЯТ обогащением менее 5 % по U235 и выгоранием до 50 ГВт*сут/т. Как хранится и транспортируется ОЯТ с обогащением более 5 % и выгоранием 70-80 ГВт*сут/т? 

– С 1996 года Германия имеет контейнеры для топлива с большой глубиной выгорания (до 65 ГВт∙сут./тU) и соответствующим обогащением.

Этого достаточно до 2022 года, когда планируется остановка всех АЭС. Более высокие глубины выгорания могут быть достигнуты локально на отдельных стержнях (твэлах).

Для повышенного начального обогащения нужно принимать во внимание «допустимое предельное значение выгорания» «burn up credit».

 Требуются ли специальные контейнеры для особых ОЯТ исследовательских реакторов, особенно для высокообогащенного ОЯТ? Возможно ли использование для этих целей стандартных контейнеров с применением дополнительных специальных чехлов, корзин и т.д.?

– Контейнеры для любого типа топлива должны конструироваться не только в соответствии с размерами ОТВС и необходимой защитой от радиации, но и позволять осуществлять необходимые транспортно-технологические операции на АЭС, исследовательских центрах (краны, ворота и др.), а также в местах приёма/выгрузки. Это приводит зачастую к использованию небольших контейнеров, а иногда разных технологий: контейнеры с корпусами из кованой стали или даже в сочетании стали и свинца.

Приведу особый случай:

В 1983 году GNS использовала большой контейнер для топлива кипящего реактора BWR для размещения топлива малого исследовательского реактора. Поскольку конструкция здания для этого реактора не допускает установку большого контейнера, топливо сначала было помещено в передающий контейнер, для чего использовался специальный чехол. Затем передающий контейнер был разгружен в прилегающем помещении в большой контейнер. Таким образом, вся активная зона реактора DIORIT могла быть перемещена в один большой контейнер (где топливо располагалось в двух ярусах).

Фирма GNS в период моей активной деятельности разработала все типы технологий для различных топлив для различных стран. Для получения более подробной информации обратитесь в GNS (0049 2011090, доктор Шредер).

– Какие конструкционные стали применяются для изготовления корпусов контейнеров, или это только чугун с шаровидным графитом?

– В принципе, можно использовать ЛЮБОЙ вид стали, который отвечает требованиям МАГАТЭ на транспортировку и местным правилам долговременного хранения.

Фирма GNS выбрала высокопрочный чугун с дисперсным графитом (nodular cast iron) в качестве эталонного материала в 1976/77 годах, поскольку такой чугун обеспечивает гораздо более быстрое серийное производство крупных изделий (корпусов контейнеров, отливаемых совместно с днищем), чем кованая сталь, требующая приварки толстостенного днища с термообработкой и последующим контролем самого шва и околошовной зоны.

Но мы должны были квалифицировать этот материал путём полномасштабного ударного испытания, даже при 40°С, а также провести испытания на ударное воздействие падающего самолёта, осуществить испытания на огнестойкость и доказать надёжность при актах саботажа (воздействие кумулятивного заряда). Было доказано, что фирмой GNS было принято технически и экономически оптимальное решение.

Но достичь необходимого качества чугуна нелегко.

– Возможно ли использование боросодержащих сталей с присадкой в них высококонцентрированного бора-10 (поглотитель нейтронов) или использование в качестве легирующей добавки только бора-10? Использование бора-10  позволяет уменьшать содержание бора в сталях, поэтому сталь делается более пластичной, твердой и менее хрупкой.

– В принципе, да, но вы должны доказать возможность получения необходимых свойств.

– Какие результаты уже достигнуты в Германии в отношении числа ОТВС PWR и BWR, размещенных в упаковках типа B (U), и значений энерговыделений (тепловыделений) в одной ОТВС? Какое время выдержки этих ОТВС в бассейнах на блоках или «мокрых» хранилищах на АЭС?

– Вы затрагиваете важный вопрос. Во время длительного хранения необходимо начинать с более низкой температуры, чем та, которая принята для транспортирования. Почему? – Лицензия на транспортировку даётся на срок максимум в один год, и предполагается, что топливо затем идёт в переработку.

При хранении топлива оболочка твэла должна выдерживать высокое внутреннее давление, изначально создаваемое в твэлах, для противодействия давлению воды во время эксплуатации реактора, и давлению газообразных продуктов деления, что может стать причиной возникновения ползучести и аварий. (Конечно, это относится только к неповреждённому топливу; дефектные топливные твэлы не подвержены ползучести, но, как правило, требуется капсулирование, чтобы исключить попадание топливных таблеток в полость контейнера).

Чтобы избежать аварий из-за ползучести, необходимо ограничить температуру при начальной стадии и полагаться на постоянство тепловыделения при естественном распаде ОЯТ.

Здесь определённую роль также могут сыграть ёмкость контейнера, водородное охрупчивание, материал стержня и другие, менее значимые эффекты.

По существу для топлива водо-водяных реакторов (PWR) максимальная изначальная температура стержней (твэлов) при хранении должна быть ограничена примерно 370°С.

Это температурное ограничение определяет, каким должно быть время предварительного хранения ОТВС в бассейнах АЭС. В зависимости от вместимости контейнера и его теплопроводящей поверхности речь должна идти о 3-ёх÷5-ти годах.

GNS, ориентируясь в основном на свои экспериментальные результаты, полагает, что наилучший вариант размещения ОТВС внутри контейнера такой, когда «холодные» сборки устанавливаются в центральной части поперечного сечения контейнера, а «горячие» – ближе к стенке корпуса.

Благодаря разработкам GNS загружено около 420 контейнеров для ОЯТ высокотемпературного газового ядерного реактора (THTR), сотни контейнеров CASTOR для ОЯТ водо-водяных и кипящих реакторов (PWR и BWR), 36 контейнеров для высокоактивных отходов (CASTOR HAW 20/22 CG), а также контейнеры только для «сухого» или «мокрого» транспортирования ОЯТ от исследовательских реакторов (были разработаны и эксплуатируются и другие контейнеры).

– Рассматривается ли возможность размещения ОТВС после их извлечения из хранилищ АЭС в газозаполненные контейнеры (контейнерное хранение)?

– Да. Хранение ОЯТ в «сухих» контейнерах, которое было предложено и освоено Германией в 1983 году, судя по справкам и ссылкам, является решением, используемым почти во всём мире.

 

………………………………………………………………………………………………

 

Выражаю благодарность Федоровичу Е.Д, Фромзелю В.Н, и Шлейфер В.А. за помощь в подготовке интервью.

О.В. Двойников

 

Полный текст интервью опубликован в февральском 2017 г. выпуске журнала «Атомная стратегия».

 

 
Связанные ссылки
· Больше про Обращение с РАО и ОЯТ
· Новость от Proatom


Самая читаемая статья: Обращение с РАО и ОЯТ:
Снятие АЭС с эксплуатации: проблемы и пути решения

Рейтинг статьи
Средняя оценка: 4.5
Ответов: 2


Пожалуйста, проголосуйте за эту статью:

Отлично
Очень хорошо
Хорошо
Нормально
Плохо

опции

 Напечатать текущую страницу Напечатать текущую страницу

"Авторизация" | Создать Акаунт | 4 Комментарии | Поиск в дискуссии
Спасибо за проявленный интерес

Re: Доктор Янберг: «Конечно, я поддерживаю сотрудничество» (Всего: 0)
от Гость на 09/03/2017
«В рассматриваемой ситуации доход компаний, связанных с производством ядерной энергии, стал падать… Этого достаточно до 2022 года, когда планируется остановка всех АЭС»._________________ Клаус. Вы-то сами считаете атомную энергетику нерентабельной, и операционный риск - высокий? Только не надо про правительство. Вы. Лично. С уважением, Б.В. Сазыкин.


[ Ответить на это ]


Re: Доктор Янберг: «Конечно, я поддерживаю сотрудничество» (Всего: 0)
от Гость на 13/03/2017
В России, начиная с середины 80-х годов, не разрабатывались и не изготавливались новые большегрузные контейнеры для ОТВС ВВЭР-1000, поэтому в эти вопросах она существенно отстала от Германии, Франции, Японии и других стран, использующих атомные технологии.
-------------------------------------------------------------------------------
Интересно, куда же девались ОТВС из БВ и БМП на энергоблоках с ВВЭР-1000? Парень элементарно продвигает продажу контейнеров производства Германии, ну - им безработица не нужна, вот и ищут рынки.


[
Ответить на это ]


Re: Доктор Янберг: «Конечно, я поддерживаю сотрудничество» (Всего: 0)
от Гость на 13/03/2017
Какие ОТВС??? Это 141-О и 153 (для Китая)? Так они не российские, а больше немецкие, поскольку самые важные операции – отливка и сверление сделаны на Зимпфелькампфе в Германии. Вы их хотите продвигать и опять же поддерживать рабочих в Германии...  


[
Ответить на это ]


Re: Доктор Янберг: «Конечно, я поддерживаю сотрудничество» (Всего: 0)
от Гость на 13/03/2017
Точно! С уважением, Б.В. Сазыкин.


[ Ответить на это ]






Информационное агентство «ПРоАтом», Санкт-Петербург. Тел.:+7(812)438-3277
E-mail: info@proatom.ru, webmaster@proatom.ru. Разрешение на перепечатку.
Сайт построен на основе технологии PHP-Nuke. Открытие страницы: 0.09 секунды
Рейтинг@Mail.ru