О. Н. Будин, И. В. Кузнецов, М. Ю. Каленова, С. А. Красиков, А. С. Щепин.
АННОТАЦИЯ
На радиохимическом заводе ФГУП «ПО «Маяк» в процессе переработки отработавшего ядерного топлива (ОЯТ) образуются около 170 т/год металлических радиоактивных отходов (МРАО), преимущественно представленных фрагментами конструкционных материалов (КМ) оболочек ТВЭЛов, содержащих остаточные количества радионуклидов после растворения топлива, и отработавших тепловыделяющих сборок (ОТВС), отправляемых на складирование. Достичь компактизации и дезактивации МРАО возможно способом, основанном на шлаковом переплаве в индукционной печи с холодным тиглем. Для установления распределения актинидов и продуктов деления (ПД) проведено термодинамическое моделирование процесса шлакового переплава КМ оболочек ТВЭЛов и ОТВС реакторной установки ВВЭР-1000 и экспериментальная верификация полученных данных. Показано наиболее вероятное распределение актинидов и ПД по продуктам плавки. Большая часть кюрия и америция концентрируются в металле – 99 и 94 мас. %, соответственно. Максимальное извлечение урана в шлаковую фазу в виде диоксида UO2 составляет до 40 мас. %. Распределение плутония в интервале температур 1500–2000°С по шлаковой (в виде оксидов PuO и PuO1.61) и металлической фазам происходит практически в равном соотношении. Установлено, что в составе газоаэрозольного потока, представленного ПД, преобладает до 99.78 мас. % цезия, содержание европия и америция составляет 0.05 и 0.17 мас. %, соответственно.
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА:
термодинамическое моделирование, шлаковый переплав, оболочки ТВЭЛов, флюс, плутоний, уран
DOI: 10.31857/S0235010623020020
EDN: MFIEUV