АЭС Фукусима, Ветка с жёсткой модерацией Опции

[А Петрович]

Расскажите, кстати, это интересно.

Я написал статью для газеты "Дальневосточный ученый". Сейчас кусок выложу.

[alien308]

Можно смонтировать насос в кузове автоприцепа. Когда насос сломается, перекатить прицеп вместе с насосом на приемлемое расстояние. Можно заранее прикрепить к прицепу длинный трос, чтобы близко к нему не подходить.

Да не хотят они получить кладбище техники как при ЧАЭС.

[А Петрович]

Расскажите, кстати, это интересно.

На недавней пресс-конференции для средств массовой информации академик Валентин Иванович Сергиенко, Председатель ДВО РАН, директор Института химии ДВО РАН, рассказал о предложениях по утилизации жидких радиоактивных отходов, скопившихся на АЭС Фукусима-1 в результате произошедшей там катастрофы. Эти предложения были высказаны нашими учеными во время поездки в Токио на встречах в ТЕРСО, компании-операторе аварийной АЭС, во время консультаций с помощником премьер-министра Японии, парламентариями.

Характер работ, имеющих отношение к атомной энергетике, долгое время не способствовал их информационной доступности. Например, не все наши читатели знают, что урановой тематикой в Институте химии ДВО РАН занимаются со дня его образования. О достижения наших химиков в обращении с радиоактивными отходами, которые могут оказаться полезными для наших соседей из страны восходящего солнца, мы беседуем с академиком Валентином Ивановичем СЕРГИЕНКО.

https://lh5.googleusercontent.com/-plfNMzP1...E%252520010.jpg

В.И. Сергиенко

– Валентин Иванович, как давно в Институте химии ДВО РАН занимаются созданием сорбционных и каталитических материалов и разработкой технологий обращения с радиоактивными отходами?

– Активная фаза работ по утилизации радиоактивных отходов началась в 1994 году после известного указа Президента России Бориса Николаевича Ельцина. До этого Тихоокеанский флот сливал жидкие радиоактивные отходы (ЖРО) в Японском море. Но делалось это не стихийно, Сливались слабоактивные отходы, «под винт», в определенных местах в соответствии с разработанными нормами на сброс, чтобы избежать ущерба рыбному промыслу. Проводился контроль накопления радионуклидов в морской биоте. Наши данные радиационного мониторинга показывали, что обстановка нормальная.

Кстати, так было не везде. Хуже дела обстояли на Баренцевом море. Но что интересно, почти 90% в балансе радиоактивного загрязнения Баренцевого моря дал транзитный перенос, а отнюдь не деятельность наших моряков. Для специалистов это не было тайной. В Великобритании на берегу Ирландского моря в Селлафилде стоял атомный комплекс из АЭС и завода по выделению оружейного плутония. За время деятельности этого комплекса в море было сброшено ЖРО активностью свыше одного миллиона кюри. Пятая часть этой активности пришла к берегам северо-запада России.

– В то время вы еще не были «в обойме»?

– Не совсем так, но работающие по этой тематике организации и учреждения действительно образуют своеобразный клуб, в который невозможно попасть «открыв ногой дверь». Как только был объявлен тендер на разработку технологии утилизации ЖРО для завода «Звезда», мы попытались принять в нем участие, но проиграли. Тем не менее, неудача укрепила в нас решимость работать по этой тематике. С благодарностью вспоминаю поддержку наших исследований военными моряками Тихоокеанского флота, которым командовал в то время Владимир Иванович Куроедов, впоследствии адмирал флота, Главнокомандующий Военно-Морским Флотом Российской Федерации. Финансовая сторона этой поддержки была достаточно скромной, но вот в организационном плане нашим работам с ЖРО был обеспечен «зеленый свет». В Министерстве обороны нас курировал вице-адмирал Николай Никитович Юрасов, начальник Управления государственного надзора за ядерной и радиационной безопасностью Министерства обороны Российской Федерации. Без их помощи успех в наших исследованиях не был бы достигнут. Судите сами: мы работали в Приморье, на «Пинеге», на Камчатке. Нам был обеспечен доступ к объектам, а при необходимости срочной переброски персонала и оборудования мы получали борт командующего ТОФ. Разумеется, флотские дозиметристы, другие необходимые специалисты всегда были в нашем распоряжении.

– «Пинега» – это что такое?

– Это судно атомного технологического обеспечения, технический транспорт, предназначенный для приема, хранения, переработки и выдачи жидких и твердых радиоактивных отходов. Для апробации разрабатываемой нами технологии мы воспользовались опытной установкой «Барьер», размещенной на «Пинеге». Через наши фильтры обеспечивалась прокачка ЖРО производительностью 300-400 литров в час. Использовали модифицированные цеолиты и волокно. Было найдено интересное решение: двухконтурные коаксиальные фильтры, включающие в центральной части углеродное волокно, которое собирало цезий (это – гамма-излучающий радионуклид), а стронций (это – бета-излучающий радионуклид) – концентрировался на модифицированном цеолите во внешней оболочке фильтров. Такая конфигурация до некоторой степени уменьшала дозовую нагрузку на обслуживающий персонал. На этой установке было обработано свыше двух тысяч тонн ЖРО.

Разработанную нами технологию мы передали в Дальневосточный центр по обращению с радиоактивными отходами (ДальРАО), помогли производственникам создать участок синтеза сорбентов и до сих пор осуществляем его научно-технологическое сопровождение. Предприятием руководит Николай Иванович Лысенко, в прошлом – вице-адмирал, заместитель командующего ТОФ по эксплуатации и ремонту атомных подводных лодок, который активно сотрудничает с наукой, обеспечивает на предприятии флотский порядок и в обозримом времени, я надеюсь, окончательно «закроет» проблемы с ЖРО.

Проблемы с утилизацией в значительной степени обусловлены тем, что сбор и хранение отходов осуществлялись с нарушением требований нормативов. В результате в составе ЖРО оказались нефтепродукты, элементы средств защиты, морская вода, продукты коррозии конструкционных материалов и прочие примеси. Тем не менее, именно в ДальРАО все проблемные отходы переработаны, ЖРО сложного физико-химического состава «разобраны», протекавшие емкости очищены, осушены и выведены из эксплуатации.

– Получается, что наиболее интересным для ученых, с точки зрения поиска подходов и решений проблем ЖРО, был период до образования ДальРАО?

– Ровно наоборот. Именно с образованием ДальРАО работы в нашем институте по тематике ЖРО получили новый импульс.

При переработке ЖРО особое внимание уделяют извлечению долгоживущих и высокотоксичных радионуклидов таких, как например цезий, стронций, кобальт, плутоний и другие. В извлечении радионуклидов цезия и стронция, находящихся в растворах, в основном, в ионном состоянии, очень хорошо показали себя сорбционные методы. Особенно перспективно использование неорганических сорбентов, в связи с их повышенной селективностью к ионам цезия и стронция, а также высокой химической, термической и радиационной стойкостью. Однако широкое применение сорбентов сдерживается отсутствием их промышленного выпуска в достаточном ассортименте, обеспечивающем выбор для очистки растворов сложного солевого состава.

– Значит, наука должна разработать и предложить такие материалы и технологии промышленности?

– Разрабатываем, проводим испытания и предлагаем. Сравнительно недавно Институтом химии совместно с заинтересованными организациями и учреждениями был проведен Международный симпозиум по сорбции и экстракции. Мы стараемся консолидировать усилия ученых и производственников в поиске решений проблем утилизации радиоактивных отходов.

– Валентин Иванович, расскажите немного о новых идеях, сорбционных материалах, применяемых при очистке от радионуклидов.

– Вот такой пример. При проведении плановых операций по промывке парогенераторов АЭС используют этилендиаминтетрауксусную кислоту (ЭДТА) или ее натриевую соль – трилон Б. Этот выбор обоснован высокой степенью комплексообразования по отношению ко всем катионам питательной воды и значительным промышленным производством реагентов. Для утилизации промывных вод, традиционно использовали глубокое упаривание, цементирование и битумирование. Так можно перевести ЖРО в форму, пригодную для захоронения, но конечный радиоактивный продукт по-прежнему сохраняет значительный объем. Более перспективно применение технологии селективной сорбции, сдерживаемое присутствием в растворе комплексонов. Для кубовых остатков, например, это соединения радионуклидов кобальта, марганца. Основным приемом разрушения комплексонов является окислительная деструкция органических составляющих с помощью тех или иных методов. На Кольской АЭС, например, применяют окисление озоном, для производства которого выстроен отдельный корпус. Этот метод дорог, энергозатратен, да и производительность его оставляет желать лучшего. Мы предложили гетерогенный катализ, ускоряющий окислительную деструкцию нежелательных примесей. Окисление ЖРО происходит в сконструированном нами проточном реакторе при высоких давлениях и температурах. Радионуклид кобальта, который вообще никакими силами невозможно было «вырвать из крепких объятий» ЭДТА, переходит в раствор, а дальше его следует перевести в водонерастворимую, затем в устойчивую форму, обеспечивающую многолетнее и безопасное хранение радиоактивных отходов. Мы решили и эту задачу. Учитывая, что кобальт, железо и никель способны изоморфно замещаться, мы подобрали химическое соединение и необходимые условия, при которых кобальт встраивается в структуру этой шпинели и уже не покидает при длительном хранении свое новое «место жительства».

Очищаемый раствор можно направлять для селективной сорбции цезия на ферроцианидных сорбентах, но ферроцианид «не любит» щелочную среду. Нашли и здесь решение: подобрали нужную углеродную матрицу и «пришили» ферроцианидные группы. Собрали компактную установку «в железе» и предложили метод очистки среднеактивных ЖРО непосредственно в местах их хранения с использованием разработанных нами сорбентов. Провели опытно-промышленные испытания. Сорбенты позволяют очищать среднеактивные ЖРО до содержания радионуклидов цезия, допустимого к сливу в окружающую среду при высокой, кстати, производительности установки!

Нам приходилось работать с ЖРО от лодочных реакторов, ВВЭР, РБМК, спецканализации, при высоком содержании кислот или напротив – щелочей, при загрязнении нефтепродуктами, фосфатами и так далее. Поэтому могу сказать, что мы не видим «проблемных» отходов, которые нельзя было бы переработать.

– И то, что скопилось в помещениях АЭС Фукусима-1?

– Вне всякого сомнения, мы знаем, как переработать те отходы. Нет одного простого решения, но комбинацией вариантов и подходов, реализованных нами за семнадцать лет, эта проблема решается. Без ложной скромности скажу, что мы умеем находить правильные решения в конкретных ситуациях.

– Как тут не вспомнить слова великого русского химика Дмитрия Ивановича Менделеева о том, что установка должна работать не в принципе, а в кожухе!

– Действительно так. Очень хороший результат получается, если специалисты в команде не только понимают в совершенстве химические процессы, но также знают, как сделать этот самый «кожух Менделеева»! Могу привести пример творческого содружества моих коллег члена-корреспондента РАН, доктора химических наук Валентина Александровича Авраменко (он, кстати, эксперт МАГАТЭ по обращению с проблемными ЖРО) и доктора технических наук Виталия Георгиевича Добржанского.

Они взялись за проверку идеи синтеза сорбционно реагентных материалов в ходе процесса. Сорбционно-реагентная схема имеет преимущество в том, что состав очищаемых растворов непрерывно корректируется в процессе очистки ЖРО для достижения максимальной эффективности извлечения долгоживущих радионуклидов. Известно, что сорбенты стареют, они не подлежат длительному хранению, а указанная схема позволяет использовать сорбенты максимальной емкости и, соответственно, максимальной интенсивности работы.

Их изобретения относятся к способам переработки ЖРО, предусматривающим иммобилизацию, то есть включение радионуклидов в кристаллическую решетку нерастворимых соединений, кристаллизующихся на поверхности частиц слоя в кристаллический материал, приемлемый с экологической точки зрения. В ходе осуществления процесса через слой частиц пропускают раствор ЖРО. При этом на поверхности слоя в гидротермальных условиях, то есть при повышенных температуре и давлении, синтезируются новые соединения в виде кристаллов, которые иммобилизуют радионуклиды. Скорость пропускания растворов ЖРО через слой частиц подбирается такой, чтобы образование кристаллов на поверхности слоя частиц иммобилизующих радионуклиды обеспечивало необходимую степень очистки от радионуклидов.

Продолжение статьи здесь http://ankulikova.blogspot.com/2011/05/blog-post_31.html

[Васисуалий]

Ну задачка в общем то зело непростая! Тут не просто надо "сосатор" периодически менять! Взять ну хотя бы проблему с разьединением этого узла с остальным трубопроводным хозяйством. Т.к. в рукопашную ни одному здравомыслящему человеку это в голову сделать не придет, то нужны какие то "дистанционные" или механически управляемые разьемы. Ну по типу может быть, как на подстанциях высоковольтные выключатели включают с помощью передвижной установки на колесиках. Подкатил, кардан в дырвачку просунул, на пионерское расстояние отошел, кнопку нажал, выключатель включился! Что то похожее и тут надо, что бы можно было открутить этот насос на расстоянии.

Потом еще проблема с тем, что бы вся эта "жижа" на пол установки не протекла из трубы! А еще, что бы сам насос уже как бы в контейнере стоял! Типа открутил от труб, крышки на контейнер надел и "в добрый путь на долгие года"! Попутно еще борированной водичкой его притопил, что бы ему там хорошо было...

И что характерно - каждый узел такой вот установки надо в таком же стиле сделать! Иначем может получиться так, что в результате переработки большой лужи радиоактивных отходов получим большую гору их же!

[А Петрович]

Иначем может получиться так, что в результате переработки большой лужи радиоактивных отходов получим большую гору их же!

Именно с этой целью забрасывают море мешками с цеолитом.

[Велла]

Именно с этой целью забрасывают море мешками с цеолитом.

Целыми тремя мешками? Ой, нет - еще же собрались бросать! (Ещё бы вытаскивал их кто-нибудь )
Значит, будут делать гору в море?
Мышиная возня..

[Elk]

А что - никому в голову не приходило, что прежде чем забрасывать море мешками, нужно посмотреть, что получится и измерить эффективность?

[А Петрович]

Именно с этой целью забрасывают море мешками с цеолитом.

А разве плохая идея? Попробуй различить "на глаз" сильноактивные от слабоактивных ЖРО. Ну а гору цеолита любому обывателю можно предъявить как результат проведенных мероприятий по очистке.

[aleks3]

Институт химии ДВО РАН вышел на ТЕРСО и правительство Японии через консульство. Если будет интересно, расскажу об этом подробнее.

С пенсионерами, на мой взгляд, неплохо порыбачить на речке или выпить винца. . Ну а как по-другому можно хотя бы на миллиметр "отжать" Ареву от такого заказа?

Да никак.

Про них я знаю, давно. Через японское посольство работаем. Не получается на ареву выйти, можно было бы им предложить чвой сорбент в их технологии. Он новый, такого нигде нет,никто сделать его не може, он дёшев, эфективен,удобен к применению. На практике применялся, при сравнении с другими заказчик выбрал его.
Морскую воду чистит от нуклидов. Ъотябы ради любопытства опробовали бы его. Мы бы им даром его передали - сумели бы скопировать - ради бога. Славы ради и то польза.

[aleks3]

А разве плохая идея? Попробуй различить "на глаз" сильноактивные от слабоактивных ЖРО. Ну а гору цеолита любому обывателю можно предъявить как результат проведенных мероприятий по очистке.

их время не поджимает, они могут годами решать проблему. И им важна видимость ликвидации аварии, работа на публику.

[dddv]

Про них я знаю, давно. Через японское посольство работаем. Не получается на ареву выйти, можно было бы им предложить чвой сорбент в их технологии. Он новый, такого нигде нет,никто сделать его не може, он дёшев, эфективен,удобен к применению. На практике применялся, при сравнении с другими заказчик выбрал его.
Морскую воду чистит от нуклидов. Хотябы ради любопытства опробовали бы его.

А нафига вам вообще "Арева"? Свои технологии разработать знаний нехватает чтоли?

Вы где-нибудь слышали про тендер на поставку систем очистки для Ф-1 ? Нет? Это может означать пять вариантов (или их сочетаний):

1. Японцы тупые и платят не глядя,
2. Японцы любят Францию,
3. Или любят "откаты",
4. Японцев никто не спрашивал чего они там хотят,
5. Им не нужны свидетели на Ф-1.

[Nut]

Nat, как вы полагаете откуда японы посчитали расход воды на 11.03 и 12.03? Судя по всему в аварийных инструкциях такая запроэктная авария даже не предполагалась. Авария на TMI лишь по своим последствиям схожа на Ф-1, а в свою очередь именно неправильная оценка состояния АЗ и привело к ошибочным расчетам (если вообще могли что-то посчитать) расхода воды и как следствие весьма точно описанная Вами развитие аврии.

Не уверен, что правильно понял Ваш вопрос, попробую ответить как понял.
1) Аварии такие посчитаны и описаны. Действия, позволяющие смягчить такую аварию описаны в станционном руководстве по управлению тяжелыми авариями (SAMG). Это правда не документ БЩУ, но неважно, он есть. Другое дело, как они оценили положительные и отрицательные эффекты (в этом документе они обычно указываются и их надо оценивать - такие правила) внедряемой стратегии. Может вот здесь и ошиблись. Это конечно только мнение пациента.
2) Японы в первые дни, когда смогли подать воду, начали ее лить, но тут у меня лично есть два варианта - первый: они лили с тем расходом, который только давал пожарный насос, больше не могли, второй: большой расход вызывал повышение давления в ГО и они не хотели этого и снижали расход, или большой расход приводил к повышению уровня в канавке (вытеканию из ГО). Или они ориентировались по снижению температур КР и не хотели увеличивать расход, т.к. поняли, что затопить ГО не удастся (дырявый).

Пр всем этом, они не учли (почему-то), еще одно негативное последствие низкого расхода - если он настолько низкий, что затопить кориум не удается и он остается оголенный, то это только усиливает генерацию водорода.

Ну и сразу про взрыв в ЦЗ бл.1. Все же думаю, что это из-за протечки разуплотнения системы сдувки водорода. Во-первых взрыв в ЦЗ произошел через час после начала сдувки (если она получилась в венттрубу, а не в ЦЗ). Во-вторых у них на этой линии есть разрывная мембрана, и если эта труба (фланец) разуплотнился ранее разрыва мембраны, то она и до сих пор целая, а весь водород был сдут в ЦЗ, где и взорвался. В третьих, не надо забывать, что было сильное землетрясение и эта линия могла разуплотниться еще до начала сдувки. Тогда опять открытием клапанов все сдули в ЦЗ, ну и опять ...

Ну вот так наши пациенты говорят.

Маргулис, главврач.

[Nut]

Ну задачка в общем то зело непростая! Тут не просто надо "сосатор" периодически менять! Взять ну хотя бы проблему с разьединением этого узла с остальным трубопроводным хозяйством. Т.к. в рукопашную ни одному здравомыслящему человеку это в голову сделать не придет, то нужны какие то "дистанционные" или механически управляемые разьемы. Ну по типу может быть, как на подстанциях высоковольтные выключатели включают с помощью передвижной установки на колесиках. Подкатил, кардан в дырвачку просунул, на пионерское расстояние отошел, кнопку нажал, выключатель включился! Что то похожее и тут надо, что бы можно было открутить этот насос на расстоянии.

Задача непростая, но в принципе решаемая и более дешевая, чем переработка по 6000дол/тонну. Конечно потратиться бы пришлось, но деньги, думаю, несравнимые. И насосов надо сразу ставить штук 20 параллельно на коллектор, чтобы отключать без проблем. На год точно хватит. В общем задача решаемая.
Но я все же думаю надо переходить на воздушную рециркуляционную систему. Тепловыделение уже думаю позволит снимать тепло воздухом. И проблем с водой не будет и ничего бетонировать не надо. В общем, если бы я был японским главврачем, всех бы уколол, клизьмы поставил, но на воздух бы заставил перейти.

[Велла]

Nut, сегодня в Майничи как раз прочитала вот это:

Tokyo Electric Power Co. (TEPCO) has announced that an explosion at the No. 1 reactor of its crippled Fukushima No. 1 Nuclear Power Plant in March was possibly triggered by a failure to vent hydrogen gas out of the reactor building.
TEPCO disclosed on June 4 that hydrogen gas which was supposed to be vented out of the building containing the No. 1 reactor to lower pressure inside the container vessel had actually leaked inside the building.
The explosion took place at 3:36 p.m. on March 12 -- a day after the magnitude-9.0 earthquake and ensuing tsunami hit northeast Japan -- blowing apart the upper part of the building containing the No. 1 reactor.
The hydrogen gas is believed to have been generated after heated zirconium -- a material covering nuclear fuel rods -- reacted with water. The No. 1 reactor building contains pipes that are intended to release gas outside the reactor building as well as pipes meant to release gas from the containment vessel. The two types of pipes converge and are connected to an exhaust stack outside the building.
Workers started venting hydrogen gas from the No. 1 reactor shortly after 10 a.m. on March 12, after pressure inside the reactor's containment vessel mounted, threatening to damage the vessel.
However, it is likely that workers were unable to close a pipe valve that was designed to prevent the backflow of gas into the reactor building following the loss of power in the wake of the tsunami. It is also possible that hydrogen gas leaked in the reactor building from the joints of pipes.
TEPCO is set to further investigate the cause of the explosion.

[Nut]

Nut, сегодня в Майничи как раз прочитала вот это:

Ну да. Это я и имел ввиду. Так что, из нашей Жмеринки тоже много чего можно разглядеть. А потом местные подтверждают. Пациенты предлагают штаб ликвидации аварии перенести в Жмеринку.

[Pakman]

А я тут всё с первым блоком и его изолирующими конденсаторами.
Утечка воды из реактора, всётаки, имела место быть. Причём, утекало, судя по всему, не в момент, когда на графике имеется просадка уровня, а перед этим - при работе изолирующих конденсаторов. Прикинул на модели, что могло происходить. Только не имею понятия откуда в IC B могло так хитро свистеть, а потом перестать, если он всё время находился под давлением реактора.

Вот такая могла быть утечка из IC B. И отключили конденсаторы от греха по-дальше:



Сообщение отредактировал Pakman - 4.6.2011, 17:48

[dddv]

Ну задачка в общем то зело непростая! Тут не просто надо "сосатор" периодически менять! Взять ну хотя бы проблему с разьединением этого узла с остальным трубопроводным хозяйством. Т.к. в рукопашную ни одному здравомыслящему человеку это в голову сделать не придет, то нужны какие то "дистанционные" или механически управляемые разьемы. Ну по типу может быть, как на подстанциях высоковольтные выключатели включают с помощью передвижной установки на колесиках. Подкатил, кардан в дырвачку просунул, на пионерское расстояние отошел, кнопку нажал, выключатель включился! Что то похожее и тут надо, что бы можно было открутить этот насос на расстоянии.

разъём пожарного гидранта на пластиковой трубе вполне можно автоматизировать просто газовым ключём-"переростком". Уплотнение там резиновое. Ну а дальше фильтруй центрифугой+фильтрами что хочешь.
Или как у пробки для газировки многоразовой (зажим "вилкой" с двух сторон )

Сообщение отредактировал dddv - 4.6.2011, 18:46

[Neptun]

Собственно кто мешает из тех же самых цеолитов " выплавлять" уран и другие трансураниды и т.п. в замкнутов объёме ?

[Велла]

Вчера не успела написать. Окаывается, робот обнаружил (видео даже есть) пар с 4 Зв из щели в полу (??!!)(надеюсь, щель - техническое отверстие) Так что, вполне вероятно, бродит у них там кориум в треснувших подвалах. Если так, то киселек у них на нижних уровнях еще тот, с активностью явно большей, чем сам пар. Не уверена, что такую водичку есть возможность очистить. Есть и плюс своеобразный - расплав охлаждается, большим количеством воды))

[Мама]

Pressure in No.1 reactor drops close to atmosphere

http://www3.nhk.or.jp/daily/english/05_09.html

видео
http://www3.nhk.or.jp/daily/english/05_06.html

Сообщение отредактировал Мама - 5.6.2011, 6:58