Обращение с отработавшим ядерным топливом на площадке Государственного специализированного предприятия «Чернобыльская атомная электростанция» (далее – ГСП ЧАЭС) осуществляется в соответствии с лицензиям Госатомрегулирования Украины ЕО №000040 «Снятие с эксплуатации ЧАЭС» (выданной 22марта 2002 года) и ЕО №000859 «Эксплуатация ядерной установки – ХОЯТ-1 ЧАЭС» (выданной 25 июня 2008 года).

По состоянию на конец 2010 года в бассейнах выдержки блоков №№ 1-2 ГСП ЧАЭС хранилось 2720 отработавших тепловыделяющих сборок (далее – ОТВС). Из них 1365 ОТВС в бассейнах выдержки блока №1, 1355 ОТВС – в бассейнах выдержки блока №2.

В соответствии с «Общегосударственной программой снятия с эксплуатации Чернобыльской АЭС и преобразования объекта «Укрытие» в экологически безопасную систему»  блоки №№ 1-3 должны быть освобождены от отработавшего ядерного топлива (ОЯТ).

Однако извлечь ОЯТ с блоков Чернобыльской АЭС до реализации проекта ХОЯТ-2 достаточно проблематично. Принимая во внимание выше сказанное, а также наличие радиоактивных отходов на блоках, Чернобыльская АЭС на протяжении последнего времени выполняла работы по продлению срока эксплуатации систем и элементов блоков №№ 1,2, связанных с хранением ОЯТ и обращением с РАО.

Особенно актуальным вопрос освобождения от ОЯТ был для блока №3, поскольку необходимость его освобождения обусловлена запланированными широкомасштабными строительно-монтажными работами по строительству Нового безопасного конфайнмента, которые включают работы на объектах, которые входят в блок №3 (демонтаж существующей вентиляционной трубы и строительство новой вентиляционной трубы с одновременной реконструкцией систем вентиляции и радиационного контроля). Кроме того, освобождение блока №3 от ОЯТ позволяет начать работы по снятию его с эксплуатации.

На протяжении 2010 года ГСП ЧАЭС на основании решения Коллегии Госатомрегулирования Украины № 27 от 24 декабря 2009 года и согласно условиям отдельного разрешения ОД № 000040/02 от 19 января 2010 года, осуществляло перевозку ОЯТ из бассейнов выдержки блока №3 в пятый отсек бассейна выдержки ХОЯТ-1. В августе 2010 года работы по перевозке ОЯТ были закончены. В настоящий момент ОЯТ на блоке №3 Чернобыльской АЭС отсутствует.

Бассейны выдержки блока №3 являются резервными, поэтому ГСП ЧАЭС поддерживает элементы, связанные с хранением ОЯТ и обращением с РАО, в рабочем состоянии. Кроме того, учитывая то, что в декабре 2011 года заканчивается проектный срок эксплуатации блока №3, ГСП ЧАЭС проводятся мероприятия по продлению срока эксплуатации систем и элементов этого блока, связанных с хранением ОЯТ и обращением с РАО.

Так 16 февраля 2010 года Госатомрегулированием Украины было утверждено «Решение об определении критических элементов для установления нового срока эксплуатации систем и элементов блока №3 Чернобыльской АЭС на этапе снятия с эксплуатации», а 2 апреля 2010 року Госатомрегулированием была согласована «Программа работ по определению возможности систем блока №3 ЧАЭС, которые влияют на безопасность обращения с ОЯТ и РАО, в сверх установленный проектом срок».

Хранилище отработавшего ядерного топлива «мокрого типа» Чернобыльской АЭС (ХОЯТ-1 Чернобыльской АЭС)

Эксплуатация ХОЯТ-1 осуществляется в соответствии с условиями, определенными лицензией Госатомрегулирования Украины ЕО №000859 «Эксплуатация ядерной установки – ХОЯТ-1 от 25 июня 2008 года.

Согласно условиям указанной лицензии ГСП выполняет работы, предусмотренные «Планом мероприятий по повышению безопасности ХОЯТ-1» и «Планом мероприятий по усовершенствованию системы управления качеством ГСП ЧАЭС на 2008-2010 гг.». В частности с целью повышения уровня безопасности ХОЯТ-1 Чернобыльская АЭС выполнила:

  • укрепление строительных конструкций ХОЯТ-1;
  • реализацию резервной системы живления водой бассейна выдержки ХОЯТ-1;
  • укрепление дна отсека приема транспортного чехла бассейна выдержки ХОЯТ-1;
  • реализацию схемы обратной выгрузки ОЯТ.

По состоянию на конец декабря 2010 года в бассейнах выдержки ХОЯТ-1 хранится 18564 ВТВЗ.

Проект достройки хранилища отработавшего ядерного топлива сухого типа Чернобыльской АЭС (ХОЯТ-2 ЧАЭС)

Поскольку отработавшее ядерное топливо (ОЯТ) трех энергоблоков ЧАЭС до сих пор хранят в ХОЯТ-1, работающем с 1986 года, и в связи с тем, что срок эксплуатации хранилища ограничен, было принято решение о строительстве нового хранилища отработавшего ядерного топлива «сухого» типа (ХОЯТ-2).

Как рассказал главный инженер проекта Андрей Савин, ХОЯТ-2 рассчитано на длительное хранение — в течение 100 лет — отработавшего ядерного топлива энергоблоков 1—3 ЧАЭС. Заказчиком строительства объекта является ГСП «Чернобыльская АЭС», генеральным подрядчиком — американская компания Holtec International.

В строительных работах также участвует большое количество украинских предприятий: «Ютем-Инжиниринг», «Укртрансстрой», «Энергопроминвест» и др. Поставкой оборудования занимаются фирмы из многих стран мира, включая Украину.

В настоящее время на строительстве ХОЯТ-2 работают около 200 строителей. Для круглосуточного использования хранилища в будущем будут работать 140 человек в несколько смен, по 17 человек, задействованных в технологическом процессе. Сейчас строительно-монтажные работы выполнены на 80 %, остальные 20 % предусматривают завершение монтажа, проведение испытаний.

Обработка и хранение ОЯТ: как будет работать ХОЯТ-2?

После того как ХОЯТ-2 введут в эксплуатацию, специальный вагон-контейнер будет перевозить по 9 тепловыделяющих сборок (твэлов) из существующего хранилища в построенное. Темп вывоза и обработки ОЯТ составляет до 2500 твэлов в год. Таким образом, для перевозки всех твэлов и их обработки понадобится 9,5 лет. Вагон будет прибывать в здание установки по подготовке топлива для хранения.

Отработавшее ядерное топливо ЧАЭС является специфическим и отличается от топлива для других реакторов, оно состоит из нижнего и верхнего пучков твэлов. Твэлы нужно разделить на пучки, упаковать в пеналы и переместить пеналы для хранения их в гелиевой среде.

Цикл обработки ОЯТ достаточно сложный. После того как ОЯТ прибудет на ХОЯТ-2, специальный контейнер переведут из горизонтального в вертикальное положение; в контейнере будет находиться чехол с 9 тепловыделяющими сборками. Его вынут и поднимут в так называемую горячую камеру, т. е. основное помещение, где будет проходить обработка топлива. Все оборудование для использования в «горячей камере» уже изготовлено. Большая его часть находится в новопостроенном сооружении установки, идет монтаж оборудования.

Пенал, который будет размещаться в бетонных модулях хранения, изготовлен из нержавеющей стали, двустенный. Когда пенал заполнится, будут осуществляться высушивание ОЯТ, чтобы создать безопасные условия для дальнейшего хранения, завариваться крышки, а внутри создаваться гелиевая среда для теплоотвода и хранения в течение 100 лет. Пеналы будут транспортироваться к бетонным модулям хранения и вкладываться в горизонтальном положении в специальные ячейки.

В целом установят 231 пенал, 229 из которых — для хранения ОЯТ, а два — резервных. При хранении ОЯТ будут выполняться визуальный контроль поверхности пенала специальным оборудованием, радиационный контроль, измерение температуры и т. п. Лишь некоторые пеналы периодически, раз в 10 лет (в соответствии с требованиями ядерного законодательства Украины), будут выниматься из бетонных ячеек для более полного контроля (измерения гелиевой плотности и дополнительного радиационного контроля) и переоценки безопасности. Если понадобится переупаковка, ее можно будет осуществить в резервные пеналы. Пеналы поставляются из США компанией Holtec International, 45 единиц уже находятся на площадке.

Андрей Савин отметил, что сейчас речь идет не об окончательном захоронении, а о хранении топлива в течение 100 лет. После перевозки всех тепловыделяющих сборок на ХОЯТ-2 действующее ХОЯТ-1 выведут из эксплуатации.

Планируется завершить монтаж оборудования ХОЯТ-2 весной 2017 года, после чего состоятся «холодные» испытания отдельного оборудования и систем без отработавших тепловыделяющих сборок.

Комплексные испытания ХОЯТ-2 (без отработавших тепловыделяющих сборок) в целом начнутся во втором квартале 2017 года.

Начало «горячих» испытаний с отработавшими тепловыделяющими сборками (соответствующее решение должна принять Государственная инспекция ядерного регулирования Украины) запланировано в четвертом квартале 2017 года. В рамках проведения «горячих» испытаний с ХОЯТ-1 на ХОЯТ-2 перевезут 186 отработавших тепловыделяющих сборок. После завершения испытаний будет получена лицензия на эксплуатацию объекта. Окончательное введение в эксплуатацию начнется в третьем квартале 2018 года.

Стоит отметить, что на расстоянии 18 километров от ХОЯТ-2 будет построено централизованное хранилище отработавшего ядерного топлива для трех украинских АЭС — Ровенской, Хмельницкой и Южно-Украинской, — заказчиком которого является НАЭК «Энергоатом».

По материалам:

Государственной инспекции ядерного регулирования Украины 

Государственного агентства Украины по управлению зоной отчуждения