Разработка и обоснование вариантов переработки высокоактивных отходов сложного химического состава, включая опытно-конструкторские работы и опытно-промышленные испытания оборудования» в обеспечение мероприятия "Создание и развитие технологий переработки и кондиционирования радиоактивных отходов"

Целью настоящей работы является разработка и обоснование вариантов переработки высокоактивных отходов сложного химического состава, включая опытно-конструкторские работы и опытно-промышленные испытания оборудования. В настоящей работе предлагается проверить технические решения, которые обладают технико-экономическими преимуществами в сравнении с ранее исследованными способами переработки ВАО сложного химического состава. За счет сокращения объемов РАО 1 класса предлагаемые варианты позволят сократить на миллиарды рублей расходы по обращению и на десятки лет сроки переработки РАО. Обращение с растворной частью ВАО предполагает проведение ультрафильтрации для снижения активности долгоживущих альфа-излучающих нуклидов до уровня РАО 3 класса. В базовом варианте кондиционирования растворной части ВАО предполагается цементирование с размещением компаунда в специально созданном на промплощадке ФГУП «ПО «Маяк» ППЗРО для РАО 3 класса. Альтернативные варианты переработки растворной части ВАО предполагают сорбционную или экстракционную очистку для снижения удельной активности в 100-1000 раз. После этого раствор с удельной активностью около 107 Бк/дм3 размещается на хранение в один из специальных промышленных водоемов. За счет отказа от кондиционирования отходов в цементный компаунд обеспечивается снижение экономических затрат на переработку РАО. Для снижения активности растворной части щелочных ВАО перед размещением в один из СПВ ФГУП «ПО «Маяк» необходимо применение новых сорбционных материалов или экстракционных систем, т.к. промышленно производимые материалы не позволяют этого сделать. Для осадков в качестве базового варианта предлагается их промывка низкоминерализованной водой с целью удаления растворимой компоненты отходов, повышением подвижности (для полного извлечения и повышения транспортируемости) с последующим размещением осадков в меньшем количестве емкостей. Подобное «уплотненное» хранение осадков обеспечит освобождение нескольких емкостей-хранилищ и создаст резерв свободных объемов хранения ЖРО на случай разгерметизации одной из емкостей Кондиционирование осадков предполагает в базовом варианте их растворение и остекловывание в печах типа ЭП. За счет промывки осадков и удаления растворимой компоненты открываются возможности по сушке и переработке осадков в ИПХТ, более гибкой с точки зрения технических требований к оборудованию. Кроме того, повышение эффективности кондиционирования осадков (сокращение объемов стекла) возможно за счет разработки новых составов стекломатриц с увеличенным содержанием коррозионноактивных и кристаллообразующих компонентов. Снизить объемы остеклованных РАО также можно за счет фракционирования отходов и выделения в отдельный поток долгоживущих альфа-излучающих нуклидов и радионуклидов, определяющих активность отходов. Очищенный от радионуклидов раствор, содержащий основное количество стабильных макрокомпонентов осадка, будет направляться на цементирование, а поток долгоживущих альфа-излучающих нуклидов и радионуклидов, определяющих активность отходов – на остекловывание.