РАЗРАБОТКА И ДЕМОНСТРАЦИЯ ОСНОВ ПЛАЗМЕННОЙ ПЕРЕРАБОТКИ ОТРАБОТАВШЕГО ТОПЛИВА

Н. Н. Антонов, М. А. Валинуров, А. В. Гавриков, С. Д. Кузьмичев, А. Д. Мельников, А. П. Ойлер, И. С. Самойлов, В. П. Смирнов, Р. А. Тимирханов, Р. А. Усманов, В. В. Шумова, Ю. С. Мочалов, С. М. Савчиц, Л. П. Суханов

Аннотация


Представлены результаты исследований ОИВТ РАН по разработке плазменной переработки отработавшего топлива, разрабатываемой в рамках проектного направления «Прорыв» в качестве одной из операций в составе схемы переработки отработавшего топлива промышленных энергетических комплексов. Эксперименты проводились с веществами, моделирующими динамику движения элементов отработавшего топлива в плазме сепаратора. Показана физическая состоятельность выбранной концепции плазменного разделения элементов, что обосновано как расчетно-теоретически, так и экспериментально. Совокупность результатов будет реализована в составе макета установки плазменного разделения элементов отработавшего топлива быстрых реакторов производительностью до 0,2 кг/ч по испаряемому веществу Лаплас-2, планируемого к созданию для отработки технологических процессов и инженерных решений на различных модельных композициях, в том числе на основе обедненного урана. Рис. 7, список лит. 15 назв.

Ключевые слова


плазменная сепарация, промышленный энергетический комплекс, плазменная переработка отработавшего топлива, ионизация, генерация плазмы

Полный текст:

PDF

Литература


Адамов Е.О., Мочалов Ю.С., Рачков В.И. и др. Переработка отработавшего ядерного топлива и рециклирование ядерных материалов в двухкомпонентной ядерной энергетике. — Атомная энергия, 2021, т. 130, вып. 1, с. 28—34.

Шадрин А.Ю., Двоеглазов К.Н., Масленников А.Г. и др. РН-процесс — технология переработки смешанного уран-плутониевого топлива реактора БРЕСТ-ОД-300.— Радиохимия, 2016, т. 58, № 3, с. 234—241.

Зайков Ю.П., Галашев А.Е., Холкина А.С. и др. Экспериментальное обоснование пирохимической переработки смешанного нитридного уран-плутониевого отработавшего ядерного топлива. — Атомная энергия, 2024, т. 136, вып. 5—6, с. 241—246.

Коробейников Е.А., Софронов В.Л., Зозуля Д.В. и др. Комбинированная (пиро-гидро) технология переработки нитридного отработанного ядерного топлива. Тезисы докл. отраслевой научно-практической конференции «Инновации в атомной отрасли: проблемы и решения», 2019, с. 30.

Zweben S., Gueroult R., Fisch N. Plasma mass separation. — Phys. Plasmas, 2018, v. 25, р. 090901.

Долголенко Д.А., Муромкин Ю.А. О разделении смесей химических элементов в плазме. — Успехи физ. наук, 2017, т. 187, с. 1071—1096.

Адамов Е.О. Белая книга ядерной энергетики. Замкнутый ЯТЦ с быстрыми реакторами. М.: Изд-во АО «НИКИЭТ», 2020.

Смирнов В.П., Самохин А.А., Ворона Н.А., Гавриков А.В. Исследование движения заряженных частиц в различных конфигурациях полей для развития концепции плазменной сепарации отработавшего ядерного топлива. — Физика плазмы, 2013, т. 39, с. 523—533.

Ковалев Н.В., Прокошин А.М., Кудинов А.С., Невиница В.А. Использование плутония из отработавшего смешанного топлива РЕМИКС в реакторе БН-1200. — Изв. вузов. Ядерная энергетика, 2023, № 1, с. 70—81.

Мартыненко Ю.В. Электромагнитное разделение изотопов и его наследие. — Успехи физ. наук, 2009, т. 179, с. 1354—1361.

Лизякин Г.Д., Антонов Н.Н., Ворона Н.А. и др. О концепции плазменной масс-сепарации в скрещенных E×B-полях с потенциальной ямой (обзор). — Физика плазмы, 2023, т. 49, с. 278—287.

Лизякин Г.Д., Гавриков А.В., Кузьмичев С.Д. и др. Контроль радиального электрического поля в цилиндрическом плазменном столбе с аксиальным магнитным полем. — Успехи физ. наук, 2024, т. 194, с. 495—519.

Vorona N.A., Gavrikov A.V., Kuzmichev S.D. e.a. Large helicon plasma source for the method of plasma separation of spent nuclear fuel and radioactive waste. — IEEE Transac. Plasma Sci., 2019, v. 47, p. 1223—1230.

Antonov N.N., Gavrikov A.V., Kuzmichev S.D. e.a. Enhanced CeO2 evaporation from refractory crucibles (Mo,Ta, W). — Heat Mass Transfer, 2024, v. 60, p. 1677—1685.

Полищук В.П., Усманов Р.А., Мельников А.Д. и др. Вакуумные дуговые разряды с диффузной катодной привязкой (обзор). — Теплофизика высоких температур, 2020, т. 58, с. 515—535.


Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.