СПОСОБ ДЛИТЕЛЬНОГО ХРАНЕНИЯ ОТРАБОТАВШЕГО ЯДЕРНОГО ТОПЛИВА

Изобретение относится к области ядерной энергетики, в частности к хранилищам отработавшего ядерного топлива, и может быть использовано на АЭС и заводах по регенерации отработавшего ядерного топлива.

В уровне техники имеется большое количество патентов, относящихся к способам хранения отработавшего ядерного топлива: патент РФ №5003902 от 04.10.1992 г., G21F 9/10, патент РФ №2034346 от 29.04.1992 г, G21F 9/10, патент РФ №2084025 от 18.08.1993 г., G21F 9/10. В перечисленных патентах отработавшее ядерное топливо помещают в защитные пеналы, заполненные обессоленной водой, которые затем размещают с помощью подвесок на щелевом балочном перекрытии водного бассейна (хранилища).

Ближайшим аналогом заявляемого изобретения является техническое решение по патенту РФ №2062516, G21F 9/22 от 12.03.1993. В указанном патенте дано описание хранилища отработавшего ядерного топлива, содержащего водный бассейн, в котором установлены балки щелевого балочного перекрытия с подвешенными на них пеналами с отработавшим ядерным топливом. Хранилище снабжено подвесками с горизонтальными опорами, закрепленными на ее концах, причем верхняя опора размещена на балках, нижняя под балками, а пеналы прикреплены к нижним горизонтальным опорам.

Недостатками ближайшего аналога является несоответствие современным требованиям ядерной и экологической безопасности хранилища отработавшего ядерного топлива в экстремальных условиях.

Задача, решаемая изобретением, заключается в достижении качественно более высокого уровня ядерной и экологической безопасности хранилища отработавшего ядерного топлива в экстремальных условиях.

Сущность изобретения состоит в том, что в способе длительного хранения отработавшего ядерного топлива в пеналах, заполненных водой, размещенных в водном бассейне под балочным перекрытием посредством подвесок, предложено опорные части пеналов установить на днище бассейна, а верхний торец пеналов разместить под балочным перекрытием с зазором 100÷150 мм при плотности размещения пеналов из расчета 30÷50 пеналов на квадратный метр площади днища бассейна.

Совокупность отличительных признаков: установка пеналов на дно бассейна под балочным перекрытием с зазором 100÷150 мм и плотности размещения пеналов из расчета 30÷50 пеналов на квадратный метр площади дна бассейна позволяют решить важнейшую задачу по обеспечению радиационной и экологической безопасности в экстремальных условиях. Увеличение плотности загрузки до указанного значения приводит к соответствующему уменьшению объема воды бассейна. В экстремальных ситуациях (землетрясения, ударная волна и другие динамические воздействия), в результате которых может произойти обрушение кровли хранилища на балки бассейна, под действием ударного воздействия балки прогнутся до контакта с торцами пеналов. В результате образуются многочисленные дополнительные опоры из пеналов, что предотвратит повреждение балок и хаотичное падение пеналов. Указанный в формуле зазор установлен исходя из технологических условий и величины возможного прогиба балок без вырыва их из места закрепления. Плотность размещения пеналов определена исходя из требования максимального распределения нагрузки на днище бассейна при падении кровли.

Для иллюстрации способа приводим общий вид хранилища в сечении (см. чертеж), которое включает размещенные в водном бассейне 1 на балочном перекрытии 2 посредством подвесок 3 пеналы 4 с отработавшим ядерным топливом, заполненные водой. Причем опорные части пеналов 4 установлены на днище водного бассейна 1, а верхние части пеналов 4 размещены под балочным перекрытием 2.

Заявленный способ осуществляется следующим образом. Пеналы 4 с отработавшим ядерным топливом, заполненные водой, посредством подвесок 3 размещают на балочном перекрытии 2 в водном бассейне 1. Опорные части пеналов 4 устанавливают на днище водного бассейна 1, а верхние торцы пеналов 4 размещают под балочным перекрытием 2 с зазором 100÷150 мм. Пеналы 4 устанавливают так, чтобы их плотность размещения составляла 30÷50 штук на квадратный метр площади днища водного бассейна 1.