Выбрасы радиоактивных веществ в атмосферу Газообразные выбросы АЭС Нормирование выбросов радиоактивных газов в атмосферу АЭС с реактором ВВЭР АЭС с быстрыми реакторами Химические свойства радиоактивных элементов
Применение тория Химически уран Плутоний

Атомная станция загрязнение окружающей среды

АЭС с реактором ВВЭР

Для очистки отходящих газов АЭС с ректором ВВЭР используется адсорбционный метод очистки, в частности способ динамической адсорбции радионуклидов криптона и ксенона в колонне, работающей в режиме непрерывного протока. Она обеспечивает очистку в 10 - 10 раз, что позволяет поддерживать активность газовых выбросов АЭС значительно ниже норм, установленных санитарными правилами.

Для поддержания норм качества теплоносителя и очистки его от различных примесей часть теплоносителя выводится из контура и направляется в системы очистки. В состав таких систем входят фильтры, дегазаторы, выпарные установки, деаэраторы. Дегазированный теплоноситель возвращают в первый контур, а радиоактивные газы и аэрозоли направляют в специальные емкости выдержки или системы очистки. Кроме того, газообразные отходы возникают в результате дегазации разного рода протечек теплоносителя, при водообмене в реакторе и при отборе проб воды в бассейнах выдержки. Газообразные и аэрозольные отходы из монтажных пространств, боксов парогенераторов и насосов, защитных кожухов оборудования, емкостей с жидкими отходами выводят с помощью вентиляционных систем. Эти отходы перед выбросом в вентиляционную трубу очищаются на аэрозольных и иодных фильтрах.

Рис. 3. Схема обработки и удаления газообразных продуктов на АЭС с реактором типа ВВЭР или РБМК;

Г — фильтр грубой очистки; А (И) — аэрозольный (йодный) фильтр; РХС — радиохроматографическая система очистки газов

Отводимые от технологического оборудования газы состоят из азота с примесью водяного пара, водорода, газообразных продуктов деления. Объем этих газов равен 4-70 м3/ч для реакторов типа ВВЭР, в которых первый контур замкнут и герметичен. Время пребывания в нем радиоактивных веществ намного больше, чем в разомкнутом первом контуре кипящего реактора типа РБМК,

т. к. расход воды из первого контура реактора типа ВВЭР в систему очистки с учетом протечек мал: 20 - 50 т/ч. Поэтому период полувыведения радиоактивных газов из первого контура большой: часы и даже сутки. Дезактивацию технологических газов осуществляют в камерах выдержки или на специальных установках, имеющих фильтры с активированным углем. При выдержке в камерах газов с высокой концентрацией водорода возможно образование взрывоопасной гремучей смеси. Для устранения этого газы разбавляют азотом, что, однако, увеличивает габариты камер. Сократить объем дезактивируемых газов можно за счет сжигания водорода.

Схема обработки и удаления газообразных отходов АЭС с реакторами типа ВВЭР и РБМК приведена на Рис.2.

В качестве примера рассмотрим схему установки очистки газообразных отходов АЭС с реактором с водой под давлением, спроектированной в СССР для финской АЭС "Ловица". На этой станции источники газообразных отходов подключены к циркуляционному газовому контуру. В контуре в специальном аппарате с платиновым катализатором дожигается радиолитический водород. Из циркуляционного контура газ поступает в систему газоочистки, которая состоит из трех параллельных взаимозаменяемых ниток. Одна нитка работает постоянно, другая принимает на себя газ эпизодически в процессе дренирования первого контура, когда наблюдается

третья нитка - резервная.

Принципиальная технологическая схема установки газоочистки финской АЭС «Ловица» (реактор ВВЭР)

Узел очистки состоит из теплообменника 6, где газ охлаждается до минимально возможной по условиям эксплуатации температуры, самоочищающегося аэрозольного фильтра 7, где газ освобождается от капельной влаги, и двух цеолитовых колонн 4, предназначенных для глубокой осушки газа. Первые два недостатка приводят к увеличению твёрдых радиоактивных отходов

На ВВЭР-440 очистка газов от водорода производится на узле сжигания водорода (УСГС). На контактный аппарат поступает газовая смесь, где основным компонентом является азот, а содержание воды незначительно.

Указанная система может использоваться для очистки газообразных отходов и в аварийных ситуациях. В России подобная система типична для всех АЭС с ВВЭР.

Режим "вечной" работы колонны. В этом режиме используют то обстоятельство, что многие радионуклиды криптона и ксенона имеют достаточно короткие периоды полураспада в сравнении с временем движения вещества по колонне. Осушку газовой смеси можно проводить за сёт конденсации влаги при охлаждении.

На РБМК вымораживание влаги и охлаждение угольных адсорберов осуществляют с помощью холодного воздуха. Охлаждение воздуха в УПАК осуществляют воздушной турбохолодильной машиной.


Импульсные реакторы