ТЕХНОЛОГИЯ ОСТЕКЛОВЫВАНИЯ ЖИДКИХ РАДИОАКТИВНЫХ ОТХОДОВ
Журнал: Научный журнал «Студенческий форум» выпуск №3(182)
Рубрика: Технические науки
Научный журнал «Студенческий форум» выпуск №3(182)
ТЕХНОЛОГИЯ ОСТЕКЛОВЫВАНИЯ ЖИДКИХ РАДИОАКТИВНЫХ ОТХОДОВ
Жидкие радиоактивные отходы содержат 99% активности, образовавшейся при выгорании топлива в ядерном реакторе (более 107 кБк/кг для бета-излучающих и более 106 кБк/кг ¾ для альфа-излучающих радионуклидов). Их захоронение является одной из актуальных проблем человечества. Сегодня остекловывание – один из надежных способов их утилизации.
Для атомных электростанций предпочтительно использование индукционных плавителей «холодный» тигель, смотрите Рисунок 1.
Рисунок 1. Индукционная печь с холодным тиглем:
1 – поддон; 2 – индуктор; 3 – расплав; 4 – холодный тигель.
Плавитель состоит из металлических водоохлаждаемых и изолированных вертикальных секций.
Внутри тигля – электропроводящий расплав оксидов.
Он выделяет теплоту, которая поддерживает температуру расплава. Для подвода высокочастотного электромагнитного поля служит цилиндрический индуктор. Для предотвращения попадания в зону слива расплава непроплавленного материала предусмотрена водоохлаждаемая перегородка.
Слив расплава проводится непрерывно через сливной носок.
Достоинства установок с индукционным плавителем «холодный» тигель: высокая гидролитическая устойчивость (устойчивость внутренней поверхности стеклянной упаковки к выделению растворимых минеральных веществ в воду в установленных условиях контакта между внутренней поверхностью упаковки и водой); сокращение конечного объема отвержденных отходов; возможность отверждения жидких радиоактивных отходов любой активности.
Недостатками установок с индукционным плавителем «холодный» тигель является: относительно высокие энергозатраты на плавление стекла; сложность технологического процесса, обусловленная применение высоких температур.
Таблица 1.
Характеристики установки
Метод удержания расплава |
Индукционная плавка в холодном тигле (ИПХТ) |
Установленная мощность, кВт |
160 |
Частота тока при нагреве, МГц |
0.44 |
Масса расплава в тигле, кг |
до 200 |
Температура расплава, °С |
до 1500 |
Атмосфера |
Воздух |
Состав расплава |
Фосфатные и боросиликатные стекла + продукты деления |
Возможные манипуляции с расплавом |
Слив расплава |