Щодо властивостей упаковки для захоронення сольового плаву АЕС України з реакторами ВВЕР у приповерхневих сховищах

Ключові слова

геополімерна матриця, іммобілізація, контейнер, приповерхневе сховище, сольовий плав

Як цитувати

Olkhovyk, Y., Fedorenko, Y., RozkoА., & Rudychev, Y. (2021). Щодо властивостей упаковки для захоронення сольового плаву АЕС України з реакторами ВВЕР у приповерхневих сховищах. Ядерна та радіаційна безпека, (2(90), 65-73. https://doi.org/10.32918/nrs.2021.2(90).07

Анотація

Розглянуто поточну ситуацію зі зберіганням у сховищах АЕС напрацьованого з 1987 року сольового плаву. Зазначено, що Запорізька АЕС впритул наблизилась до проблеми дефіциту вільних об’ємів для тимчасового зберігання контейнерів із сольовим плавом.

Детально розглянуто властивості гіпотетичної упаковки, прийнятної для захоронення сольового плаву без його переробки в разі віднесення сольового плаву до твердих радіоактивних відходів. Зазначено, що основним захисним бар’єром під час захоронення упаковки із сольовим плавом у приповерхневому сховищі слугуватиме геополімерна матриця, яка може розглядатися як перспективне середовище для іммобілізації кубового залишку або відпрацьованих фільтруючих матеріалів. Наведено результати експериментів щодо стійкості шлаколужних компаундів до вилуговування та радіаційного опромінення. Розраховані значення потужності дози на поверхні упаковки не перевищують 0,2 мЗв/год. Показано, що незважаючи на високий вміст нітратів в упаковці, навіть у разі одночасної деструкції всіх контейнерів, розповсюдження шару води у водоносному горизонті з концентрацією нітрат-іону більш як 50 мг/дм3 не перевищить 100 – 150 метрів від зовнішньої межі сховища.

Зроблено висновок, що застосування ізолюючого геополімерного бар’єра є основною умовою формування упаковки для безпечного і екологічно прийнятного захоронення сольового плаву в приповерхневих сховищах.

https://doi.org/10.32918/nrs.2021.2(90).07

Посилання

1. Information on radioactive waste management during operation of Energoatom NPPs (as of 31 December 2019). Retrieved from: https://www.energoatom.com.ua/ uploads/2020/%D0%98%D0%BB%D0%BB.%20%D0%BE% D1%82%D1%87%D0%B5% D1% 82_2019.pdf.

2. Energoatom letter No. 9-CF dated 9 January 2018, confidential.

3. DSP 6.177-2005-09-02. Basic Sanitary Rules of Radiation Safety of Ukraine. Approved by Order of the Ministry of Health of Ukraine No. 54 of 2 February 2005. Retrieved from: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/z0552-05#Text.

4. Letter of the Ministry of Health No. 7.04/58/2683 dated 7 November 2007.

5. Draft Order of the Ministry of Health of Ukraine «On Amendments to the Basic Sanitary Rules of Radiation Safety of Ukraine». Retrieved from: http://old.moz.gov.ua/en/print/dn_20151214_0.html.

6. Olkhovyk, Yu. (2020). Perspective schemes of conditioning of liquid radioactive waste of Ukrainian NPPs. Nuclear Energy and Environment, 3 (18), 48 – 56. doi: 10.31717/2311-8253.20.3.6.

7. Radioactive waste management during operation of Energoatom NPPs (as of 31 December 2005).

8. Maltseva, T. (2015). Analysis of the possibility of using effective sorption materials for liquid waste processing at Ukrainian NPPs. Water and Water Treatment Technologies. Scientific and Technical News, 2 (17), 50 – 61.

9. Certificate of research of salt melt, state of metal and welded joints of containers ZP.551.040 dated 20 December 1999 approved by Chief Engineer of Khmelnitsky NPP V. Sofiiuk.

10. Certificate on inspection of technical condition of containers for radioactive waste, ZP551.040.00.00, А2201.00.000 dated 29 August 2008 approved by Chief Engineer of Zaporizhzhya NPP O. Shavlakov.

11. ТU U 29.2-26444970-005:2013. Container universal protective reinforced concrete UZZK. Specifications. Approved by Letter of the SNRCU No 19-11/4585 of 20 July 2015.

12. Selection of near field parameters for the Dessel near-surface repository. NIROND-TR-2010-07E. 2 December 2011.

13. Bugay, D., Fourier, D., Jean-Baptiste, P., Daponyi, A., Bomier, D. Le Gaul, K., Lancelot, J., Skalskyi, A., Van Meyer, N. (2010). Estimation of groundwater water exchange in the near zone of the Chornobyl nuclear power plant on the basis of isotope dating and hydrogeological modeling data. Geological Journal, 4, 119 – 124.

14. Rosnovskyi, S., Bulka, S. Methodology for conditioning cured radioactive waste using NZK containers with storage in light hangar-type storage facilities. Collection of the documents of the 8th International Technical Conference «Safety of VVER NPPs», OKB «GIDROPRESS» JSC, 28 – 31 May 2013, Podolsk, Russia. Retrieved from: http://www.gidropress.podolsk.ru/files/proceedings/mntk2013/autorun/article136-ru.htm.

15. NP 306.4.219-2018 General safety provisions for radioactive waste disposal. Approved by Order of the State Nuclear Regulatory Inspectorate of Ukraine No. 331 dated 13 August 2018 and registered in the Ministry of Justice of Ukraine under No. 1008/32460 on 5 September 2018.

16. Glukhovskyi, V. (1979). Alkaline and alkaline-earth hydraulic binders and concretes. Kyiv, Higher school, 232 p.

17. Krivenko, P., Runova, R., Sanitskyi, M., Rudenko, I. (2015). Alkaline cements. Kyiv, Osnova, 446 p.

18. Rakhimov, R., Rakhimova, N., Ozhovan, M. (2012). Alkaline binders, mortars and concretes for protection against environmental and radiation hazards. Radiation safety issues, 3, 11 – 17.

19. Krivenko, P., Petropavlovsky, O., Gelevera, O., Voznyuk, G. (2012). Utilization and localization of toxic waste in slag-alkaline concretes and compounds. Building materials, products and sanitary ware. 43, 87 – 100. Retrieved from: http://nbuv.gov.ua/UJRN/bmvs_2012_43_17.

20. Rozko, A., Fedorenko, Yu. (2019). The use of slag-alkaline binders with zeolite for cementing boron-containing imitation LRW. Decommissioning issues of nuclear energy facilities and restoration of the environment (INUDECO 19): collection of documents of the IV International Conference, 24 – 26 April 2019, Slavutych. Chernihiv, ChNTU, 216.

21. Rozko, A., Fedorenko, Yu., Zadvernyuk, H. (2019). Zeolite as component binding materials for liquid radioactive waste conditioning. Exploratory and ecological geochemistry, 29 – 31.

22. Olkhovyk, Yu., Fedorenko, Yu., Rozko, A., Shkuropatenko, V., Saienko, S. (2019). Cementation of boron-containing liquid radioactive waste at elevated temperature. Nuclear Energy and Environment, 1(13), 59 – 66.

23. GOST R52126-2003. Radioactive waste. Determination of chemical stability of cured high-level waste by the method of long-term leaching.

24. Rozko, A., Fedorenko, Yu., Pavlishin, G., Olkhovyk, Yu. (2020). The compressive strength of compounds obtained by cementing high-salt boron-containing LRW with geopolymer binders. Geochemistry of technogenesis, 4, 96 – 101. doi: 10.15407/geotech2020.32.096.

25. Zhygalov, Ya., Pshenychnyi, V. (2014). Determination of the attenuation factor of the equivalent dose of gamma radiation by the shell material of cylindrical containers for temporary storage of liquid radioactive waste. Nuclear and Radiation Safety, 1, 34 – 44.

26. Krivenko, P., Cao, H., Petropavlovskii, O., Weng, L., Kovalchuk, O. (2016). Efficiency of Alkali Activated Hybrid Cements for Immobilization of Low-Level Radioactive Anion-Exchange Rezins. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5, 10(83), 38 – 42. doi: 10.15587/1729-4061.2016.59488.

27. Nuclear and Radiation Safety Rules during Transport of Radioactive Materials (PBPRM-2006) approved by SNRIU Order No. 132 of 30 August 2006 and registered in the Ministry of Justice of Ukraine under No. 1056/12930 on 18 September 2006.

28. Iwase, H., Niita, K., Nakamura, T. (2002). Development of general-purpose particle and heavy ion transport Monte-Carlo code. Journal of Nuclear Science and Technology, 39, 1142 – 1151. doi: 10.1080/18811248.2002.9715305.

29. State Health and Safety Standards and Rules «Hygienic requirements for drinking water intended for human consumption» (DSanPiN 2.2.4-171-10) approved by Order of the Ministry of Health of Ukraine No. 40012.05.2010. Retrieved from: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/z0452-10#Text.

30. Olkhovyk, Yu. (2015). Regarding the protective properties of the aeration zone of the Vektor site. Nuclear Energy and Environment, 2(6), 66 – 70.