Выбор оптимального времени выдержки выгруженного из ядерных энергоустановок облученного топлива

• Автор: Гаврютин, Андрей Валерьевич
• Шифр специальности: 05.14.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 268 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА I. ОБЗОР РАБОТ С ОБОСНОВАНИЕМ ВЫБОРА ВРЕМЕНИ ВЫДЕРЖКИ ОЯТ

1.1. Время выдержки в публикациях.

1.2. Выводы к главе 1.

ГЛАВА 2. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ И ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

2.1. Коэффициент дисконтирования

2.2. Интервал планирования

2.3. Спрос на электроэнергию

2.4. Расчетная схема ТЭК

2.5. ЭУ. рассматриваемые в модели.
2.6. Описание модели
2.7. Математическое описание модели ТЭК.
2.7.1. Ресурсы
2.7.2. Склад 1
2.7.3. Обогащение.
2.7.4. Завод по раэубоживанию ВОУ.
2.7.5. Склад 2
2.7.6. Фабрикация.
2.7.7. Склад 3
2.7.8. Завод по очистке природного газа.
2.7.9. Погребление топлива
2.7 Спрос.
2.7 Вьнрузка ОЯТ
2.7 Склад ОЯТ.
2.7 Завод радиохимической переработки.
2.7 Склад 5.
2.7 Склад РАО и В АО
2.7 Склад 7
2.7 Завод по производству МОКСтоплива.
2.7 Экологическое ограничение на удержание аизлучшощих актиноидов.
2.7 Целевая функция
2.8. Исходные данные.
2.8.1. Запасы и удельная стоимость ресурсов
2.8.2. Затраты на переделы.
2.9. Выводы к главе 2
ГЛАВА 3. РАСЧТЫ ОПТИМАЛЬНОГО ВРЕМЕНИ ВЫДЕРЖКИ ОЯТ ДЛЯ БАЗОВОГО ВАРИАНТА
3.1. Базовый вариант времени выдержки
3.2. Базовое значение целевой функции
3.3. Относительное изменение функционала.
3.4. Цена времени выдержки.
3.5. Результаты расчетов при оптимистическом уровне спроса на электроэнергию и коэффициенте дисконтирования 0,1 год1
3.6. Результаты расчетов при пессимист ическом уровне спроса на электроэнергию и коэффициенте дисконтирования 0,1 год1
3.7. Результаты расчетов при оптимистическом уровне спроса на электроэнергию и коэффициенте дисконтирования 0, год1.
3.8. Выводы к главе 3
ГЛАВА 4. ВЛИЯНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ОГРАНИЧЕНИЙ НА ОПТИМАЛЬНОЕ ЗНАЧЕНИЕ ВРЕМЕНИ ВЫДЕРЖКИ ОЯТ
4.1. Активности топлива для разных типов реакторов.
4.2. Результаты расчетов при оптимистическом уровне спроса на электроэнергию и коэффициенте дисконтирования 0,1 год1
4.2.1. Коэффициент удержания аизлучающих актиноидов сопите 8
4.2.2. Коэффициент удержания аизлучающих актиноидов асотш1ет
4.2.3. Коэффициент удержания аизлучающих актиноидов ii
4.3. Результаты расчетов при оптимистическом уровне спроса на электроэнергию и коэффициенте дисконтирования 0. год1
4.3.1. Коэффициент удержания излучающих актиноидов асопйпспгО8
4.3.2. Коэффициент удержания излучающих актиноидов ii9
4.3.3. Коэффициент удержания излучающих акт иноидов асоп,шП1
4.4. Выводы к главе 4.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


В этом случае включается переработка ОЯТ на заводах по радиохимии и процессы строительства более дорогих (относительно тепловых реакторов) реакторов на быстрых нейтронах. Также в результате оптимизационных расчётов было получено, что следует стремиться к разработке таких проектов строительства ЯЭУ на быстрых нейтронах в которых отношение капитальных затрат на строительство быстрых реакторов к капитальным затратам реакторов на тепловых нейтронах стремилось бы к величине 1,1-1,2. В этом случае доля ЯЭУ на быстрых нейтронах может составлять порядка %. Выводы. Оптимизация ЯТЭК производилась при времени выдержки ОЯТ, равным 1 год. В [1] рассматривается проблема окончания топливного цикла, а именно транспортировка ОЯТ до заводов но радиохимической переработке, переработка ОЯТ, возврат в топливный цикл наработанного плутония и регенерированного урана и захоронение радиоактивных отходов. В работе рассматривается возможность транспортировки ОЯТ с реакторов в ТУК, сравниваются ТУК различной вместимости облученных ТВС, их экономическая выгода. Приводится схема переработки ОЯТ. В работе сделана экономическая оценка выгодности использования регенерированного урана, использование регенерированного урана оказывается на % выгоднее, чем добыча природного урана. Но бесконечное использование регенерированного урана невозможно но экологическим соображениям - концентрация урана-2 будет возрастать при многократной рециркуляции топлива, а также увеличиваться во время хранения топлива (в два раза и более) за счёт распада плутония-6. Одна из причин интереса к переработке ОЯТ связана с рациональным решением проблемы удаления радиоактивных отходов, в конечном счёте, с избавлением от них. Другая - с повторным использованием энергии урана и плутония, содержащихся в отработанном топливе, т. Но в связи с большой стоимостью переработки ОЯТ на радиохимических заводах выгоднее использовать природный уран. Выгода от использования регенерированного топлива будет только лишь при цене природного урана - 0 долл/кг. В случае с ЯЭУ на быстрых нейтронах необходимо снижать время обращения с ОЯТ до 1 года. Выводы. Регенерация урана выгодна при цене добычи природного урана выше 0 долл/кг. В случае с реакторами на быстрых нейтронах время выдержки должно быть около 1 года. В другой работе [5] ставилась задача поиска оптимальной структуры ЯТЭК с участием тепловых реакторов (работающих как на природном уране, регенерированном уране, а также на энергетическом плутонии) быстрых реакторов на оксидном топливе с коэффициентом воспроизводства (КВ) большем единицы, быстрых реакторов естественной безопасности с КВ равным единице. В работе рассматривалось шесть типов ЯЭУ - ядерные реакторы на тепловых нейтронах (ВВЭР- на урановом топливе из рудников, ВВЭР- на урановом топливе из рудников и рециркулированном уране, ВВЭР- на плутониевом топливе), ядерные реакторы на быстрых нейтронах с использованием плутониевого топлива (Б- и БН-0), ядерные реакторы на быстрых нейтронах естественной безопасности с использованием плутониевого топлива (БРЕСТ-). Оптимизировался ТЭК России, в котором, кроме ЯТЭК были включены такие ЭТ как гидроэнергетика, энергетика на угле, нефти, природном газе и их инфраструктура: линии электропередачи, нефте- и газопроводы и т. Исследование проводилось для двух уровней спроса на электроэнергию (оптимистический уровень, пессимистический уровень) па интервале в 0 лет и двух значений нормы дисконтирования (0. Поиск оптимальной стратегии развития ЯЭ производился с учётом многих видов экологических ограничений, включая специфические для ЯТЭК ограничения на выбросы в окружающую среду а-излучающих актиноидов. Учёт этих специфических для ЯТЭК ограничений был связан с коэффициентом эмиссии а-излучающих актиноидов, который принимался равным *8, ‘9, Ю'. Значение этого коэффициента, равное '8 олицетворяет текущий достигнутый уровень эмиссии а-излучающих актиноидов на заводах ЯТЭК, '9 - уровень, который может быть достигнут в ближайшее время, Ю'— гипотетический уровень, которого пока нет.