АНАЛИЗ СИСТЕМЫ ОХЛАЖДЕНИЯ ДЛЯ ИОННО-ПЛАЗМЕННОЙ ТЕХНОЛОГИИ ДЕЗАКТИВАЦИИ
https://doi.org/10.56304/S207956292602003X
EDN: KJGKAA
Аннотация
Статья посвящена разрабатываемой ионно-плазменной технологии для решения проблем дезактивации облученного реакторного графита и внутриконтурного оборудования, а также проблем вывода из эксплуатации различных видов ядерных реакторов. Рассмотрены особенности технической реализации устройства для дезактивации и системы охлаждения электрода-коллектора для осаждения на нем удаляемых плазмой “укороченного” разряда с поверхности внутриконтурного оборудования и облученного графита радионуклидов. Обсуждаются физические и теплотехнические процессы, лежащие в основе ионно-плазменной “сухой” технологии. Расчетным путем получены распределения температур на электроде-коллекторе и в охлаждающем потоке системы водяного охлаждения электрода-коллектора. Найдены рабочие параметры технологии для дезактивации облученного реакторного графита и металлоконструкций ЯЭУ: давление инертного газа 0.1–1 атм., плотность тока укороченного разряда 0.1–1 А/см2, напряжение на разрядном промежутке 100–1000 В. Получено, что при плотности мощности укороченного разряда 1 · 105, 2 · 105, 5 · 105 и 1 · 106 Вт/м2 для охлаждения электрода-коллектора требуется скорость потока водяного охлаждения порядка 1 м/с.
Ключевые слова
облученный реакторный графит,
сухая дезактивация,
металлоконструкции ядерных энергетических установок,
внутриконтурное оборудование,
вывод из эксплуатации,
устройство для дезактивации,
система охлаждения
При поддержке: Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда № 24-29-00321, https://rscf.ru/project/24- 29-00321/.
Об авторах
А. С. Петровская
Лаборатория физики плазмы, ООО “ИнноПлазмаТех”
Россия
Россия
А. Б. Цыганов
Лаборатория физики плазмы, ООО “ИнноПлазмаТех”
Россия
Россия
Список литературы
1. Орлов С.Н., Змитродан А.А., Кривобоков В.В. // Теплоэнергетика. 2021. Т. 5. С. 32. https://doi.org/10.1134/S0040363621040044
2. Крицкий В.Г., Родионов Ю.А., Стяжкин П.С., Матвеев С.А. // Дезактивация АЭС и ЯЭУ с водным теплоносителем, Издательство: 2016. Москва: БукиВеди.
3. Седов В.М., Нечаев А.Ф., Доильницын В.А. и др. // Химическая технология ядерных энергетических установок. 1985. Москва: Энергоиздат.
4. Ампелогова Н.И., Симановский Ю.М., Трапезников А.А. // Дезактивация в ядерной энергетике. 1982. Москва: Энергоиздат.
5. Liu S., He Y., Xie H., Ge Y., Lin Y., Yao Z., Jin M., Liu J., Chen X., Sun Y., Binhui W. // Sustainability. 2022. V. 14. P. 4021. https://doi.org/10.3390/su14074021
6. Yastrebinsky R.N., Pavlenko V.I., Karnauhov A.A. // IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng. 2019. V. 687. P. 066053. https://doi.org/10.1088/1757-899X/687/6/066053
7. Алешин А.М., Змитродан А.А., Кривобоков В.В. // Технологии обеспечения жизненного цикла ядерных энергетических установок. 2019. № 4 (18). С. 34.
8. Kim S.W., Park S.Y., Roh C.H. et al. // Nucl. Eng. Technol. 2022. V. 54. P. 2329.
9. Wood C.J. // Prog. Nucl. Energy. 1990. V. 23. P. 35.
10. Gurau D., Deju R. // Radiat. Phys. Chem. 2015. V. 106 (1). P. 371.
11. Роменков А.А., Туктаров М.А., Карлина О.А. и др. // Патент РФ № 2546981. 2015.
12. Cleaver J., McCrory S., Smith T.E., Dunzik-Gougar M.L. // WM Conf. 2012. Phoenix, Arizona, USA.
13. El-Genk M.S., Tournier J.P. // J. Nucl. Mater. 2011. V. 41. P. 193.
14. Fachinger J., von Lensa W., Podruhzina T. // Nucl. Eng. Des. 2008. V. 238. P. 3086.
15. Mason J.B., Bradbury D. // Nucl. Energy. 2000. V. 39 (5). P. 305.
16. Ojovan M.I., Lee W.E., Sobolev I.A. et al. // Proc. Inst. Mech. Eng., Part E. 2004. V. 218 (4). P. 261.
17. Womack R.K. // Met. Mater. Soc. 1999. V. 51 (10). P. 14.
18. Lee W.E., Ojovan M.I., Stennett M.C., Hyatt N.C. // Adv. Appl. Ceram. 2006. V. 105 (1). P. 3.
19. LaBrier D., Dunzik-Gougar M.L. // J. Nucl. Mater. 2014. V. 448. P. 113.
20. Dunzik-Gougar M.L., Smith T.E. // J. Nucl. Mater. 2014. V. 451. P. 328.
21. LaBrier D., Dunzik-Gougar M.L. // J. Nucl. Mater. 2015. V. 460. P. 174.
22. Vulpius D., Baginski K., Fischer C., Thomauske B. // J. Nucl. Mater. 2013. V. 438. P. 163.
23. Payne L., Heard P.J., Scott T.B. // PLoS One. 2016. V. 11 (10). P. e0164159. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0164159
24. Petrovskaya A.S. // Technical Meeting on Processing Technologies for Irradiated Graphite Waste. 2024. Vienna: IAEA.
25. Petrovskaya A.S., Tsyganov A.B., Surov S.V., Blokhin D.A. // Bull. Russ. Acad. Sci. Phys. 2023. V. 87. P. 1552. https://doi.org/10.3103/S1062873823703689
26. Петровская А.С., Цыганов А.Б. // Физ. тв. тела. 2023. T. 65 (12). С. 2184. https://doi.org/10.61011/FTT.2023.12.56755.5167k
27. Петровская А.С., Цыганов А.Б., Стахив М.Р. Патент РФ № 2711292. 2020.
28. Петровская А.С., Цыганов А.Б., Стахив М.Р. PCT/RU2019/000816. 2019.
29. Петровская А.С., Цыганов А.Б., Стахив М.Р. WO2019RU00816, EP19888171.6, US20210272715, CA3105179A1, CN112655056A. 2021.
30. Петровская А.С., Цыганов А.Б. Патент РФ № 2771172. 2022.
Рецензия
Для цитирования:
Петровская А.С., Цыганов А.Б. АНАЛИЗ СИСТЕМЫ ОХЛАЖДЕНИЯ ДЛЯ ИОННО-ПЛАЗМЕННОЙ ТЕХНОЛОГИИ ДЕЗАКТИВАЦИИ. Ядерная физика и инжиниринг. 2026;17(2):295-302. https://doi.org/10.56304/S207956292602003X. EDN: KJGKAA
For citation:
Petrovskaya A.S., Tsyganov A.B. ANALYSIS OF COOLING SYSTEM FOR ION-PLASMA DEACTIVATION TECHNOLOGY. Nuclear Physics and Engineering. 2026;17(2):295-302. (In Russ.) https://doi.org/10.56304/S207956292602003X. EDN: KJGKAA
Просмотров:
106
JATS XML
Послать статью по эл. почте 