Новый тип контейнеров для радиоактивных отходов разработали в России

По их словам, разработка сможет вмещать в несколько раз больше отходов, чем существующие аналоги, что повысит экономичность транспортировки и хранения радиоактивных материалов. Статья опубликована в журнале Progress in Nuclear Energy.

Радиоактивные отходы образуются при работе АЭС и при их выводе из эксплуатации. Для транспортировки и долгосрочного хранения отвержденных жидких радиоактивных отходов, как рассказали ученые, используют специальные защитные контейнеры.

Как правило, они состоят из двух объемов – толстой бетонной стенки и размещенной внутри цементной матрицы с сорбентом, поглощающим радиоактивные изотопы. Основной недостаток такой компоновки, по словам ученых, заключается в невысокой защитной способности, что резко ограничивает объем хранящихся в одном контейнере радиоактивных отходов.

Олег Ташлыков

Фото : Пресс-служба УрФУ, Анастасия Фарафонтова

Коллектив специалистов Уральского федерального университета разработал новый тип контейнеров, который, по их словам, сможет вмещать в пять-шесть раз больше отходов, чем традиционные аналоги.

"Мы предложили трехслойный контейнер с дополнительным слоем из галлуазита и металлической капсулой внутри бетонной оболочки. Галлуазит – это дешевая наноразмерная белая глина, богатая алюминием и кремнием, хорошо поглощающая гамма-излучение радиоактивных отходов", – рассказал доцент кафедры атомных станций и возобновляемых источников энергии УрФУ Олег Ташлыков.

Главное преимущество новых контейнеров, как объяснили создатели, будет заключаться в упрощении транспортировки радиоактивных отходов и экономии места в специальных хранилищах.

Моделирование показало, что добавление в конструкцию металлической капсулы толщиной в три сантиметра обеспечит поглощение около 80% излучения, испускаемого радиоактивными отходами. В свою очередь, наполнитель из галлуазита толщиной 17 сантиметров снизит мощность излучения еще примерно на 15%, сообщили ученые.

"С учетом бетонной стенки толщиной 15 сантиметров наша конструкция обеспечивает защиту от излучения во всех направлениях от контейнера и полностью отвечает самым строгим требованиям по радиационной безопасности при транспортировке и хранении радиоактивных отходов, в том числе "долгоживущих" – цезия-137 и кобальта-60", – отметил Олег Ташлыков.

В качестве материала внутренней металлической капсулы исследователи УрФУ предложили использовать нержавеющую сталь. По словам ученых, она более устойчива к коррозии и не требует специального защитного покрытия, в отличие от углеродистых сталей.

В дальнейшем научный коллектив намерен исследовать защитные свойства других материалов, в частности измельченных металлических элементов, которые образуются при ремонте и демонтаже радиоактивного оборудования. Это позволит не только увеличить экранирующие свойства контейнеров, но и сократить затраты на утилизацию низкоактивных металлических отходов на АЭС, считают ученые.