Вестник Кольского научного центра РАН. 2013, №3.

а) б) О 20 40 60 80 100 120 140 160 180 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 В ы го р а н и е то п л и в а , кг ПД /т U В ы го р а н и е то п л и в а , кг П Д /т U Рис. 4. Выгорание изотопов начальной топливной загрузки 235U и 238U и динамика накопления радиотоксичных долгоживущих актинидов в АЗ ОК-900 а/л «Сибирь» в кампаниях 1978-1980 гг.: а) цепочка выгорания U; б) цепочка выгорания U Массы ядерных материалов ОЯТ на ПТБ «Лепсе» Полученные в нашей работе данные по массовому изотопному составу ОЯТ в активных зонах РУ ОК-150, ОК-900 и ОК-900А (см. табл. 3), а также знание времен хранения по временам окончания эксплуатации этих АЗ позволяют определить ядерные и радиационные характеристики ОЯТ на ПТБ «Лепсе». Расчеты на ПК КРАТЕР показали, что в настоящее время на ПТБ «Лепсе» хранится ОЯТ, в составе которого содержится 253 кг 235U (145 кг в правом баке и 108 кг в левом), 12.3 кг 239Pu (7.3 кг в 236 23 8 правом баке, 5 кг в левом) 81 кг U и 1999 кг U. Эти значения характеризуют ядерный потенциал ОЯТ наПТБ «Лепсе». По массе 235U может быть отмечено хорошее согласие с данными Курчатовского института [10] (всего 260 кг S 5 U). Однако отмечается значительное различие в массе 239Pu - 12.3 и 8 кг. Объяснить это можно тем, что в данных Курчатовского института не учтен 239Pu в ОЯТ правого бака хранилища. Отметим, что основной вклад в массу 239Pu в ОЯТ дает его наработка в реакторах ОК-900 ледоколов «Ленин» и «Сибирь» для правого бака и реакторах ОК-150 для левого бака. Активность ОЯТ на ПТБ «Лепсе» В настоящее время ПТБ переведена в акваторию завода «Нерпа», где планируется ее утилизация. Главная опасность проистекает от хранилища ОЯТ, которое состоит из двух стальных цилиндрических баков (левого и правого) диаметром 3580 и высотой 3440 мм. В баках хранится 639 ТВС (см. табл. 1). Значительная часть этих сборок имеет различного рода дефекты, в том числе и раскрытие оболочек, что обуславливает деградацию топлива и выход радиоактивности из ТВС. Для определения активности ОЯТ, находящегося на ПТБ «Лепсе», по данным массового состава ОЯТ были рассчитаны активности наиболее значимых долгоживущих радионуклидов - 8 5 Kr, 9 9 Tc, 9 0 Sr, 1 3 7 Cs, 1 5 1 Sm, 2 3 8 , 2 3 9 , 2 4 0 , 2 4 1 , 2 4 2 Pu, 2 4 1 Am, 244Cm и определены полные активности ОЯТ для левого и правого баков. Данные по полной P-активности в зависимости от продолжительности хранения приведены на рис. 5. Начальная точка на оси абсцисс составляет начало 1982 г. Полная P-активность ОЯТ на 2014 г. составляет 16.5 ПБк. В представленные данные не включены вклады дочерних продуктов распада 90Sr и 1 3 7 Cs. Основными вкладчиками в P-активность являются 2 4 1 Pu, 90Sr и 1 3 7 Cs. Полная 238 241 a-активность ОЯТ определяется в основном радионуклидами Pu и Am (по 40-45%) и в меньшей степени 239,240Pu (~10%). Ее величина 343 ТБк на начало 2014 г. имеет вклады 133 ТБк от левого и 210 ТБк от правого бака. Полученные данные характеризуют ПТБ «Лепсе» как радиационный объект высокой потенциальной опасности. 18