12
Centrum výzkumu Řež, s.r.o. Možnosti metod odstraňování tritia pro pevné odpady ve spojitosti s fúzí Ing. Bc. Lucie Karásková Nenadálová, Ph.D. Ing. Jaroslav Stoklasa, Ph.D. 24.04.2014
Centrum výzkumu Řež, s.r.o.
Možnosti metod odstraňování tritia pro pevné odpady ve
spojitosti s fúzí
Ing. Bc. Lucie Karásková Nenadálová, Ph.D.
Ing. Jaroslav Stoklasa, Ph.D.
24.04.2014
Izotopy vodíku
Relativní hmotnost
výskyt
Vodík (Hydrogenium) H 1H 1,007 94 u 99,98%
Deuterium D 2H 2,013 63 u 0,02%
Tritium T 3H 3,016 049 u umělý izotop
2
Tritium je produkováno přirozeně interakcí kosmického záření s plyny v horních vrstvách atmosféry.
Tritium je beta zářič s poločasem rozpadu 12,32 let.
Při rozpadu produkuje elektron, antineutrino a stabilní, neradioaktivní helium 3He.
Tritiová voda
Kanada EU Finsko Austrálie Rusko Švýcarsko USA WHO
7 100 30 76,103 7,7 10 740 10
3
Mezinárodní limity pro Tritium v pitné vodě (Bq/litr)
Zdroj: Světová zdravotnická organizace (WHO)
Schéma a součásti fúzní elektrárny (www.ccfe.ac.uk)
4
Hlavní typy fúzních reaktorů
ARIES - AT
FDF
ITER
(nejmenší jeho verzí je ASDEX-U)
Tokamak CASTOR a Tokamak COMPASS jsou zařízení pracující v České republice
5
6
Detritiace z fúze
Výskyt tritia v odpadech z fúze
Plynný vodík (T) uvězněný v materiálech, zejména kovových
Částečně nebo plně tritiované uhlovodíky nebo i jiné organické látky
Tritium ve formě vody
Studený kelímek
teplo vzniká přímo v materiálu indukčním
ohřevem
vně kelímku je pracovní teplota přibližně 50 °C
materiál uvnitř kelímku dosahuje teploty až 3000 °C.
7
MSO technika - Oxidace v tavenině soli
8
Systém vysokoefektivní odparky
9
Laboratorní kontrola a koncentrování
V laboratoři provádí akreditovaný test obsahu tritiové vody ve vodě
Test je založen na destilaci
Naměřená koncentrace se odvozuje od změřené aktivity v jednotkách Bq/litr
Destilace
Membránové systémy
Divertor
10
Testy
Metody zvýšení obsahu tritia nebo tritiové vody v systému pro technologické využití
11
Spojení technologií a závěr
Kombinací vysokoefektivní odparky, MSO techniky a studeného kelímku se uvolní tritium z materiálu, převede se na tritiovanou vodu a vyrobí se dehydratovaná sůl
Řízené smísení vhodných dehydratovaných solí s tritiovanou vodou
Produktem je relativně stabilní suspenze hydratované (tritiované) soli
Další možné kroky při zacházení s tritiovanou solí
1) přepracování (zahušťování, odvodňování, krystalizace apod.) s cílem:
buď k ukládání jako stabilizovaný odpad
nebo k pozdějšímu řízenému uvolnění tritiové vody jako produktu
2) ukládání odpadu po solidifikaci s použitím:
polysiloxanů, geopolymerů, metod cementace
12
www.cvrez.cz
Centrum výzkumu Řež s.r.o.Oddělení 8330 Jaderný palivový cyklusHusinec - Řež čp. 130250 68 Řež u Prahy
