Атомная промышленность — совокупность предприятий и организаций, связанных организационно и технологически, которые производят продукцию, работы и услуги, применение которых основано на использовании ядерных технологий и достижений ядерной физики.
Возникновение атомной промышленности связано с созданием в 1940-е годы ядерного оружия. Исторически сложилось таким образом, что вначале человечество стало в промышленных масштабах создавать атомное оружие. В результате гонки вооружений и новых знаний и технологий, которые были получены на путях создания новых видов ядерного оружия, возникло понимание того, что дальнейшая гонка ядерных вооружений бессмысленна и что ядерная энергия может и должна быть использована в мирных целях. В последние годы развитие атомной промышленности идёт по пути более широкого применения ядерной энергии в мирных целях.
Водо-Водяной Энергетический Реактор — водо-водяной корпусной энергетический ядерный реактор с водой под давлением, одна из наиболее удачных ветвей развития ядерных энергетических установок, получившая широкое распространение в мире.
ВВЭР был разработан в СССР параллельно с реактором РБМК (Реактор Большой Мощности Канальный) и обязан своим происхождением одной из рассматривающихся в то время реакторных установок для атомных подводных лодок. Идея реактора была предложена в Курчатовском институте С. М. Фейнбергом.
В энергетических реакторах корпусного типа ВВЭР (водо-водяной энергетический реактор) в качестве замедлителя нейтронов и теплоносителя используется обычная вода.
Система очистки воды предназначена для очистки теплоносителя первого контура от продуктов коррозии конструкционных материалов, от продуктов деления ядерного топлива, для поддержания качества теплоносителя в нормируемыхпределах при нормальной эксплуатации и в переходных режимах работы. Очистка теплоносителя осуществляется за счет ионного обмена на катионитовом и анионитовом фильтре.
Ионообменные установки используются для очистки малосолевых жидких радиоактивных отходов (организованных и неорганизованных протечек), очистки вод бассейнов выдержки отработавших ТВЭЛов и т.п.
Особое место занимает ионный обмен при очистке жидких радиоактивных отходов. Для низкоактивных отходов ионный обмен применяется практически на всех заводах по переработке облученного топлива и для очистки сточных вод.
Поэтому, ионный обмен, как один из процессов химической технологии, занял ведущее место в ядерном топливном цикле получения, производства ядерной энергии. Этому способствовали положительные качества ионного обмена - высокая избирательность, отсутствие побочных продуктов, относительная дешевизна, большой диапазон сред и реагентов, в котором работают иониты, возможность организации непрерывного процесса с компактным оборудованием, широким применением автоматизации и т. п.
Реактор «Руслан» — водо-водяной энергетический реактор, установленный на Федеральном Государственном Унитарном Предприятии «Производственное Объеденение «Маяк». Окончание строительства и физпуск реактора были осуществлены в 1979г., а в сентябре 1989г. на реакторе «Руслан» осваиваются новые различные конверсионные режимы эксплуатации:
- наработка кобальта и молибдена для народного хозяйства и медицины;
- проводится облучение кремния для нужд народного хозяйства;
- успешно исследуются возможности наработки широкого спектра изотопов.
По конструкции реактор «Руслан» бассейного типа, теплоносителем и замедлителем в нем одновременно является обычная (легкая) вода высокой степени очистки (бидистиллят). Отвод тепла осуществляется по двухконтурной схеме.Цели проекта:
Модернизировать систему очистки воды первого контура реакторной установки «Руслан».
Для решения данной цели были поставлены следующие задачи:
1. Рассмотреть работу системы очистки воды реакторной установки «Руслан»;
2. проанализировать эффективность действующей ионообменной
установки;
3. предложить модернизированную схему системы очистки воды;
4. произвести технологический расчет;
5. проанализировать экономические затраты.
Надежная и безаварийная работа реактора «Руслан» зависит от системы водоподготовки, которая основана на ионном обмене. В очистке воды первого контура реактора «Руслан» используют следующие иониты:
1) катионит КУ-2-8чс в Н-форме, водород которой способен обмениваться на эквивалентное количество катионов, находящихся в растворе;
2) анионит АВ-17-8чс в ОН-форме гидроксил ион, которого способен обмениваться на эквивалентное количество анионов минеральных кислот растворенных в воде солей.
Эти иониты удовлетворяют нужным характеристикам по обменной емкости, избирательности, химической и радиационной стойкости, размеру частиц и другим параметрам.
Данный ионный обмен существенно защищает реакторное оборудование от солевых отложений, снижает интенсивность коррозии реакторных материалов, и позволяет до минимума снизить радиоактивное воздействие на обслуживающий персонал. Этому способствуют такие качества ионного обмена как высокая избирательность, отсутствие побочных продуктов, относительная дешевизна, большой диапазон сред и реагентов, в котором работают ионообменные смолы, возможность организации непрерывного процесса с компактным оборудованием и широким применением автоматизации.
В данном дипломном проекте я изучила процесс ионообменной очистки воды первого контура реакторной установки «Руслан», изучила ионообменные материалы и их свойства, изучила влияние радиоактивных вод на ионообменные материалы и принцип работы установки для очистки контурной воды, произвела технологические и экономические расчёты, ознакомилась с техникой безопасности при обслуживании установки, а так же предложила использование катионита TOKEM-145 и анионита TOKEM-845.
