挪威有大约 17 吨核燃料来自能源技术研究所 (IFE) 在 Kjeller 和 Halden 的研究活动。大约 10 吨这种燃料是不稳定的金属铀,管理起来更具挑战性。
Studsvik 已使用其小规模转化工艺完成了一项试点研究,该工艺以前仅用于少量使用过的核燃料样本。这种处理方法称为氧化,包括在熔炉中用热空气加热金属铀燃料,将其转化为稳定的二氧化铀。在这个项目中,Studsvik 已经建立了必要的设备,并在与挪威金属燃料相对应的 30 多公斤核燃料上成功地对该方法进行了更大规模的测试。
Studsvik 燃料和材料技术业务领域总裁 Joakim Lundström 表示:“与挪威核退役 (NND) 合作开发 Studsvik 小规模转换工艺是一次很棒的经历。“我们一起能够快速从绘图板进入概念验证,我们相信这是处理遗留的废金属铀燃料的可靠和有效的长期解决方案。”
NND 首席技术总监 Nils Bøhmer 说:“这项研究显示出比以前认为的更高的技术成熟度,并减少了围绕治疗实施的不确定性。”“因此,我们已收到确认,这种处理可以成为稳定挪威燃料的良好解决方案,使其更适合最终处置。
“对于处理大量燃料是可行的,我并不感到惊讶,但令人惊讶的是,该方法已被证明非常有效,以至于所有大约 10 吨的挪威金属燃料都可以在两年内得到处理。由于时间尺度比预期的要短,我们已经要求更新成本估算,看看实施是否会更便宜。”
关于如何准备处置燃料的最终决定将由挪威议会做出。该决定将基于根据国家大投资项目模型进行的研究。2020 年 6 月,NND 完成了对旧燃料处理的有限概念选择研究,其中考虑了两种稳定燃料的化学处理方法:法国 Orano 后处理和 Studsvik 氧化。在报告中,NND 的工作人员明确建议在处置前对燃料进行化学处理。
研究堆
挪威的两座研究反应堆——哈尔登的核燃料和材料测试反应堆和凯勒的 JEEP-II 中子散射设施——分别于 2018 年 6 月和 2019 年 4 月宣布永久关闭。除了研究反应堆之外,还有其他几个核设施将退役,并且必须以安全的方式处理和处置各种核废料。
NND 成立于 2018 年,是贸易、工业和渔业部下属的一个政府机构,负责研究堆和其他相关核基础设施的退役。NND 还负责挪威核废料的安全处理、储存和处置。挪威国家计划将 IFE 的核设施和相关人员转移到 NND,目标日期为 2024 年初。同时 NND 将成为这些设施的许可证持有者。
今年 5 月,IFE 与西屋子公司 Springfields Fuels Limited 签订合同,将 3 吨未经辐照的研究堆燃料转移到英国,用于加工成商业核电站使用的新燃料。否则,铀燃料将被视为废物,在挪威储存和处置。
1 月,Studsvik 与 IFE 签署了一份合同,用于装载设备、运输、装卸设备、检查和预处理来自 Kjeller 的 JEEP I 研究反应堆的废核燃料。根据一项协议,这种燃料——包括约 3 吨金属不稳定铀——将被运往瑞典进行加工,然后返回挪威进行最终处置。