瑞典的核電機組包括9個沸水反應堆(BWR)和3個壓水反應堆(PWR)。這些反應堆分布在該國最南端三分之一沿海的四個地點。
最初對乏燃料的處理的計劃是在海外進行,盡管也探討了建立國家后處理廠的選擇。最終,瑞典轉向直接處置,并開發了一種稱為KBS-3的多障礙概念。它包括將燃料包封裝在加固的銅罐中,并將其安放在基巖下500米處的一個儲存庫中,周圍是膨潤土。
隨著戰略的改變,一個新的問題出現了。由于反應堆建造時,假定是乏燃料將被運離現場進行再處理,因此反應堆廠房內的儲存池對于計劃的運行壽命來說太小了。
瑞典選擇在奧斯卡沙姆建造一個中央臨時儲存設施(Clab)而不是在每個反應堆擴建。中央臨時儲存設施是早些時候確定的合適的核設施之一,以備將來建造一個國家后處理廠。
Clab在1985年收到了第一批乏燃料。燃料包是用一艘特制的船從海上運來的。對于現場運輸,乏燃料罐由卡車運輸。到目前為止,已經接受了7200噸乏燃料。此外,Clab目前還用于儲存沸水堆控制棒和其他核心部件。
Clab由瑞典核燃料和廢物管理公司(SKB)擁有和運營,該公司負責管理國家核電站的所有放射性廢物。在離開現場之前,燃料包將被轉移到一個封裝工廠的銅罐中,SKB計劃在Clab附近建造這個封裝工廠。
在Clab衰變一段時間后,計劃將乏燃料運送到Forsmark的KBS-3型儲存庫。運營和最終退役產生的其他放射性廢物也被運往Forsmark,在SKB現有的淺層地質處置庫(SFR)進行處置。
原始設施
Clab建造于1980年至1985年間,與第三座奧斯卡沙曼反應堆的建設同時進行。這兩個設施的建設是作為一個聯合項目來組織的,目的是提高效率并降低資源競爭的風險。原Clab設施的容量為3000噸乏燃料,包括一座地面接收樓和一座地下30米以上巖洞內的儲存樓。

在接收廠房內,每個裝有乏燃料的運輸容器都通過與容器內部相連的冷卻水系統進行冷卻。接下來,將燃料桶放入接收池,打開并清空燃料組件。燃料棒束被放置在儲存罐中,最初可以容納16個沸水堆組件或5個壓水堆組件。一旦裝滿,儲存罐會由充滿水的升降機轉移到存儲樓。

倉庫大樓有一系列的五個充滿水的水池。地下位置被選擇使用物理保護。水池底部靠滑動軸承支撐,滑動軸承使水池和圍巖能夠獨立移動(以適應熱膨脹或地震事件)。
為了防止危險性,池內配備有機架,以確保存儲罐充分分離。在設計Clab時,考慮了防止臨界的其他措施,包括使用含硼水。
在冷卻池中,冷卻水由相鄰的海水冷卻,然后由海水中的去離子水冷卻。這個系統排出的衰變熱被用來加熱Clab建筑。
增加存儲容量
上世紀90年代,Clab改用了一個可以容納25個沸水堆組件或9個壓水堆組件的存儲容器。這使現場的乏燃料儲存能力增加到5000噸,無需新建。為了維持臨界安全,新的“緊湊型”容器由硼化鋼板制成。
十年后,為了進一步增加容量,又增加了第二座倉庫。這座建筑由一個與原建筑平行的巖洞中的一個類似的水池組成。這些建筑物通過一個隧道連接起來,其中包括一個充水的燃料輸送通道。
最初的設施是考慮到未來的擴建而建造的,因此隧道的第一部分已經開挖。同樣,隧道的第一部分在第二個倉庫建筑的施工過程中被爆破,以防將來需要第三個建筑。
Clab目前已獲得最多8000噸乏燃料的許可,但在等待Forsmark新儲存庫實施期間,還需要增加容量,目前正在許可證發放過程中,將容量增加到11000噸。同時,冷卻系統已經升級,以適應更高的熱負荷。
計劃增加至11000噸,無需新建。相反,原罐中儲存的燃油將被轉移到新的緊湊型碳罐中。核心部件也可以壓實或移除,以便存放在其他地方。
封裝廠
2011年,SKB申請了在接收大樓沿線建造封裝工廠的許可證。考慮了其他地點,包括將核電站與Forsmark的乏燃料儲存庫合用。選擇Clab旁邊的地點的一個重要原因是,由于乏燃料將作為密封源到達Forsmark,因此可以保持處置庫不受污染。
封裝工廠的熱電池將包含一系列的工藝步驟。這包括干燥燃料包,向罐內注入惰性氣體,并用螺栓將內蓋固定在銅容器內的鑄鐵嵌件上。銅蓋將通過攪拌摩擦焊接到銅容器上。最后,對焊接區域進行機加工和無損檢測。
一旦完成,銅罐將被運送到Forsmark使用SKB的現有船舶,M/s西格里。該計劃是每年生產和運輸大約150個罐。
為未來做準備
SKB估計,它將在幾年內獲得封裝工廠的初始許可證。之后,它將向瑞典輻射安全局(SSM)提交施工許可證申請。為準備施工,設計正在進一步完善。這包括指定封裝工廠將使用哪些現有系統,以及它們需要如何修改和升級。還需要進一步的工作,以確保封裝工廠的建造和調試不會危及現有建筑物的安全。
Clab的原始部件的設計壽命為60年。按照目前實施封裝工廠和乏燃料儲存庫的時間表,這將超過幾十年。因此,老齡化管理是準備未來業務的一個關鍵領域。

負責Clab和SKB封裝工廠的Tomas Rosengren說:“為Clab選擇的濕儲存設計被證明是非常幸運的,因為開放的概念使得檢查、維護和更換相對容易。”
SSM正在密切監控老齡化管理。它最近要求進行進一步的評估,以處理不能被取代的建筑結構,例如水池。
SSM也對乏燃料的老化提出了質疑。SSM分析師Elisabet Ho¨ge解釋道:“國際上對長期儲存的研究大多集中在干燥儲存上,那里溫度較高,其他降解機制普遍存在。因此,還需要進一步研究,以了解燃料束在Clab的濕儲存條件下長期儲存時是如何降解的。”
SKB的董事總經理約翰達什特(johandasht)說:“Clab對整個瑞典發電廠起到了重要作用。“它有幾個獨特的特點,比如技術和對每個發電廠使用中央臨時解決方案而不是局部解決方案的整個思維模式。從系統的角度來看,考慮到安全、效率和能力,這是一個更好的解決方案,而我們正在準備建造乏燃料的最終儲存庫。”
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