Оцінювання ресурсоспроможності та надійності системи сухого зберігання відпрацьованого ядерного палива

Стаття присвячена прогнозуванню ресурсоспроможності систем сухого зберігання відпрацьованого ядерного палива, які є найбільш розповсюдженим видом зберігання використаного палива ядерних енергетичних реакторів, завдяки оцінці їх надійності. Проаналізовано питання поводження з відпрацьованим ядерним паливом у країнах з атомною енергетикою в умовах нормальної експлуатації, без врахування можливих ризиків від подій, пов’язаних з військовою агресією. Ця тема є важливою з урахуванням створення в Україні нових сховищ відпрацьованого ядерного палива, як-от Централізоване сховище відпрацьованого ядерного палива Рівненської, Хмельницької та Південноукраїнської АЕС (ЦСВЯП) і відпрацьованого ядерного палива канальних реакторів Чорнобильській АЕС (СВЯП-2). Дослідження побудовано на аналізі структурної схеми технологічного процесу сухого зберігання відпрацьованого ядерного палива і конструктивних особливостей елементів обладнання технологічної схеми у вигляді тепловидільних збірок та імовірнісних розрахунках надійності конструкції загалом. Проаналізовано питання поводження з відпрацьованим ядерним паливом в умовах довгострокового зберігання. Виділено проблему довгострокового зберігання відпрацьованого ядерного палива на майданчиках сухого типу. Запропоновано оцінку прогнозування ресурсоспроможності та надійності складових частин та систем сухого зберігання відпрацьованого ядерного палива на АЕС. Наведено прогноз імовірності безвідмовного зберігання складових частин відпрацьованого ядерного палива протягом усього періоду експлуатації. Доведено, що надійність сховища відпрацьованого ядерного палива загалом визначається станом кожного елементу конструкції (контейнера), які не пов'язані між собою та не мають загального показника надійності. У цьому разі варто розглядати середній показник імовірнісної безвідмовності. Чисельне моделювання ситуації показало, що середня ймовірність безвідмовного функціонування незалежно розташованих одиниць зберігання вичерпується дещо повільніше кожного окремого контейнера. Отримані результати дозволяють стверджувати, що деградація контейнерів має поступовий характер і зумовлена довготривалістю збереження властивостей конструкційних матеріалів, з яких виготовлені деталі контейнера.