Кіріспе

Селлафилдтегі ядролық қайта өңдеу зауыты – Магнокс қайта өңдеу зауыты, 1964 жылдан 2022 жылға дейін Солтүстік Англиядағы Селлафилдте орналасқан бұрынғы ядролық отынды қайта өңдеу нысаны. Зауыт ПУРЕКС химиялық технологиясын (трибутилфосфат (TBP) негізінде) пайдаланылған ядролық отыннан – негізінен Магнокс реакторларынан алынған отыннан – плутоний мен уранды бөліп алу үшін қолданды. Зауыт бастапқыда Ұлыбританияның Атом энергиясы агенттігі (UKAEA) тарапынан салынды және басқарылды, бірақ 1971 жылы басқару British Nuclear Fuels Limited (BNFL) компаниясына берілді. 2005 жылдан бері зауытты Sellafield Ltd. басқарып келеді.

Операция

Зауыт 1964 жылы Ұлыбританияның бірінші буынды қайта өңдеу зауытының орнын алмастыру және ұлттық Магнокс реакторлары паркінен пайдаланылған отынды өңдеу үшін пайдалануға берілді. Бірінші буын зауыты кейіннен Магнокс отынын алдын ала өңдеу үшін пайдаланылатын зауытқа айналдырылды және 1969 жылы қайта іске қосылды. 1973 жылы, екі зауыт та бір жылға техникалық қызмет көрсету үшін жабылғаннан кейін, Бірінші буын зауытында "қайыру" деп аталатын күшті реакция болды, ол зауытты және 34 жұмысшыны рутений-106-мен ластады. Осы оқиғадан кейін Бірінші буын зауыты мұңайтулы түрде жабылды. Өмірі бойында Магнокс зауыты Ұлыбританияның 11 Магнокс зауытынан 55 000 тоннадан астам пайдаланылған отынды өңдеді, сондай-ақ Италиядан, Жапониядан Магнокс отынын және Дунрейден жылдам көбейту отынын қайта өңдеді. Барлығы, зауыт 15 000 тоннадан астам уранды отын айналымына қайтарды. 2019 жылдың соңына қарай барлық Магнокс реакторлары қолданыстан шығарылды және отыннан босатылды, ал соңғы Магнокс отынының соңғы партиясы 2019 жылы Селлафилдке жеткізілді. B205 2022 жылдың 17 шілдесінде қалған пайдаланылған Магнокс отын қорынан өңделгенін жариялағаннан кейін жұмысын тоқтатты. Осылайша ол дерлік 60 жылға созылған миссиясын аяқтады.

Процесс

Бұл процесте комбинат жұмысының негізі ретінде араластырғыш-тұрақтандырғыштар қолданылды. Бұл құрылғы еріткіш пен сулы сұйықтықтар араласатын араластыру бөлімшелерінен тұрады. Араласқан қоспа одан кейін сәйкес тұрақтандыру бөлімшесіне жіберіледі, онда еріткіш сулы сұйықтықтан бөлініп, екі жеке қабат түзеді. Содан кейін олар тұрақтандыру бөлімшесінен келесі араластыру бөлімшелеріне өтеді. Еріткіш пен сулы сұйықтықтар араластырғыш-тұрақтандыру сатылары арқылы қарама-қарсы бағытта ағып өтеді (әдетте 8 немесе одан да көп), тұрақтандыру сатылары арасындағы ауысу тесіктерінің мұқият жобалануымен реттеледі. Қолданылатын уран мен плутонийді алу "декандтау" деп аталатын процестен басталды, онда магнийден жасалған отын қабығы ішкі уран таяғынан бөлінді. Уран таяғы кесіліп, ыстық азот қышқылының ерітіндісіне түсірілді. Сулы ағын қажетті температура мен қышқылдылыққа дейін түзетілді, содан кейін бірінші араластырғыш-тұрақтандыру жүйесіне жіберілді, онда ураннан (U) және плутонийден (Pu) бөліну өнімдерін трибутилфосфаттан (иіссіз керосинде) тұратын еріткіш фазаға экстракциялау арқылы бөліп алды. Бұл процестің келесі сатыларындағы сәулелену деңгейін және еріткіштердің тозуын азайтуға көмектесті. U, Pu және қалған бөліну өнімдерінің еріткіш ағыны U және Pu сулы фазаға ауыстырылатын, ал бөліну өнімдері еріткіш фазасында қалатын маңызды араластырғыш-тұрақтандыру сатыларына жіберілді. U мен Pu-ны бөлу үшін редуктор қосылды, ол Pu-ны, бірақ U-ны емес, сулы фазаға ауыстырды. Бөлінгеннен кейін, бөліну өнімдерін одан әрі алу үшін қосымша араластырғыш-тұрақтандыру құрылғылары қолданылды. Содан кейін U және Pu ағындары басқа өңдеу орнындағы одан әрі өңдеуге дейін U және Pu концентрациясын арттыру үшін буландырғыштарға жіберілді. Бұл зауыт Sellafield учаскесінен шығарылатын сұйық қалдықтардың көп бөлігін құрады; жылына шамамен 132 Терабеккерель (ТБк).

50 Жоқ

2014 жылы Sellafield Ltd компаниясы 1964 жылдан 2014 жылға дейінгі Magnox қайта өңдеу қызметінің 50 жылдығын тойлады. "50 not out" ("50 шықты") деп аталған бұл мерекелік шаралар, зауыт жабылмайтынын көрсету мақсатында ұйымдастырылды және Magnox тарихымен, қайта өңдеу процесімен, магний қаптамасын пайдалануға себеп болған конструкциялық шешімдермен және Magnox операциялық бағдарламасы туралы толық ақпараттарды қамтыды.

2020 жылы бақыланатын жабылу

2020 жылы коронавирусқа байланысты Sellafield Ltd компаниясы Magnox отынды қайта өңдеу зауытының, қайта іске қосылғанда техникалық қызмет көрсету көлемін азайту мақсатында бақыланатын түрде тоқтатылатынын хабарлады. Ал қызметкерлердің саны азайғандықтан зауытты дереу тоқтату, қажетсіз жөндеу жұмыстарына немесе техникалық күтімге әкелуі мүмкін. Бұл жағдай зауыттың жабылу мерзімін ұзартады, себебі бұл кезеңде отын қайта өңделмейді.

Қайта өңдеуді аяқтау

Magnox отынының қайта өңдеуі 2022 жылдың 17 шілдесінде тоқтатылды, осы кезде қайта өңдеу зауыты 58 жылдық жұмысынан кейін отынның соңғы партиясын аяқтады. Осы жылдар ішінде барлығы 55 000 тонна отын өңделді.