Suomalainen erotus- ja transmutaatiotekniikan tutkimus

Samankaltaiset tiedostot
Kehittyneet polttoainekierrot Laskennallinen polttoainekiertoanalyysi. KYT2014 puoliväliseminaari Tuomas Viitanen, VTT KEPLA-projekti

Kehittyneet polttoainekierrot UUDET EROTUSTEKNIIKAT

Tulevaisuuden ydinpolttoainekierrot. Markku Anttila

Ydinvoima ja ydinaseet Markku Anttila Erikoistutkija, VTT

KEHITTYNEET POLTTOAINEKIERROT

Erotus- ja transmutaatiotekniikan tutkimus maailmalla TUTKIMUSRAPORTTI. Silja Häkkinen(VTT), Risto Harjula (HYRL) ja Airi Paajanen (HYRL)

VTT-R TUTKIMUSRAPORTTI. COSI6 VTT:llä. Luottamuksellisuus:

Ydinvoiman mahdollisuuksista maailman energiapulaan

Sivuaktinidien poltto kevytvesireaktorissa

POSIVA OY LIITE 6 2 OLKILUODON KAPSELOINTI- JA LOPPUSIJOITUSLAITOKSEN RAKENTAMISLUPAHAKEMUS

Neljännen sukupolven fissioreaktorit

GEN4FIN SAFIR2014 seminaari

URAANIN TIE KAIVOKSESTA KÄYTETYN POLTTOAINEEN LOPPUSIJOITUKSEEN

PHYS-C6360 Johdatus ydinenergiatekniikkaan (5op), kevät 2016

EU FP7 EURATOM vuoden 2011 työohjelman valmistelu, mitä tiedetää. ään n? Reaktoriturvallisuus

Ydinpolttoainekiertojen analysointiohjelmat

Kansallinen ydinjätehuollon tutkimusohjelma (KYT) Kari Rasilainen, VTT Prosessit

Neljännen sukupolven reaktorit ja mallinnuksen haasteet

laimeasta typpihaposta TUTKIMUSRAPORTTI Kirjoittajat 152 Eu- ja 241 Am-erotus metalliantimonaateilla

Hydrometallurgiset erotusmenetelmät

KYT2018. Puiteohjelmaluonnoksen esittely STUK SÄTEILYTURVAKESKUS STRÅLSÄKERHETSCENTRALEN RADIATION AND NUCLEAR SAFETY AUTHORITY

PHYS-C6360 Johdatus ydinenergiatekniikkaan (5op), kevät 2018

Lasse Mattila VTT Prosessit. ATS:n syysseminaari

Societal Challenge 5: Climate action, resource efficiency and raw materials

Otso-Pekka Kauppinen SUOMEN YDINPOLTTOAINEKIERTO. Lappeenrannan teknillinen yliopisto Teknillinen tiedekunta. LUT Energia Tutkimusraportti 16

KYT KANSALLINEN YDINJÄTEHUOLLON TUTKIMUSOHJELMA Osavuosikatsaus 1-4/2003

KYT2014 KANSALLINEN YDINJÄTEHUOLLON TUTKIMUSOHJELMA Vuosisuunnitelma 2011

Kun toimeen tartutaan

KYT2010 Kansallinen ydinjätehuollon tutkimusohjelma Loppuraportti

SUOMALAISET JA EU:N TUTKIMUKSEN SEITSEMÄS PUITEOHJELMA ( )

EU:n tutkimus- ja innovaatio-ohjelmat

Fennovoiman loppusijoituslaitoksen yhteiskunnallinen hyväksyttävyys

Katsaus ydinjätehuollon tilanteeseen Suomessa ja muissa maissa

Nuclear power in 2015 Global and European perspectives 5/4/2015 1

KYT KANSALLINEN YDINJÄTEHUOLLON TUTKIMUSOHJELMA Vuosikatsaus 2006

EU ja Ydinvoima: Mikä on Brysselin rooli? Sami Tulonen Director Institutional Affairs

KYT2014 KANSALLINEN YDINJÄTEHUOLLON TUTKIMUSOHJELMA Vuosisuunnitelma 2012

895 M ,26%*

Suomi EU:n 7. puiteohjelmassa. Tilanne

KESTÄVÄSTI KIERTOON yhdyskuntien ja teollisuuden ravinteiden hyödyntäminen lannoitevalmisteina. Markku Järvenpää, MTT Säätytalo 24.1.

Teollisuuden näkökulma avoimen lähdekoodin ohjelmistoihin

Prognos Julkaisusuunnitelmat

Projektin tavoitteet

Ydinpolttoainekierto. Kaivamisesta hautaamiseen. Jari Rinta-aho, Radiokemian laboratorio

Nuklidikulkeutuminen

KÄYTETYN YDINPOLTTOAINEEN LOPPUSIJOITUS Seminaarityö. Nils-Johan Näkkäläjärvi Juha Pippola Harri Uusi-Rajasalo Tomi Vänskä

JÄTTEET HARVINAISTEN LUONNONVAROJEN LÄHTEENÄ

SolarForum. An operation and business environment development project

KOKOEKO-seminaari Jätteen syntypaikkalajittelun merkitys leijupetipoltossa Timo Anttikoski, Myyntipäällikkö, Andritz Oy

IEC Sähköisten/eletronisten/ohjelmoitavien elektronisten turvallisuuteen liittyvien järjestelmien toiminnallinen turvallisuus

AKKREDITOITU TESTAUSLABORATORIO ACCREDITED TESTING LABORATORY WE CERTIFICATION OY OPERATOR LABORATORY

Teollinen markkinointi ja kansainvälinen liiketoiminta. Pääaineen esittely

KYT KANSALLINEN YDINJÄTEHUOLLON TUTKIMUSOHJELMA Osavuosikatsaus 1-8/2003

AKKREDITOITU TESTAUSLABORATORIO ACCREDITED TESTING LABORATORY

KIERTOTALOUS KEMISTIN NÄKÖKULMASTA

Konetekniikan koulutusohjelman opintojaksomuutokset

RADIOAKTIIVISET JÄTTEET

Teknologian tutkimuskeskus VTT. Energia- ja moottoritutkimus. Nils-Olof Nylund

KONEOPPIMINEN SISÄLLÖNTUOTANNOSSA CASE NESTE

Eurooppa suunnannäyttäjäksi Energiateknologiassa?

EU DIGITAL EUROPE MITEN SAAMME NOPEUTETTUA TAVOITELTUA MUUTOSTA? CSC Markku Markkula COR RAPPORTEUR ON DIGITAL EUROPE

Metsäbiomassaan perustuvien nestemäisten biopolttoaineiden ilmastovaikutukset

Risto Kauppi, CEO. Rugged Tooling Subject to change

Bentoniitin tutkimus osana ydinjätehuollon tutkimusta

Vessels for the Future Elina Vähäheikkilä Projektipäällikkö, Meriteollisuus ry

Seurantahanke käytetyn ydinpolttoaineen loppusijoituslaitoksen sosioekonomisista

Sähköntuotanto energialähteittäin Power generation by energy source

KYT KANSALLINEN YDINJÄTEHUOLLON TUTKIMUSOHJELMA Osavuosikatsaus 1-4/2005

FENNOVOIMA. Käytetyn ydinpolttoaineen loppusijoitus FENNOVOIMA

Määräys STUK SY/1/ (34)

Gasumin lannoitetuotanto, laatujärjestelmä

Sähköntuotanto energialähteittäin Power generation by energy source

Sähköntuotanto energialähteittäin Power generation by energy source

Sähköntuotanto energialähteittäin Power generation by energy source

Sulautettu tietotekniikka Real World Real Time First Lives. DM xxxxxx Copyright Tekes

Ydinvoima puhdasta ja turvallista energiaa

Digitalisaation hyödyt teollisuudessa

KYT KANSALLINEN YDINJÄTEHUOLLON TUTKIMUSOHJELMA Osavuosikatsaus 1-11/2002

Low Carbon Finland 2050 platform VTT:n, VATT:n, GTK:n ja METLA:n yhteishanke

Nopeat ydinreaktorit. Fast nuclear reactors

Sähköntuotanto energialähteittäin Power generation by energy source

Hydrometallurgisten prosessien orgaanisten jäteliuosten käsittely

FENNOVOIMA. Käytetyn ydinpolttoaineen loppusijoitus FENNOVOIMA

Lataa Legislating the blind spot - Nikolas Sellheim. Lataa

Technische Daten Technical data Tekniset tiedot Hawker perfect plus

766 M ,83%*

Poistuvat kurssit ja korvaavuudet (RRT ja YYT)

Kasvihuonekaasujen inventaario ja. - yritysten tietotarpeet. Riitta Pipatti Tilastot ja indeksit energialiiketoiminnan apuna 9.5.

KYT KANSALLINEN YDINJÄTEHUOLLON TUTKIMUSOHJELMA Osavuosikatsaus 1-8/2002

Turvallisuus-ohjelma Kansainvälistä liiketoimintaa turvallisuusratkaisuista

Sulasuolareaktorit. Molten salt reactors

ECSEL - Electronic Components and Systems for European Leadership

EU:N OA- VAATIMUKSET (HORISONTTI 2020) OPENAIRE2020:N GOLD OA PILOTTI OA-REMIX KIMMO KOSKINEN

KURSSIEN POISTOT JA MUUTOKSET LUKUVUODEKSI

Ohje YVL D.3, Ydinpolttoaineen käsittely ja varastointi ( )

Suomalaisten korkeakoulujen osallistuminen EU-Canada-ohjelmaan: Hankkeet (EU-CANADA cooperation in higher education and vocational training)

Sähköntuotanto energialähteittäin Power generation by energy source

Tulevaisuuden energiateknologiat - kehitysnäkymiä ja visioita vuoteen ClimBus-ohjelman päätösseminaari kesäkuuta 2009 Satu Helynen, VTT

VIRTA julkaisutietopalvelu

KYT2010 KANSALLINEN YDINJÄTEHUOLLON TUTKIMUSOHJELMA. KYT2010-tutkimusohjelman esittely Heikki Leinonen (Carrum Oy)

Transkriptio:

Suomalainen erotus- ja transmutaatiotekniikan tutkimus Markku Anttila (VTT) Airi Paajanen, Risto Harjula (HYRL) KYT2010-puoliväliseminaari 26.9.2008, Helsinki

2 Ydinpolttoainekierron strategiset päävaihtoehdot Avoin ydinpolttoainekierto (lopuksi käytetyn ydinpolttoaineen geologinen loppusijoitus) Osittain tai kokonaan suljettu ydinpolttoainekierto (lopuksi korkeaaktiivisen ydinjätteen geologinen loppusijoitus) Polttoainekierron sulkemisen tärkein tavoite on aina ollut uraanin (tai toriumin) entistä tehokkaampi käyttö Polttoainekierrolla voidaan vaikuttaa geologisen loppusijoitustilan tilavuuteen ja mahdollisesti myös turvallisuusvaatimuksiin

3 Erotus- ja transmutaatiotekniikan määrittely Erotustekniikka: Menetelmät, joilla pääaktinidit (U ja Pu), sivuaktinidit (Np, Am ja Cm) ja tietyt fissiotuotteet (Sr/Cs, I, Tc jne) erotetaan omiksi tuotevirroiksi käytetystä ydinpolttoaineesta Transmutaatiotekniikka Aktinidien ja mahdollisesti joidenkin fissiotuotteiden muuttaminen toisiksi nuklideiksi neutronisäteilytyksen avulla kriittisissä tai alikriittisissä fissioreaktoreissa

4 Lähde: James J. Laidler, D.Sc., Argonne National Laboratory, GNEP National Technical Director, Separations. Advanced Spent Fuel Processing Technologies for the Global Nuclear Energy Partnership. 9th IEM on Actinide and Fission Product Partitioning and Transmutation, Nimes, France, 27 September 2006.

5 Lähde: James J. Laidler, D.Sc., Argonne National Laboratory, GNEP National Technical Director, Separations. Advanced Spent Fuel Processing Technologies for the Global Nuclear Energy Partnership. 9th IEM on Actinide and Fission Product Partitioning and Transmutation, Nimes, France, 27 September 2006

6 Nykyisen P&T-tutkimuksen historia lyhyesti Alku: 1988: Japanissa käynnistettiin OMEGA-tutkimusohjelma OMEGA = Options Making Extra Gains from Actinides and fission products 1991: Ranska; Laki ydinjätehuollon vaihtoehtojen tutkimuksesta 1991/1993 Kiihdytinavusteiset transmutaatiolaitokset (ADS: LANL, Carlo Rubbia/CERN) 2001 European roadmap for development of ADS Nykyhetki: P&T on kiinteä osa kehittyneiden reaktorien ja polttoainekiertojen t&k-työtä (GenIV, INPRO, GNEP jne)

7 Suomalaisen P&T-tutkimuksen tavoitteet ja kohteet I TAVOITTEET 1. Kansallisen osaamisen kehittäminen muutamalla P&T-tutkimuksen osaalueella 2. Tiedon välitys alan kansainvälisestä kehityksestä 3. Osallistuminen alan kansainväliseen t&k-yhteistyöhön KOHTEET 1. Transmutaatiolaitosten (LWR, kriittiset nopeat reaktorit) reaktorifysikaalisen laskentakyvyn kehittäminen 2. Ydinpolttoainekiertojen arviointimenetelmien kehittäminen 3. Erotustekniikoiden yleisen kehityksen seuranta 4. Sekundäärijätteiden käsittelymenetelmät 5. Tiedonvälitys

8 Suomalainen erotus- ja transmutaatiotekniikan tutkimus 2007-2008 Nopeiden reaktorien laskentaohjelmiston kehittäminen (lähinnä SAFIR/TOPAS- ja NETNUC-hankkeissa) Sivuaktinidien polttaminen kevytvesireaktoreissa Polttoainekiertojen proliferaatioriskin arviointimenetelmät Alikriittisyyden mittaaminen ADS:issä Polttoainekiertojen arviointikyvyn kehittäminen Aktinidien ryhmäerotusmenetelmät ja niiden sekundäärijätteiden käsittelymenetelmät Radionuklidien erottaminen nanohuokoisten metallioksidien avulla Aktinidien ja lantanidien erottaminen toisistaan epäorgaanisella ioninvaihdolla Tiedonvälitys: seminaariesityksiä (ATS-syysseminaari 2007 (myös artikkeli ATS Ydintekniikka lehdessä), HYRL:n sisäinen seminaari 2008)

9 Radionuklidien erottaminen transmutaatiota varten nanohuokoisten metallioksidien avulla Aktinidien erotus lantanideista Aktinidien erotus lantanideista yleisesti erittäin vaikeaa HYRL:llä pitkäaikainen kokemus kaupallisten selektiivisten radionuklidierotusmenetelmien kehityksessä Nanohuokoisten metallioksidien selektiivisyyden räätälöinti

10 Eu-152/Am-241 sorptio typpihaposta 1,E+06 1,E+05 Kd (ml/g) 1,E+04 1,E+03 Am-SRW-B2 Am-57-9-C Am-PP01 Eu-SRW-B2 Eu-57-9-C Eu-PP01 1,E+02 1,E+01 0 1 2 3 4 5 ph

11 Desorptio (eluutio) oksaalihapolla 1000000 Kd (ml/g) 100000 10000 1000 Am-SRW-B2 Am-57-9-C Am-PP01 Eu-SRW-B2 Eu-57-9-C Eu-PP01 100 0,00001 0,0001 0,001 0,01 0,1 Oksaalihappo (mol/l)

12 EU:n kuudennessa puiteohjelmassa rahoitetut P&Tprojektit EUROPART Partitioning techniques and processes EUROTRANS All Aspects of Transmutation by sub-critical ADS PATEROS P&T European Road-map RED-IMPACT Impact study of P&T on Waste management ELSY Waste transmutation in Lead Cooled critical system PUMA Pu and MA Management by thermal Gas-cooled system VELLA Networking of lead loop infrastructures in Europe LWR- DEPUTY LWR fuels for deep burning of Pu in thermal systems EFNUDAT Networking of EU facilities for nuclear data measurements CANDIDE Networking of Nuclear data for EU Industrial Development NUDAME Trans-national access for nuclear data measurements Projektien kokonaisbudjetti 81.0 Meuroa, EU:n osuus 43.5 Meuroa

13 P&T EU:n seitsemännessä puiteohjelmassa I Erotustekniikka ACSEPT = Actinide recycling by SEParation and Transmutation 1.3.2008 29.2.2012 Kokonaisbudjetti 24 Meuroa, EU:n osuus 9 Meuroa 34 osallistujaa (12 maasta Euroopassa + Australiasta ja Japanista) Lähes suora jatko aiempien puiteohjelmien projekteille: Hydrometallurgisten (perusvaihtoehto) ja pyrokemiallisten menetelmien jatkokehitys Prosessi ja integrointi Pilot-laitoksiin soveltuvien prosessien valinta Kytkentä polttoaineen ja säteilytyskohtioiden valmistustekniikkaan Koulutus

14 P&T EU:n seitsemännessä puiteohjelmassa II Transmutaatiotekniikka Kuudennen puiteohjelman EUROTRANS-projekti jatkuu kevääseen 2009 Seitsemännessä puiteohjelmassa oli tarkoitus tukea koelaitosten rakentamista Todennäköisesti myös useita pieniä kriittisten transmutaatioreaktorien t&k-projekteja