Page 46 - חוברת תקצירים מכונות תשפ״ד
P. 46
שחף שאול חדד Shahaf1987@gmail.com
אלון צ'יבוטרו Alonceo12@gmail.com
פיתוח מיכל הכלה הנדסי לפסולת גרעינית עבור הטמנה עמוקה
ME-24-32
מנחים: מר רז צריקר , מר משה לוי, דר' אפרים צדיק צמח
תקציר
תחנות כוח גרעיניות מייצרות כמויות משמעותיות של פסולת רדיואקטיבית, המהוות מפגע בטיחותי הן לסביבה והן לאדם. אחד הפתרונות העיקריים המפותחים בעולם, הינו הטמנה גיאולוגית של פסולת זו בקידוחים עמוקים. פתרון חדשני זה, אשר טרם יושם בעולם, דורש הכלה של פסולת זו במכל הכלה מתאים, כמענה לדרישות בטיחות. במסגרת הפרויקט, פותח מיכל הטמנה
הנדסי ייחודי (Canister), העונה לדרישות אלו בהיבטים תרמיים, חוזק וקרינה רדיואקטיבית. הפרויקט נוהל באמצעות "סקרי תכן" (DR-ים) על פי תקני הבטחת איכות. עם התנעת הפרויקט בוצע סקר ספרות מקיף אשר כלל רקע על פסולת רדיואקטיבית, אופני אחסון קיימים ועתידיים וסוגי מיכלים ייעודיים להטמנה. כמו כן, נכתב מפרט דרישות הנדסיות (SRR), אשר נגזר ממסמך דרישות העל שהתקבל מהמזמין (הקמ"ג). במסגרת הצגת חלופות הפיתוח (SDR), בוצעו הערכות חישוביות כמענה לאילוץ שדה הקרינה ושמירה על העובדים, לקביעת סוג ועובי המיגון הנדרש. לשם כך, בוצעה אנליזה חישובית כתלות בעובי המיגון, באמצעות תכנת Microshield, המעריכה את קצב מנת החשיפה ושטף הקרינה (איור 2). שימוש בתוכנה זו נלמד באופן עצמאי לצורך מימוש מטרות הפרויקט. עם התקדמות הפיתוח (PDR) וכמענה לייצור החום העצמי של הפסולת, בוצעו חישובים אנליטיים וסימולציות תרמיות בתוכנת ה-Ansys, אשר הראו עמידה באילוצי הטמפרטורה שהוגדרו (איור 3). בשלב הפיתוח המפורט (CDR), בוצעו חישובי חוזק, לבחינת עמידותו של מיכל ההכלה ההנדסי בתנאי ההטמנה. החישובים בוצעו על פי תקן ASME למכלי לחץ, על פיהם נקבעו ממדיו הגיאומטריים של מכל ההכלה ופרט ריתוך מתאים. עובי הריתוך חושב בהתאם לתרחישי הנפה שונים של מכל ההכלה. הפיתוח הושלם (איור 4), תוך שימוש ברכיבים סטנדרטים והפקת שרטוטים. לפרויקט זה חשיבות גדולה, עצם היותו אבן דרך ראשונה בפעילות סילוק הפסולת הרדיואקטיבית ובסיס לעבודת המשך, אשר תתמקד בהתאמה בין המכל ההנדסי לאזור ההטמנה.
מילות מפתח: פסולת רדיואקטיבית, מיכל הטמנה, קידוח עמוק, חוזק מבני, פינוי חום, קרינה רדיואקטיבית, מיגון קרינה.
איור 3 – ערכי טמפרטורה לרכיבי איור 4 – חלופה המיכל נבחרת
איור 2 – יחס הפחתת קרינה רדיואקטיבית
46
