On the effect of the specific heat release of a mixture of radionuclides on the relative mass transported in the “self-delivery” of spent nuclear fuel mode during space burial

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The issues of disposal of radioactive waste (RW) are currently one of the serious environmental challenges. One of the ways of disposal can be the space burial of radioactive waste, which reduces the pollution of the Earth. The paper considers the issues of transportation of radioactive waste, representing a mixture of isotopes of spent nuclear fuel (SNF), estimates of the mass-energy costs of SNF transportation using electric rocket engines (ERD). A variant is considered in which the transported mixture of SNF isotopes is both a payload and an energy source – “self-delivery”. The relations for calculating the relative mass of the transported SNF at various parameters are obtained.

Full Text

Restricted Access

About the authors

A. V. Onufriev

Bauman Moscow State Technical University (National Research University)

Author for correspondence.
Email: onufryev@bmstu.ru
Russian Federation, Moscow

V. V. Onufriev

Bauman Moscow State Technical University (National Research University)

Email: onufryev@bmstu.ru
Russian Federation, Moscow

V. V. Perevezentsev

Bauman Moscow State Technical University (National Research University)

Email: onufryev@bmstu.ru
Russian Federation, Moscow

S. N. Dmitriev

Bauman Moscow State Technical University (National Research University)

Email: onufryev@bmstu.ru
Russian Federation, Moscow

References

  1. Status and Trends in Spent Fuel and Radioactive Waste Management // IAEA Nuclear Energy Series No. 2018. № NW-T-1.14 (Rev. 1). 74 pp.
  2. Займовский А.С., Калашников В.В., Головин И.С. Тепловыделяющие элементы ядерных реакторов. М.: Атомиздат, 1966.
  3. Тевлин А.С. Атомные электрические станции с реакторами ВВЭР-1000. – 2-е дополненное изд. М.: Издательский дом МЭИ. 2008. 358 с.
  4. Отработавшее ядерное топливо тепловых реакторов [Электронный ресурс] // nuclphys.sinp.msu.ru URL: http://nuclphys.sinp.msu.ru/ne/ne3.htm#: (дата обращения: 10.12.2022).
  5. Семенов Ю.П., Филин В.М., Соколов Б.А. и др. О космическом захоронении особо опасных радиоактивных отходов атомной энергетики // Изв. РАН. Энергетика. 2003. № 3. С. 6–14.
  6. Пономарев-Степной Н.Н. Ядерная энергетика в космосе // Атомная энергия. 1989. Т. 66. Вып. 6. С. 371–374.
  7. Баканов Ю.А., Синявский В.В., Юдицкий В.Д. О возможных областях применения космических термоэмиссионных ЯЭУ большой мощности // Научно-технический сборник “Ракетно-космическая техника”. Серия 12. Вып. 3–4. Ч. 1. Калининград, Моск. обл.: Изд. РКК “Энергия”, 1995. С. 31–48.
  8. Онуфриев А.В., Дмитриев С.Н., Онуфриев В.В. Об особенностях транспортировки радиоактивных отходов на орбиты захоронения с помощью электроракетных двигательных установок // Известия академии наук. Энергетика. 2011. № 3. С. 129–138.
  9. Гришин С.Д., Лесков Л.В. Электрические ракетные двигатели для космических аппаратов. М.: Машиностроение, 1983. 148 с.
  10. Термоэлектрические генераторы. М.: Атомиздат, 1976. 320 с.
  11. Способ космического захоронения радиоактивных отходов в дальнем космосе и космический аппарат для его осуществления. Дмитриев С.Н., Онуфриев В.В., Онуфриев А.В. Патент на изобретение RU 2492537 C1, 10.09.2013. Заявка № 2012121400/11 от 24.05.2012.
  12. Онуфриев А.В., Дмитриев С.Н., Онуфриев В.В. Об особенностях проектирования технического облика космического аппарата для транспортировки радиоактивных отходов // Известия высших учебных заведений. Машиностроение. 2014. № 5 (650). С. 62–71.
  13. Онуфриев А.В., Дмитриев С.Н., Онуфриев В.В. О техническом облике космического аппарата для транспортировки радиоактивных отходов // Известия высших учебных заведений. Машиностроение. 2014. № 8 (653). С. 52–61.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Dependence of the mass fraction of the transported radionuclide and the SNF mixture in the “self-delivery” mode on the specific impulse of the ERE, γTEG = 1 kg/kW, γERD = 1 kg/kW, γHI = 1 kg/kW, βconstr = 0.3, αi = 0.2, tp = 1 year, φб = 0.2, kРЗ = 0.2, Vx = 6000 m/s. 1 – cesium, 2 – strontium, 3 – europium, 4 – curium, 5 – plutonium, 6 – SNF mixture.

Download (128KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Dependence of the mass fraction of the transported radionuclide and the SNF mixture in the “self-delivery” mode on the specific impulse of the ERE, γTEG = 0.5 kg/kW, γERD = 0.5 kg/kW, γHI = 0.5 kg/kW, βconstr = 0.3, αi = 0.2, tp = 1 year, φб = 0.2, kРЗ = 0.2, Vx = 6000 m/s. 1 – cesium, 2 – strontium, 3 – europium, 4 – curium, 5 – plutonium, 6 – SNF mixture.

Download (121KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Dependence of the mass fraction of the transported radionuclide and the SNF mixture in the “self-delivery” mode on the specific impulse of the ERE, γTEG = 1 kg/kW, γERD = 1 kg/kW, γHI = 1 kg/kW, βconstr = 0.3, αi = 0.2, tp = 1 year, φб = 0.2, kРЗ = 0.2, Vx = 10000 m/s. 1 – cesium, 2 – strontium, 3 – europium, 4 – curium, 5 – plutonium, 6 – SNF mixture.

Download (123KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. Dependence of the mass fraction of the transported radionuclide and the SNF mixture in the “self-delivery” mode on the specific impulse of the ERE, γTEG = 0.5 kg/kW, γERD = 0.5 kg/kW, γHI = 0.5 kg/kW, βconstr = 0.3, αi = 0.2, tp = 1 year, φб = 0.2, kРЗ = 0.2, Vx = 10000 m/s. 1 – cesium, 2 – strontium, 3 – europium, 4 – curium, 5 – plutonium, 6 – SNF mixture.

Download (116KB)
Indexing metadata
6. Table 8. Thermal characteristics of fission products of spent nuclear fuel [4]

Download (173KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Российская академия наук

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».