• Smantellamento di un reattore di potenza gas-grafite di I generazione: metodologie e tecnologie di rimozione della grafite e smantellamento del nocciolo
  • Decommissioning of a I Gen Gas-Graphite Power reactor: methods and Technologies for the graphite's retrieval and core dismantling

Canzone, Giuseppe

Subject

ING-IND/18 Fisica dei reattori nucleari

Description

Il presente lavoro di tesi ha riguardato lo studio dello smantellamento di un reattore gas grafite di potenza di I Gen. L’indagine è stata focalizzata in particolare al recupero della grafite irraggiata che ne costituisce il core. Viene presentata una descrizione referenziata del reattore e dei suoi componenti per mettere in evidenza la particolare architettura e le specifiche problematiche ad essa correlate. A valle di un’indagine sulle esperienze internazionali in merito al decommissioning e allo smantellamento di questi tipi di reattori, si forniscono una possibile sequenza di accesso alla cavità del reattore e una procedura per il suo smantellamento; si descrivono sommariamente le tecnologie di taglio e di handling, attualmente allo stato dell’arte, considerate come più idonee a questo tipo di applicazione. Vengono descritte le principali criticità della grafite nuclear grade ed illustrati i fenomeni caratteristici che ne determinano l’evoluzione nel reattore. Sulla base dei dati resi disponibili dalla Sogin S.p:A. e ricorrendo ai dati di letteratura per quelli non disponibili, è stato effettuato un assessment della grafite irraggiata costituente il nocciolo del reattore, rivolto in particolare a determinarne le caratteristiche meccaniche e la resistenza residua post-irraggiamento. Per valutare la possibilità di prelevare la grafite dal nocciolo è stato ipotizzato un dispositivo di presa che agganci per attrito i blocchi di grafite del moderatore attraverso il canale assiale. Infine è stata valutata la fattibilità di tale metodo attraverso una serie di simulazioni agli elementi finiti dirette a verificare la resistenza del blocco in varie condizioni di carico e vincolo. Come risultato si è dimostrata la fattibilità, almeno in via preliminare, del metodo proposto, determinando l’inviluppo di utilizzo del dispositivo di presa nonché la compatibilità del metodo proposto con le tecnologie di handling precedentemente individuate.

The PhD thesis has been focused on the study of the decommissioning of a gas-graphite reactor of the I gen. The investigation was pointed in particular to the retrieval techniques of irradiated graphite of the core. It has been presented a description of the reactor and its components in order to show the architecture and the specific problems related to it. After a review of international experiences regarding the decommissioning and dismantling of these types of reactors, it has been proposed a sequence of access to the cavity of the reactor and a procedure for its dismantling; it has been described the state of art on the cutting and handling technologies, considered as the most suitable for this type of application. the characteristic phenomena which determine the evolution of the graphite in the reactor are described and the main criticality of the nuclear grade graphite are illustrated . Based on data made available by Sogin S.p A. and with the data from literature , it has been performed an assessment of the irradiated graphite of the pile, addressed in particular to determine the mechanical characteristics and the post-irradiation residual strength. To evaluate the possibility to retrireve the graphite from the core it has been proposed a concept design of gripping device that hooks the bored graphite moderator brick for friction through the axial channel. Finally it has been evaluated the feasibility of this method by a series of FEM simulations to verify the strenght of the bricks under various load conditions and constraints. The feasibility of the proposed method has been proved as well as the compatibility of the proposed method with the handling technologies previously identified and the working range of the gripper tool was given.

Date

2017-05-12

Type

Tesi di dottorato

NonPeerReviewed

Format

application/pdf

Identifier

urn:nbn:it:unibo-20840

Canzone, Giuseppe (2017) Smantellamento di un reattore di potenza gas-grafite di I generazione: metodologie e tecnologie di rimozione della grafite e smantellamento del nocciolo, [Dissertation thesis], Alma Mater Studiorum Università di Bologna. Dottorato di ricerca in Ingegneria energetica, nucleare e del controllo ambientale , 28 Ciclo. DOI 10.6092/unibo/amsdottorato/8161.

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