ביטול ושיקום צמחים של אורניום עתיק

הדחף הגדל ל- Safe Facility Closure

צמחי ההעשרה אורניום היו מרכזיים בעידן הגרעיני, המספקים את החומר המפחיד הדרוש לדור הכוח ותוכניות נשק.מעידן המלחמה הקרה להתרחבות האנרגיה האזרחית, מאות מתקני העשרה נבנו ברחבי העולם.היום, רבים מהמתקנים הללו הגיעו לסוף החיים התפעוליים שלהם.ההתקדמות הטכנולוגית, פיתוח תקני בטיחות מתפתחים, והחלפת סדרי עדיפויות גיאופוליטיות הפכו להזדקנות של פעולות קריטיות אלה, ופירוק אתרים בטוח ובטחוניים בלבד, אינו תנאי בטיחותיים אחראים, אלא תנאי בטיחות הציבור, אלא תנאי בטיחותיים בלבד.

המורשת של העשרה אורניום כוללת כמויות עצומות של שאריות תהליך רדיואקטיביות, ציוד מזוהם, מבנים שנפגעו מבנית.ללא התערבות שיטתית, סיכונים אלה מהווים סיכונים ארוכי טווח למים, מערכות אקולוגיות וקהילות בקרבת מקום.התעשייה מתמודדת כעת עם האתגר של עשרות שנים ללא התערבות שיטתית של פעולות תוך עמידה בפרוטוקולים בטיחותיים קפדניים. מאמר זה חוקר את מחזור החיים המלא של פירוק - החל מהערכה ראשונית דרך האתר הטכני וההגנה על ידי מערכת הביטחון, ולהבטיח את האמצעים הטכניים היעילים, ולהבטיח את האמצעים הטכניים.

מסגרת תגמול וסטנדרטים בינלאומיים

הוצאת צמחים להעשרת אורניום פועלת תחת רשת צפופה של תקנות לאומיות ובינלאומיות.הסוכנות לאנרגיה אטומית הבינלאומית (IAEA) ,R.1) מפרסם תקני בטיחות מפורטים ומדריכים המשמשים כבסיס עבור רוב המדינות.מסמכים אלה מכסים הכל מהגנת קרינה לפסולת סיווג ושחרור קריטריונים של תקנות לאומיות, כגון ועדת הריגולציה הגרעינית של ארה"ב (NRC) או תקנות פיקוח גרעיניות, באמצעות פיקוח על ידי משרד הביטחון, או תקנות, באמצעות פיקוח על ידי משרד הרישוי ותקנות של בריטניה, או תקנות רישוי תקופתיות ותקנות רישוי.

מסמך מפתח הוא סדרת התקנים לבטיחות של IAEA מס 'GSR Part 6, המתארת את האחריות על פירוק ושיקום.זה מחייב כי מפעילי לפתח תוכנית ממצה מוקדם בחייו של המתקן, לשמור על אבטחת פיננסית נאותה, וליישם גישה מצופה המבוססת על רמת הסיכון של תוכניות ניהול משותף.

הערכה ואפיון: הקרן של השמדה בטוחה

לפני כל ההריסה מתחילה, הערכה אתר יסודית היא חיונית.שלב זה כרוך בתיעוד היסטורי, סקרים רדיולוגיים, דגימה של אדמה וממים קרקעיים, והערכה מבנית.המטרה היא ליצור מפה מפורטת של זיהום אשר מזהה נקודות חמות, ריכוז ⁇ s, ואת המצב הפיזי של המתקן.

פעילויות של אופי מפתח כוללות:

סקרים:0 (Radiological Surveys: FLT:1uing handned גלאיים ודמיית אוויר כדי לאתר רמות קרינה גבוהות.
ניתוח:0Chemical analysis: FLT:1 זיהוי חומרים מסוכנים שאינם רדיואקטיביים כמו PCBs, אסבסט מתכות כבדות שעשויות להיות סטריקאיות עם פסולת רדיואקטיבית.
(ב) מבחנים של יושרה סטרקטיבית: FLT:1 , הערכת מערכות בטון, פלדה ואוורור כדי לקבוע רצף פירוק בטוח.
(ב) [15] ,0) ,9 חומרים ממיין לתוך פסולת ברמה נמוכה, פסולת ברמת ביניים, ורמות פטורות או פינוי כדי לייעל את הפסולת.

סיווג מדויק מפחית הפתעות בשלבים מאוחרים יותר ומאפשר למתכננים לבחור את שיטות הדה-הבחנה היעילות ביותר.זה גם מזין בתיק הבטיחות שיש לאשר על ידי הרגולטורים לפני תחילת העבודה. פרויקטים רבים משתמשים במודל תלת-ממדי ומערכות מידע גיאוגרפיות (GIS) כדי לדמיין זיהום ופרק רצפים, שיפור הבטיחות ויעילות.

טכניקת פירוק: הסרת החשד הבלתי נראה

Decontamination הוא תהליך של צמצום או הסרת זיהום רדיואקטיבי משטחים, כלים ומבנים. עבור צמחי העשרה אורניום, המדבקות העיקרית מועשרת תרכובות אורניום, תחמוצות אורניום, מוצרי בת כגון טכנולוגיה-99.טכניקה משתנה על בסיס החומר והגישה.

שיטות למניעת הריון נפוצות כוללות:

(FLT:0Chemical decontamination: ההרחבה 1) של חומצות החלות, סוכנים ממריצים או פתרונות מבוססי קצף להתמוסס ולרומם את הנתונים.זה יעיל על נירוסטה ועל רצפות קונקרטיות.
(ב) ,0) טכניקות ממושכות: FLT:1, שימוש בפיצוץ, שחיקה או צלקות כדי להסיר שכבת דק של חומר על פני השטח מזוהם.
(FLT:0) מים בלחץ גבוה: ⁇ FLT 1 עבור טנקים צינורות, מטוסי מים יכולים להסיר זיהום חופשי.
(ב) ⁇ :0) ניקוי אלקטרוני: 1FLT משמש לעתים קרובות עבור חלקי מתכת מורכבים, זה חל זרם חשמלי כדי להפשיט זיהום באמבטיה מבוקרת.
(ב) [15] ,0) ,Vapor-phase decontamination:FLT 1 למרחבים מוגבלים, אדים מחוממים או גזים יכולים לחדור סדקים ולהסיר זיהום ללא מגע ישיר.

כל שיטה מייצרת פסולת משנית - כימיקלים מעוטים, שימוש במכנסות, או מים מזוהמים - אשר חייב להיות מנוהל.הבחירה של טכניקה מאזן יעילות, צמצום פסולת, מנה עובדת, ועלות. מערכות מרוחקות משמשים יותר ויותר כדי להפחית את החשיפה האנושית, במיוחד באזורים גבוהים כגון אולמות הצנטריפוגה וקווי תהליכים.

דיסמניפולציה והכחשה: עדיפות והגנה

ברגע שהדה-קונקטנציה הפחיתה את רמות הזיהום ככל מעשי, פירוק פיזי מתחיל.צעד זה כרוך בהסרת ציוד, פישוט, דוקטרקטציה, ואלמנטים מבניים. עבור צמחי אורניום, האזורים הרגישים ביותר הם חדרי ה cascade שבו צנטריפוגות או שלבים דיפוזיה גזית היו שוכנו.

אסטרטגיות של פירוק נופלות לשלוש קטגוריות:

(ב) קיצוץ:0) קיצוץ מרכיבים גדולים לחתיכות קטנות יותר באמצעות לפידים פלזמה, צפים, או ממניפולטורים מרוחקים.
(ב) הפחתה:0 (הפחתת תפוצה: 1FLT) 1 (שרקד) או מרסק חומרים כדי להפחית את נפח עבור סילוק מתכת, מחזור מתכת הוא אפשרי אם רמות ההנקה מושגות.
(FLT:0Building הריסת:0Building הריסת:FLT:1) ברגע שהציוד הפנימי הוסר, המבנה עצמו נהרס באמצעות מפריים, פטישים הידראוליים, או בפיצוץ באזורים נמוכים של זיהום.

אמצעי בטיחות במהלך פירוק כוללים ניטור אוויר מתמשך, שימוש בנשימה אווירית מסופקת, ובקרת גישה קפדנית.עובדים מאומנים בניהול מנה ועוקבים אחר העיקרון אלARA (נמוך ככל האפשר) מערכות ניטור קרינה בזמן אמת מזהירות את המפקחים לכל שחרור בלתי צפוי. פרויקטים רבים משתמשים בלעג או סימולציות וירטואליות כדי להחזיר את המרצפות וחתכות לפני ביצוען באזור הפעיל.

אסטרטגיות ניהול פסולת: מדור לדור ועד לדיסposal

ההסתה של צמח העשרה יחיד יכולה לייצר עשרות אלפי טונות של פסולת, החל מתכת מזוהמת בהירה בטון לחומרים נושאי אורניום הדורשים סילוק עמוק של פסולת יעילה הוא מרכזי הן בטיחות והן עלות הפרויקט.

ההיררכיה של הפסולת בהשמצה באה:

(FLT:0Waste minimization: FLT:103) באמצעות מדידה קפדנית ומדידה חופשית, חלק משמעותי של חומר ניתן לנקות עבור מיחזור קונבנציונלי או סילוק.
(FLT:0) סגגוריה: חומרים 1FLT ממוינים על ידי תוכן איזוטופ, צורה פיזית, וריכוז פעילות. אורניום הוא לעתים קרובות התאושש ומחזר כמו להאכיל עבור דלק חדש או כמו אורניום מרוקן לשימושים תעשייתיים.
(FLT:0) פיזור ותחבורה: FLT:1ir Wastes ממוקמים במיכלים מוסמכים - רום, קופסאות, או קסקים מוגן - העומדים בתקנות תחבורה.
(FLT:0) מסלולים בלתי אפשריים: FLT:1 שפכים ברמה נמוכה נשלחים למתקנים קרובים של מחסנים כמו מפעל טייס החיסול של פסולת (WIPP) בארה"ב או המרכז דה ל'אובה בצרפת. פסולת גבוהה יותר של פעילות גופנית עשויה לדרוש החזרות ביניים או גיאולוגיות עמוקות, אם כי פתרונות קבועים נותרו תחת פיתוח במדינות רבות.

טכנולוגיות טיפול בזבזניות מתקדמות, כגון supercompaction, incineration, and vitrification, משמשות כדי להפחית עוד את נפח ו unmobilize contaminants.המטרה הכוללת היא לייצר צורות פסולת כי הם בטוחים באופן פסיבי - לא דורש תחזוקה מתמשכת - על בסיס הסביבה של הרשות.

שחזור האתר ושיקום הסופי

לאחר כל הציוד מוסר ופסולת נשלחת מחוץ לאתר, הקרקע עצמה חייבת להיות משוחזרת למצב המתאים לשימוש עתידי.הפעלת מחדש מתמקדת בזיהום חי באדמה ובמים קרקעיים.

(ב) ⁇ :0) , ⁇ וחסידות: ⁇ 1 (ה) ,העברה אדמה מזוהמת והחלפתה במלאות נקייה, זה פשוט אך יוצר כמויות גדולות של פסולת.
(ב) [15] ,ההכניסת ה-[[1924]]: [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]
(FLT:0) ביוירמידציה: 1FLT:1 שימוש במיקרואורגניזמים כדי להפוך אורניום לצורות פחות ניידות.מחקר הראה כי חיידקים מסוימים יכולים להפחית את U(VI) כדי לאחל U(IV), למנוע הגירה.
(FLT:0Groundwater משאבה וטיפול: FIRLT:1) מיצוי מים מזוהמים וטיפול בו עם ion-exchange resins, משקעים, או תנומה הפוכה לפני גלגול או פריקה.

נקודת המוצא להפעלה מוגדרת על ידי תקני ניקוי מבוססי סיכון. Regulators קובע גבולות ריכוז אורניום ומזהמים אחרים המבוססים על תרחישים חשיפה - לצדם, תעשייתיים, או נופש מתווכים וריימות כי האתר עומד בקריטריונים אלה לפני שהוא שוחרר.במקרים מסוימים, בקרה מוסדית כגון הגבלות שימוש בקרקע או ניטור נשאר במקום במשך עשורים.

מחקרים: למידה מפרויקטים של Actual Decommissioning

בחינת פרויקטים בעולם האמיתי מספק תובנה חשובה לאתגרים ופתרונות של הפחתת מפעל ההעשרה.

Paducah Gaseous Diffusion Plant (ארה"ב)

מ-1952 עד 2013, צמח Paducah בקנטקי הפיק אורניום מועשר עבור כלי נשק וכוח מסחרי. Decommissioning מנוהל על ידי חיל הצבא האמריקאי של מהנדסים תחת תוכנית הפעולה של אתרים לשעבר Utilized (FUSRAP) שיעורים מרכזיים כוללים את החשיבות של ניהול פסולת מורשת מאוחסן בטנקים הזדקנות ושימוש במערכות רובוטיות כדי לבדוק מבנים גדולים.

Capenhurst Enrichment Plant (בריטניה)

האתר Capenhurst בצ'שייר החל להעשיר באמצעות דיפוזיה גזית ולאחר מכן עבר לטכנולוגיה צנטריפוגה.העברה של מבני הפיזור הישנים המעורבים בהתחמשות זהירה של המבנים הבטניים שנספדו אורניום במשך עשרות שנים.Urenco, המפעיל, פיתח מכונה מנקה בטון קניינית שמפחיתה את העבודה ידנית.

Mayak Industrial Complex (רוסיה)

אחד האתרים הגדולים והמורכבים ביותר, מאיאק הפיק פלוטוניום והעשיר אורניום לתוכנית הגרעין הסובייטית.התאמת הסביבה מאתגרת בשל עשורים של בזבוז לקוי, כולל שחרור של נצלנים רדיואקטיביים לנהר טקה. מאמצי הנוכחי להתמקד בשיקום פסולת מורשת ממתקנים לאחסון ומבנים מזוהמים.

אתגרים וחדשנות ב- Safe Decommissioning

למרות פרוטוקולים מבוססים, הפחתת צמחי ההעשרה מציגה אתגרים מתמידים.

(FLT:0)תבנית זיהום מורכבת: Uranium יכול להתיישב בציפוי צינורות מוסתרים, בתוך נקבובות בטון, ועל משטחים גבוהים, מה שהופך את ההסרה המלאה קשה.
בטיחות ה"אנרגיה":0 (Criticality Safety: FLT:1 Residual מועשר אורניום חייב להיות מבוקר בקפידה כדי למנוע ביקורת מקרית - דאגה מיוחדת במהלך פירוק כאשר הגיאומטריה משתנה.
ניהול מינון:0 (FLT:1 Balancing the need for Decontamination with שמירה על החשיפה של העובד נמוך ככל האפשר דורש תכנון וטכנולוגיה מתוחכמת.
(FLT:0) Cost וקביעת אי הוודאות: 1FLT:1, פרויקטים רבים עולים על הערכות ראשוניות בגלל תנאים לא ידועים שנמצאו במהלך האפיון, במיוחד במתקני מבוגרים עם רשומות עניות.
(FLT:0) תפיסה ציבורית: ⁇ FLT:1 קהילות ליד אתרי פירוק לעתים קרובות מודאגות מתאונות תחבורה, שחרור אבק, או זיהום קבוע. תקשורת טראנסבוי וראייה עצמאית הם הכרחיים.

חדשנות מתייחסת לאתגרים אלה.ה-FLT:0.IAEA's Decommissioning NetworkFIRLT:1 מאפשר שיתוף ידע בטכנולוגיות חדשות כגון פירוק לייזר, סורקים רובוטיים לבדיקה צינורות, ותוכנה מתקדמת לחיקוי. Machine Learning מוחלת על מנת לחזות התפלגות זיהום המבוססת על פרמטרים תפעוליים היסטוריים, שיפור יעילות ההתאמה (דפסת הדפסה) של ייצור מותאם אישית (D) משמש כדי לפרק כלי מותאם אישית לצמצום משימות ספציפיות אך לא רק כדי להגביר את המהירות.

תחזית לעתיד: לקראת מודל סוף-חיים אחראי

ההעשרה של צמחי ההעשרה האורניום צפויה לעלות בשני העשורים הבאים, כאשר המתקנים שנבנו בשנות ה-70 וה-80 מגיעים לחיי העיצוב שלהם.טכנולוגיית ההעשרה המתפתחת – במיוחד החלפת דיפוזיה גזית עם תהליכים יעילים יותר של צנטריפוגה – כבר הפכו למפעלים רבים מיושנים.המלאי העולמי של אתרי העשרה, מרוכז במדינות כמו ארה"ב, רוסיה, צרפת, צרפת, גרמניה, יפן, יפן, יפן, יפן, יפן, יפן, יפן, ויפן, תדרושה.

במבט קדימה, התעשייה נעה לעבר מודל של "עיצוב עבור פירוק", שבו מתקני העשרה חדשים בנויים עם חומרים קלים יותר כדי decontaminate ופרקים. Modular עיצוב, פריסות פשוט יותר, וכדאי מעקב פסולת מהיום ניתן להפחית באופן דרמטי עלויות עתידי וסיכון. מראשים ניטור, כגון השימוש של In-S Objecting Systems (ISO), יאפשרו יותר חומר משוחרר לצמצום נפח רגולטורי.

שיתוף הפעולה הבינלאומי נשאר עמוד השדרה של התקדמות.באמצעות ה-FLT:0.01.IAEA של תוכנית ההשמצה וסביבתית של נציבות הבריאות ותוכנית תיווך סביבתית של הסוכנות: 1) מדינות חולקות שיעורים שנלמדו, משתתפים במחקר משותף, ומפתחות סטנדרטים בטיחותיים מזיקים. גישה שיתופית זו מבטיחה שגם המשימות המאתגרות ביותר ניתן לבצע עם ביטחון, הגנה על הדורות הנוכחיים והעתידיים מהמורשת של העידן הגרעיני.

מסקנה: התחייבות לבטיחות ול Stewardship

קבלת ושיקום של צמחי ההעשרה האורניום הישנים הוא מאמץ מורכב ורב-קולי הדורש תכנון קפדני, טכנולוגיה מתקדמת ומחויבות בלתי מתפשרת לבטיחות.מאפיון האתר הראשוני באמצעות שיקום הקרקע הסופי, כל צעד חייב להיות מונחה על ידי עקרונות של הגנה קרינה, צמצום פסולת, ושקיפות. בעוד האתגרים הם סיכונים משמעותיים - קריטיים, זיהום קשה, חששות הציבור והדאגות - יש לבצע התקדמות משמעותית, ולא אקטיבית, על ידי התקנים בינלאומיים, אנחנו מתקדמים, אנחנו מתקדמים, לא יכולים להבטיח את הסטנדרטים ארוכי טווח, ולקדם, ולקדם, ולקדם את הכלכלה הבינלאומית, ולקדם, ולקדם, ולקדם, ולקדם, תוך כדי להבטיח את הסטנדרטים של הסביבה הבינלאומית, תוך כדי להבטיח את הסטנדרטים של הסביבה, ולקדם, ולקדם, לא מקובלים, ושקיפות.