L'impatto ambientale di dismissione di vecchi reattori nucleari e il riclamativo del sito

La prima generazione di centrali nucleari raggiunge la fine della loro vita operativa, la flotta globale affronta la sfida di ritirare in modo sicuro queste strutture e di ripristinare la terra ad una condizione adatta all'uso futuro. L'impatto ambientale della decommissione non si limita alla rimozione dei materiali radioattivi; comprende un ampio spettro di considerazioni qualitativi, tra cui la gestione dei rifiuti, la gestione dei reattori nucleari.

Comprendere il reattore nucleare

Il decommissioning è il processo con cui viene permanentemente tolto un impianto nucleare e tutti i materiali radioattivi vengono rimossi, contenuti o smaltititi, nella misura in cui il sito può essere rilasciato per un uso illimitato o limitato. Secondo il International Atomic Energy Agency (IAEA), ci sono tre principali strategie di decommissione: immediata smantellamento (DESATOR), sicurezza sito

La diffusione immediata di tutti i componenti radioattivi inizia in genere entro pochi anni dalla chiusura degli impianti e comporta la rapida rimozione di tutti i componenti radioattivi. Questo approccio riduce al minimo il tempo in cui il sito rimane sotto controllo normativo, ma genera un grande volume di rifiuti in un periodo relativamente breve.

Quadro regolamentare e supervisione ambientale

Gli Stati Uniti, la Commissione per la regolamentazione nucleare (NRC)] stabilisce i requisiti per la risoluzione della licenza e il rilascio del sito. I Licenziatari devono presentare un piano di decommissionemento dettagliato che include una relazione ambientale che valuta i potenziali impatti su aria, acqua, suolo e ecosistemi.

Sfide ambientali durante il disimpegno

La smantellamento fisico di un impianto nucleare introduce una serie di sfide ambientali interconnesse: la scala del lavoro è immensa: un singolo grande reattore può contenere migliaia di tonnellate di cemento contaminato, acciaio, tubazioni e altri materiali. La gestione di questi materiali senza causare contaminazioni off-site o un'esposizione eccessiva ai lavoratori richiede una pianificazione e un'esecuzione sofisticate.

Gestione dei rifiuti radioattivi

La decommissione produce rifiuti radioattivi in tre categorie: rifiuti a basso livello (LLW), rifiuti intermedi (ILW), e rifiuti a basso livello (VLLW).

Soil e contaminazione dell'acqua

La gestione delle acque reflue e delle acque reflue, che si trovano sotto i decenni di funzionamento, possono essere migrate nel suolo o nelle acque sotterranee sotto le perdite, le fuoriuscite o le deposizioni di decomposizione.

Gestione della qualità dell'aria

I particolati radioattivi aerodinamici sono una preoccupazione primaria durante la dismantling del reattore. Quando i grandi componenti come i recipienti di pressione del reattore o i generatori di vapore sono segmentati utilizzando il taglio termico (ad esempio, i torce del plasma), gli aerosol sono generati che possono contenere i radionuclidi come 60]]Co, [FLT-90]137]

Rimboscata del sito e Restauro Ambientale

Dopo che tutte le strutture contaminate sono state rimosse e il sito è stato esaminato per confermare che la radioattività residua è al di sotto dei criteri di rilascio, la fase successiva è la bonifica del sito. Ciò comporta il ripristino del terreno ad una condizione che è sicura per l'uso futuro previsto, che può essere non limitato (ad esempio, un parco pubblico) o limitato (ad esempio, un impianto industriale con controlli).

Rimozione dei materiali radioattivi residenziali

Anche dopo che i principali componenti sono andati, piccole quantità di radioattività possono rimanere nelle fondamenta di cemento, tubazioni sepolte e suolo sottostante. Il licenziatario deve dimostrare attraverso un sondaggio di stato finale (FSS) che il sito soddisfa i criteri di rilascio. Questo sondaggio utilizza metodi di campionamento statistico per misurare la radiazione gamma, raccogliere campioni di suolo e analizzare le acque sotterranee.

Paesaggio Contouring e Stabilizzazione

Una volta completata la pulizia radiologica, il sito deve essere preparato fisicamente per il suo nuovo ruolo. Questo include la rimozione di fondazioni edilizie, serbatoi sotterranei e tubi discarica; il grading del terreno per prevenire l'erosione; e l'installazione di sistemi di drenaggio. La vegetazione è ristabilita utilizzando le specie native per promuovere il recupero ecologico e prevenire la diffusione di impianti invasivi.

Restaurazione di Ecosistemi e Biodiversità

La decommissione comporta spesso la completa rimozione delle infrastrutture industriali, che possono creare un ardesia bianco per il restauro ecologico. Molti ex siti di impianti nucleari si trovano sulle proprietà costiere o fluviali che erano originariamente zone umide o boschi. Gli sforzi di bonifica possono ricreare questi habitat, fornendo corridoi per la fauna selvatica e migliorare la biodiversità locale. Ad esempio, il sito di Yankee Connecticut dopo il ripristino di autocommissioning è stato trasformato in un meno acri di conservazione che ospita gli anni di successo percorsi a piedi e uccelli chiave.

Riacquisto di siti recuperati

Uno dei vantaggi ambientali più significativi di una profonda decommissione e bonifica è l’opportunità di riutilizzo del terreno per l’energia pulita o per l’utilizzo comunitario. Poiché gli impianti nucleari sono in genere collegati alla rete con grandi linee di trasmissione e hanno accesso all’acqua di raffreddamento, i siti sono ideali per progetti di energia rinnovabile.

Misure di sicurezza ambientale e migliori pratiche

I moderni progetti di dismissione impiegano una gerarchia dei controlli per proteggere l'ambiente. La prima linea di difesa è la riduzione della fonte: utilizzando un'attenta pianificazione per minimizzare la quantità di rifiuti che richiede lo smaltimento. Ad esempio, i grandi componenti metallici possono essere tagliati in pezzi più piccoli e rifiniti a fuso per ridurre il volume, anche se questo stesso richiede energia e produce rifiuti secondari.

Sistemi di contenimento robusti

I sistemi di contenimento avanzati comprendono custodie modulari che possono essere erette intorno a un reattore o componenti per creare un ambiente “pulito”; questi alloggiamenti sono dotati di unità di filtrazione HEPA e di assorbimento di carbonio per il controllo sia di particolati che di contaminanti gassosi. I sistemi di ventilazione temporanei mantengono il flusso d’aria direzionale da zone pulite a contaminate, impedendo la migrazione esterna di materiale radioattivo.

Monitoraggio ambientale continuo

Le reti di monitoraggio in tempo reale sono distribuite al confine del sito e in luoghi sensibili come i corpi idrici vicini o le aree residenziali. Queste reti misurano radiazioni gamma, attività beta/gamma airborne e progenie radon. Le stazioni di campionamento raccolgono filtri d'aria, campioni d'acqua e campioni di suolo su un programma dettato dal corpo di controllo normativo.

Compliance regolamentare rigorosa

La decodifica è effettuata in base a una licenza che incorpora tutte le normative ambientali applicabili, tra cui la Clean Air Act, Clean Water Act e National Environmental Policy Act (nel USA). I licenziamenti devono presentare rapporti regolari di progresso e sono soggetti a ispezioni da parte dell'agenzia di regolamentazione. La non conformità può causare multe, interruzioni di lavoro, o anche la revoca della licenza.

Studi di casi in gestione ambientale

L'esame di progetti di decommissione completa fornisce informazioni sulle sfide e sui successi della gestione ambientale. Lo stabilimento di Yankee Rowe in Massachusetts è stato completamente decommesso nel 2007, e il sito è stato rilasciato per un uso non limitato. Il progetto ha dimostrato che un'attenta segregazione dei rifiuti e la decontaminazione potrebbero ridurre il volume di LLW che richiede lo smaltimento di oltre il 50%.

Conclusioni

La decommissione di vecchi reattori nucleari e la riaffermazione dei loro siti è un passo fondamentale nel ciclo di vita dell’energia nucleare. Mentre il processo presenta significative sfide ambientali, che vanno dalla gestione dei rifiuti radioattivi alla protezione della qualità dell’aria e dell’acqua, i moderni quadri di ingegneria e regolamentazione hanno dimostrato che queste sfide possono essere gestite efficacemente.