С остаряването на френския ядрен флот и предстоящото спиране на атомната електроцентрала във Фесенхайм, темата за демонтирането на атомните централи вероятно ще се появява редовно. Следователно е време да направим равносметка на този спорен и често лошо третиран предмет.
Нека започнем с идеята, внимателно култивирана чрез обикновена дезинформация по ядрения въпрос: ние знаем как да демонтираме атомните електроцентрали. Нямаме напълно демонтирани атомни електроцентрали на френска територия, но има примери за пълно демонтиране по целия свят. Можем да цитираме например американските атомни електроцентрали на Ранчо Секо или Мейн Янки. Следователно е възможно пълно демонтиране на атомна електроцентрала, тъй като тя е извършена изцяло в определени електроцентрали по света. Но нека се потопим малко в сложността на темата.
Въпросът за остатъчната радиоактивност
Извеждането от експлоатация на ядрена енергия се извършва на няколко етапа. Започваме с окончателно спиране на атомната електроцентрала. Горивото се разтоварва и поставя в басейна, различните вериги се изпразват и отпадъчните води се обработват. След като басейните за съхранение са изпразнени и най-много радиоактивни елементи, присъстващи в резервоара, по-специално контролните пръти, са премахнати, цялото съоръжение остава да бъде демонтирано. Растенията, които очакват демонтаж, са в това състояние. Радиоактивността, съдържаща се в атомна електроцентрала, е много по-малка от тази, която се съдържа в работеща атомна електроцентрала, съдържаща гориво.Но защо електроцентрала в това състояние все още съдържа радиоактивност? Възможно е да има замърсявания. Например, радионуклиди (радиоактивни атоми), които са излезли от облицовката на горивото и са се закрепили в съда или първичната верига. Но има остатъчна радиоактивност и поради феномена на неутронно активиране.
Преди да обясним това явление, трябва да се разбере, че в по-голямата част от случаите, подлагането на облъчване не го прави радиоактивен. Както човек със слънчево изгаряне не е заразен, така и облъченият не става радиоактивен. От друга страна, ако е изложена на радионуклиди, тя може да ги абсорбира или фиксира върху кожата и дрехите си. Това се нарича замърсяване. Замърсеното лице или предмет е радиоактивно.
Но има поне един изключителен случай, когато облъчването индуцира радиоактивност: активиране на неутрон. Всъщност стабилният атом, улавящ неутрон, може да стане радиоактивен. Въпреки това, в сърцевината на действащия ядрен реактор има поток от неутрони, поддържан от реакциите на делене, които произвеждат топлината, използвана за генериране на електричество. Този феномен на активиране на неутроните се осъществява естествено с производството на космическо излъчване на въглерод 14 в атмосферата или изкуствено с производството на железен радионуклид в съда на ядрения реактор.
Камил Будзински / Shutterstock.comПо-голямата част от радиоактивността, останала в изключената атомна електроцентрала, е свързана с тези активиращи продукти. Тези радионуклиди са уловени в стоманени и бетонни конструкции и следователно представляват малка опасност за околната среда и околните популации, освен ако реакторната сграда не е значително влошена. От друга страна, тези радионуклиди остават опасни за персонала, който ще трябва да демонтира централата. Тези оператори не само потенциално ще влязат в контакт със замърсени или активирани зони и ще бъдат подложени на облъчване, но освен това операциите по разрушаване или рязане могат да освободят заклещени радионуклиди. Ето защо е необходимо да се въведат подходящи мерки за радиационна защита за ограничаване наоблъчване, получено от операторите и предотвратяване на контакт и вдишване на радионуклиди.
Това, което е много важно да се разбере, е, че тази радиоактивност се дължи главно на радионуклиди, които имат кратък полуживот. Например, желязото 55 и кобалтът 60, които се получават чрез неутронно активиране, имат период на полуразпад съответно 2,7 години и 5,3 години. Няма да съставяме целия списък, но по-голямата част от радиоактивността на растение, очакващо демонтаж, се дължи на продукти за активиране с период на полуразпад от няколко десетки дни до няколко години. Както знаете, периодът на полуразпад се отнася до времето, след което радионуклидът има точно един шанс от две да се разпадне. След десет полуживота количеството радионуклиди се разделя на 2 10. Така че след няколко десетилетия радиоактивността, дължаща се на продуктите за активиране, се дели на хиляда.
Следователно той е много различен от радионуклидите, открити в отработеното гориво, които имат за някои много дълъг период на полуразпад, например плутоний и неговият полуживот над 10 000 години, или нептуний-237 и неговия полуживот. на възраст над два милиона години. Именно тези радионуклиди от отработено гориво ще образуват най-опасните радиоактивни отпадъци, но това е друга тема, която заслужава статия поне толкова дълго.
Въвеждане на стратегия за извеждане от експлоатация
Това, че остатъчната радиоактивност на спряна атомна електроцентрала намалява за няколко десетилетия, е изключително важно, защото затова има две основни стратегии за извеждане от експлоатация. Първият е да демонтирате растението възможно най-бързо. Второто е да изчакате радиоактивността да намалее, преди да се намесите на място. След няколко десетилетия радиоактивността, свързана с продуктите за активиране, ще намалее значително и работниците ще бъдат по-малко изложени на радиоактивност. Следователно мерките за радиационна защита също ще бъдат по-лесни за изпълнение.Арбитражът между тези две техники не е лесен. Непосредственото демонтиране изисква повече радиационна защита, но отложеното демонтиране може да създаде проблеми със загубата на информация на обекта или със стареенето и влошаването на част от инсталацията, усложняващо демонтажа. Мисля, че оптималният избор ще зависи от особеностите на всеки реактор и уменията на участващите играчи.
Няколко реактора са демонтирани по целия свят. Ако изключим кораби и подводници с ядрено захранване и ако включим прототипи и изследователски реактори. Има повече от 160 ядрени реактора, затворени за постоянно в целия свят. В него най-малко 17 са напълно демонтирани, около петдесет са демонтирани, други петдесет очакват разпад за последващ демонтаж, трима са заровени и за останалата карантина стратегиите не са посочени. Погребването е много малко използван метод и в специални случаи на малки реактори, той просто включва обединяването на радиоактивните части и изливането им в дълготраен материал като бетон. Това го правие мислима само в много конкретни случаи и няма да говоря за това допълнително. Двете основни стратегии, демонтаж директно или изчакване на радиоактивния разпад да намали рисковете, са добре представени в световен мащаб.
Във Франция стратегията на EDF е да изчака радиоактивното разпадане на продуктите за активиране, за да сведе до минимум експозицията на работниците, с изключение на няколко експериментални и изследователски реактора. Това доброволно отлагане на демонтажа на атомни електроцентрали несъмнено е отчасти отговорно за идеята, че не знаем как да демонтираме атомните електроцентрали. Но през 2015 г. законът за енергиен преход за зелен растеж заложи принципа на незабавно демонтиране в регламентите и EDF трябваше да промени коренно стратегията си. Това законодателно позициониране беше оправдано от желанието да не се възлага тежестта на демонтажа върху бъдещите поколения, но също така и от загубата на памет и значителните разходи за наблюдение и поддръжка, коитовключват отложена стратегия за демонтаж. Виждаме, че изборът на стратегия засяга и елементи, които избягват строго научните критерии. Ако трябва да изберем между ограничаването на експозицията на работниците или ограничаването на тежестта върху бъдещите поколения, това е политически избор, решение, което трябва да се вземе между алтернативи, които не могат да бъдат сравнени с проста и обективна метрика. Политикът е решил и е приложил стратегия за предпочитания.решение, което трябва да бъде взето между алтернативи, които не могат да бъдат сравнени с проста и обективна метрика. Политикът е решил и е приложил стратегия за предпочитания.решение, което трябва да се вземе между алтернативи, които не могат да бъдат сравнени с проста и обективна метрика. Политикът е решил и е приложил стратегия за предпочитания.
Както може би знаете, френските атомни електроцентрали днес се състоят изцяло от водни реактори под налягане. Те са 58. В света няколко атомни електроцентрали с водно налягане са напълно демонтирани, като Американската атомна централа в Ранчо Секо или тази на Мейн Янки, за да назовем двете най-големи.
Във Франция практически завършихме демонтирането на реактора на площадката Chooz A в Ардените, която беше в експлоатация от 1967 до 1991 г. Chooz A е първият реактор под налягане, построен във Франция. EDF, който първоначално е избрал отложен демонтаж, промени стратегията си и избра незабавен демонтаж през 2001 г., разрешен от ASN през 2006 г. Извеждането от експлоатация вече е добре напреднало и трябва да бъде напълно завършено през 2022 г. Реакторът Chooz A е 305 MW реактор, по-малък от действащите, но с много подобна технология. Поради това се възприема като курс на обучение за бъдещ демонтаж на действащи в момента електроцентрали. До момента демонтирането на Chooz A е извършено без големи проблеми, без големи закъснения или увеличаване на разходите. Очакваните разходи от 500 милионаевро трябва да се водят като календар.
Chooz A / Кредити: IRSN / Philippe Dureuil
За да получите представа за разходите за бъдещ демонтаж, най-полезният документ за одита от 2015 г., възложен от Министерството на околната среда, който оценява разпоредбите за деконструкция на реактори с EDF . Има и доклад на Сметната палата по въпроса, но той е малко датиран. Одитът като цяло потвърди оценките на EDF, които се основават на задълбочено проучване на обекта Dampierre. Пълното демонтиране на тази атомна електроцентрала с 4 реактора с мощност 900 MW би струвало 1 069 милиона евро през 2013 г. 2013 евро, тъй като, както знаете, реалната стойност на едно евро варира през годините и през годините. „инфлация.
Тази сума се осигурява от EDF и следователно винаги е била горе-долу част от цената на електроенергията от атомни електроцентрали. Нека направим малко изчисление на ъгъла на масата, за да получим порядък на величината. Ако изключим електроцентралата Dampierre след четиридесет години експлоатация, тя ще произведе около 1000 милиарда kWh. Това довежда разходите за извеждане от експлоатация до 0,1 сантима на произведен kWh, около 2% от цената за производство на ядрена електроенергия. Тъй като производството е само една трета от цената, платена от крайния потребител, демонтирането на този сайт би струвало по-малко от 1% от цената, платена от крайния потребител, т.е. За тези, които не са доволни от изчисленията, извършени във Франция, демонтирането на двете американски атомни електроцентрали, от които азговорили преди са стрували около 500 милиона долара всеки. Следователно обратната връзка от извършените по целия свят операции по демонтиране потвърждава реда на величината, даден от EDF.
Система за дългосрочно съхранение на радиоактивни отпадъциСлучаят с отпадъци, получени при демонтаж
Демонтажът обикновено се извършва от по-малко радиоактивните зони до най-радиоактивните зони. Следователно можем да започнем с демонтирането на всички неядрени части на централата. По време на демонтажа има няколко вида отпадъци. Да има отправна точка. Ще говоря за количествата радиоактивни отпадъци, които ще се получат от демонтирането на реактор под налягане, работещ днес, като четирите присъстващи в завода във Фесенхайм. На първо място, има 80% конвенционални отпадъци за обем от 80 000 m 3 , грубо бетонни развалини и стомана. Всичко това ще представлява малка част от отпадъците, произвеждани годишно във Франция от деконструкцията и рехабилитацията на сгради.По отношение на радиоактивните отпадъци ще има малък обем дълготрайни междинни отпадъци, отпадъци, които също се получават при преработката на отработено гориво и за които обектът Bure се разглежда за дълбоко геоложко обезвреждане. По-голямата част от радиоактивните отпадъци са 7000 m 3 отпадъци с ниско и средно ниво на краткотрайност и 10 000 m 3 отпадъци с много ниско ниво.
Краткотрайните отпадъци с ниско и средно ниво са отпадъци с ограничена опасност. Смята се, че след няколко века тяхната радиоактивност ще бъде от порядъка на естествената радиоактивност. Следователно те се съхраняват на повърхността в най-голямото ядрено хранилище в света, хранилището Aube.
Отпадъците с много ниско ниво са по-противоречиви. Тези отпадъци се произвеждат "чрез зониране". Всички отпадъци, произведени в ядрена зона, се считат за отпадъци с много ниско ниво, дори когато не съдържат следи от изкуствена радиоактивност. Следователно този метод на управление, който е френска особеност, включва допълнителни икономически разходи и ненужни въздействия върху околната среда. В останалия свят има прагове за освобождаване. Ако радиоактивността е под този праг, отпадъците не се считат за радиоактивни. Те се съхраняват в индустриалния групировъчен, складов и складов център. Тази площадка обаче няма да е достатъчна за съхранение на всички отпадъци с много ниско ниво, получени при демонтажа на 58-те реактора днес.hui в експлоатация, ако запазим същото управление на тези отпадъци.
Въпреки това е важно да се отбележи, че ако демонтажът се възприема толкова зле, това е и защото имаме реактори на френска земя, които са много по-трудни за демонтиране, отколкото реактори под налягане. Първото поколение ядрени реактори, построени във Франция (природен уран графитен газ), електроцентралата Brennilis (реактор с тежка вода) и реакторите Phénix и Superphénix (реактор с бърз неутрон с охлаждане на натрий) са спрени от няколко десетилетия и демонтажът им се натрупва. закъснения и допълнителни разходи. Въпреки това възникналите проблеми са присъщи на технологиите на тези реактори и няма да бъдат срещнати при бъдещия демонтаж на 58-те реактора с вода под налягане, които в момента работят.
Тази статия е адаптирана от работата, която създадох за видео () в моя канал в YouTube. В това видео ще намерите повече информация, по-специално за различните видове радиоактивни отпадъци. Можете също така да се консултирате с източниците ().
За повече информация: YouTube канал Le Réveilleur, Източници Le Réveilleur.
