Radioaktyviųjų atliekų tvarkymas

Siekiant  IAE eksploatacijos nutraukimo ir jos išmontavimo metu užtikrinti aplinkos, gyventojų ir darbuotojų saugą, ypatingą reikšmę įgyja:

  • radioaktyviųjų ir neradioaktyviųjų medžiagų pašalinimas (vandens išpylimas iš vamzdynų, alyvos pašalinimas iš alyvos tiekimo sistemų ir kt.);
  • saugus radioaktyviųjų atliekų tvarkymas;
  • radiacinės kontrolės ir saugos užtikrinimas, kad būtų užkirstas kelias radiaciniam, cheminiam ir kitokiam poveikiui žmonėms ir aplinkai.

Priklausomai nuo radioaktyviųjų atliekų (RA) rūšies galimi tokie pagrindiniai  RA tvarkymo  etapai – paruošiamasis apdorojimas, apdorojimas, kondicionavimas ir pakavimas, saugojimas ir laidojimas. Pagrindiniai RA tvarkymo proceso etapai nuo jų susidarymo iki laidojimo pateikti 1 pav. nurodant šių etapų tikslus ir operacijas.

  • Paruošiamasis apdorojimas  yra pirminis atliekų tvarkymo etapas, kurio metu atliekos suskirstomos į nebekontroliuojamas, į reikalaujančias konkrečių apdorojimo būdų, paviršinio arba giluminio laidojimo.
  • Atliekų apdorojimas, skirtas saugumui arba ekonomiškumui didinti, keičiant atliekų savybes. Šio etapo atliekų tvarkymo būdų pavyzdžiai yra presavimas arba deginimas.
  • RA kondicionavimą ir pakavimą sudaro veiksmai, kurių metu atliekoms suteikiama chemiškai ir termiškai stabili forma, stabilumą išlaikanti transportavimo, saugojimo ir laidojimo metu. Kietos būsenos atliekoms suteikimas, t.y. imobilizacija, vykdoma jų sukietinimo, įterpimo į matricą ir hermetiškas formas būdu. Imobilizuotos atliekos gali būti pakuojamos į įvairius konteinerius.
  • Laidojimas – paskutinis atliekų tvarkymo etapas, kada užtikrinus būtiną saugumą atliekos lokalizuojamos specialiai įrengtoje saugykloje – kapinyne. Laidojimas numato kelių barjerų izoliacijos sistemą, t. y. gamtinių ir inžinerinių barjerų įrengimą aplink RA tam, kad būtų užkirstas kelias radionuklidams patekti į aplinką.
  • RA patekimas į šiuos etapus priklauso nuo atliekų rūšies, kuri nustatoma atlikus fizinių, cheminių ir radiacinių savybių charakterizaciją.
  • Kai kurios atliekos gali būti nebekontroliuojamos arba pakartotinai panaudotos.

Kietosios radioaktyvios atliekos

Šiuo metu IAE kietosios radioaktyviosios atliekos susidaro demontuojant, eksploatuojant, atliekant techninį aptarnavimą ir modernizuojant įvairius įrenginius, deaktyvuojant patalpas ir elektrinės sistemų įrangą.

Siekiant sumažinti kietųjų radioaktyviųjų atliekų kiekį, jos yra skirstomos į radioaktyviąsias ir sąlyginai neradioaktyviąsias atliekas bei medžiagas jų susidarymo vietose.

Atliekos, kurios pagal dozimetrinės kontrolės rezultatus patenka į sąlyginai neradioaktyviųjų atliekų kategoriją, siunčiamos į 159B pastatą arba į B10 komplekso pastatą. Kontroliuojamoje zonoje atliekų susidarymo ir surinkimo vietoje vyksta atliekų rūšiavimas į radioaktyviąsias ir sąlyginai neradioaktyviąsias. Atliekos laikomos sąlyginai neradioaktyviosiomis iki jų atitikimo lygiui „0“ patvirtinimo matavimo įrenginiuose.

Labai mažo aktyvumo atliekos iš pradžių kraunamos į plastikinius maišus, skirstant jas į degias (popierius, medis, plastmasės), kurių yra apie 40 proc., ir nedegias (metalai, betonas ir kitos statybinės atliekos). Kietųjų atliekų transporto koridoriuje plastikiniai maišai sudedami į 3 m³ metalinius transporto konteinerius ir vežami į specialias saugyklas.

Mažo, vidutinio ir didelio aktyvumo atliekos kraunamos tiesiai į transporto konteinerius tose vietose, kuriose jos susidaro. 1995 m. pradėtas eksploatuoti 70 t presas, kuriuo mažo radioaktyvumo atliekos supresuojamos į 0,8 m³ tūrio ir 600-700 kg svorio paketus.

Degios mažo ir vidutinio radioaktyvumo atliekos:

  • darbo drabužiai,
  • popierius,
  • skudurai,
  • individualios saugos priemonės,
  • statybinės medžio atliekos,
  • medinio korpuso filtrai,
  • plastmasės ir gumos gaminiai.

Nedegios mažo ir vidutinio radioaktyvumo atliekos:

  • statybinės šiukšlės,
  • plytos,
  • betonas,
  • šiluminės izoliacijos medžiagos,
  • įvairios detalės, mazgai, filtrai ir kitos metalo atliekos.

Šios atliekos saugomos laikinosiose saugyklose.

Ilgaamžės vidutinio radioaktyvumo atliekos – panaudoti reaktoriaus komponentai (valdymo strypai, papildomi sugėrikliai, valdymo ir apsaugos sistema, technologiniai kanalai ir kt.) bei panaudoto branduolinio kuro rinklių elementai, susidarantys pjaustant rinkles.

Šios atliekos kraunamos į 0,7 m³ metalinius transporto konteinerius ir kurį laiką saugomos baseinuose, po to išvežamos ir sudedamos į atskirus betoninių antžeminių saugyklų skyrius. Kietųjų atliekų saugyklų, kurių bendras naudingas tūris 28,93 tūkst. m³, kompleksas yra Ignalinos AE teritorijoje.

Ilgaamžės vidutinio radioaktyvumo atliekos išlaikomos, smulkinamos ir gabenamos į IAE teritorijoje veikiančią laikinąją saugyklą. Įgyvendinus projektą B2/3/4, šios atliekos bus išimamos (projektas B2), gabenamos į B3, kur jos bus rūšiuojamos, apdorojamos (deginamos, presuojamos, cementuojamos) ir pakuojamos į konteinerius, vėliau konteineriai bus talpinami naujose saugyklose (B4). Tai bus laikinas saugojimas, kol bus pastatyti galutiniai kapinynai (saugojimo trukmė iki 50 metų).

Saugyklose įrengti specialūs kėlimo mechanizmai, naudojamos transporto priemonės, įrengta ventiliacijos sistema su oro valymu, sumontuoti transporto mašinų ir konteinerių plovimo įrenginiai, speciali kanalizacijos sistema ir kt. Degių kietųjų atliekų saugyklose taip pat įrengtos priešgaisrinės apsaugos sistemos. Mažo, vidutinio ir didelio aktyvumo radioaktyviųjų atliekų pakrovimo ir iškrovimo operacijos atliekamos nuotoliniu valdymu, nes yra nemažas jonizuojančiosios spinduliuotės lygis.

Skystosios radioaktyviosios atliekos

Ignalinos AE susidaro nemažai radioaktyviojo vandens srautų. Tai pirminio šilumnešio drenažas, deaktyvacijos srautai, laboratorijų atliekos, grindų drenažo, dušų ir specialiojoje skalbykloje panaudotas vanduo, joninių dervų regeneracijos skysčiai.

Palyginus su kitomis radioaktyviųjų atliekų rūšimis skystųjų radioaktyviųjų atliekų susidaro nedaug.  Tačiau dėl savo savybių specifikos tokios atliekos reikalauja specialių apdorojimo metodų.

Užteršto vandens srautai surenkami rezervuaruose, po to tiekiami į garintuvus, o po papildomo valymo grąžinami į gamybos ciklą. Radioaktyvus garinimo koncentratai surenkami ir sukietinami bituminiame saugojimo komplekse 158/2 pastate. Numatoma galimybė šią saugyklą pertvarkyti į galutinę saugojimo vietą.

Panaudotų joninių dervų ir perlito perdirbimui buvo suprojektuoti ir pradėti eksploatuoti cementavimo įrenginys ir laikinoji cementuotų atliekų saugykla. Šį cementavimo projektą 2006 metais įgyvendino kompanija AREVA.

Planuojama, kad komplekse bus apdorota apie 5 900 m3 panaudotų dervų, perlito ir nuosėdų, susikaupusių IAE eksploatacijos ir eksploatacijos nutraukimo metu.

Taip pat manoma, kad kietųjų radioaktyviųjų atliekų, susidariusių IAE eksploatacijos ir eksploatacijos nutraukimo metu, kiekis iš viso sieks apie 130 000 m3 .

Naujame radioaktyviųjų atliekų tvarkymo ir saugojimo komplekse (KRATSK) kietosios radioaktyviosios atliekos bus išimamos iš jau turimų įmonėje laikinųjų saugyklų, o naujai susidarančios atliekos bus rūšiuojamos, apdorojamos (deginamos, presuojamos arba cementuojamos) ir pakuojamos. Visos šios atliekos bus talpinamos naujose laikinosiose saugyklose. Komplekso eksploatavimas truks iš viso 50 metų: atliekos bus tvarkomos 30 metų, saugomos – 50 metų. Tokio tipo kompleksai jau veikia Bogunice AE (Slovakija), Balakovo AE (Rusija) ir Karlsruhe (Vokietija), statomi Leningrado AE ir Černobylio AE.

Ateityje atliekos, kurių užterštumas neviršija nebekontroliuojamųjų lygių, bus išgabentos neribotam naudojimui, o užterštos atliekos bus laidojamos paviršiniame labai mažo aktyvumo trumpaamžių radioaktyviųjų atliekų kapinyne arba laikinai saugomos elektrinės teritorijoje, kol bus pastatyti reikalingi kapinynai (antžeminis ir giluminis).  

Labai mažo, mažo ir vidutinio aktyvumo trumpaamžių radioaktyviųjų atliekų laidojimas

Tokių atliekų laidojimui Ignalinos AE teritorijoje bus pastatyti šie objektai:

Labai mažo aktyvumo trumpaamžių atliekų kapinynas

Trumpaamžių labai mažo aktyvumo atliekų buferinės saugyklos statyba (B19-1), 2010 m. lapkritis

Tai bus paviršinis kapinynas „Landfill“, kurį sudarys:

  • Buferinė saugykla. Tai laikinas uždaras statinys su įrenginiu, kurio paskirtis – matuoti bendrą aktyvumą, nuklidinę sudėtį ir svorį. Taip pat saugykloje bus įranga, skirta konteineriams su atliekomis transportuoti ir sandėliuoti.
  • Laidojimo moduliai. Tai bus antžeminės konstrukcijos, kuriose metalinės ir plastikinės pakuotės su atliekomis bus sandariai sudedamos ant laikančiosios betoninės plokštės, o iš viršaus bus uždengiamos keliais dirbtinių ir gamtinių medžiagų sluoksniais. Numatoma, kad iš viso tokių modulių gali būti trys. Pirmasis modulis bus paruoštas priimti atliekas 2012 metų pabaigoje.

Taigi, iš pradžių konteineriai su atliekomis bus laikomi buferinėje saugykloje, o kai saugykla bus iki galo užpildyta – visi konteineriai bus išvežti į modulį laidoti.
Kapinyne bus įrengta radiacinio monitoringo sistema. Tokio tipo saugykla jau veikia Oskarshamn atominėje elektrinėje (Švedija).
Po to, kai IAE daugiau nebeliks tokios rūšies atliekų, buferinė saugykla bus išmontuota.

Mažo ir vidutinio aktyvumo trumpaamžių radioaktyviųjų atliekų paviršinis kapinynas

20-25 metus į kapinyno betonines sekcijas bus gabenamos pakuotės su trumpaamžėmis mažo ir vidutinio aktyvumo atliekomis. Užpildytas ir uždarytas kapinynas atrodo kaip milžinkapis. Išskyrus betoną, pakuotes saugos daugiasluoksnė, nelaidi vandeniui ir atspari aplinkos poveikiui danga (sandarus molis, gruntas ir pan.). Planuojama, kad pirmieji kapinyno statiniai bus pradėti eksploatuoti 2017 metais.

Užpildžius ir galutinai uždarius visą kapinyną, pirmuosius 100 metų jo aktyvią priežiūrą vykdys eksploatuojančioji organizacija – Radioaktyviųjų atliekų tvarkymo agentūra (RATA). Per kitus 200 metų (pasyvios priežiūros metu) žemės naudojimas kapinyno teritorijoje bus apribotas. Panašūs kapinynai jau yra Ispanijoje (kapinynas El Cabril) ir Prancūzijoje (Centre L’Aube).

Pasibaigus IAE patalpų deaktyvacijai ir konstrukcijų išmontavimui susidarys 965 000 m3 betono ir 190 000 tonų plieno, kurių užterštumas radionuklidais neviršys nebekontroliuojamų lygių. Tokios medžiagos bus išgabentos į paprastą sąvartyną arba pakartotinai panaudotos be radiacinės saugos reikalavimų taikymo. Toks atliekų tvarkymas yra efektyvus ir ekonominiu, ir aplinkosauginiu požiūriu.

Kiekviename radioaktyviųjų atliekų tvarkymo etape yra nustatytos saugos priemonės.

Atliekų tvarkymo proceso valdymas ir apskaita

IAE diegiama eksploatacijos nutraukimo valdymo sistema, skirta viso eksploatacijos nutraukimo proceso valdymui. Jos dėka bus atliekamas dokumentų valdymas, atliekų tvarkymo proceso valdymas ir pan.

Sistemos sudėtyje esančio Atliekų tvarkymo valdymo modulio dėka bus registruojamos, stebimos ir valdomos visų rūšių IAE eksploatacijos nutraukimo metu susidarančios atliekos ir medžiagos.

Pagrindinis atliekų tvarkymo valdymo tikslas yra atliekų kiekio ir aktyvumo stebėjimas. Eksploatacijos nutraukimo metu visos medžiagos, demontuojama įranga bei įrenginiai bus registruojami ir dokumentuojami.