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退役拆除階段的IIN-3M研究堆設施。(圖/烏茲別克斯坦科學院)
“ 烏茲別克斯坦以前從未進行過核設施退役。原子能機構在這一過程的每一步為我們提供了支持,在我們缺少必要經驗和知識的情況下提供援助。
烏茲別克斯坦塔什干一片綠樹成蔭的沙質空地看起來似乎已經準備好迎接新的建設項目,其實這片空地是不再使用的IIN-3M研究堆退役的結果。
“決定讓IIN-3M反應堆退役,是因為它近年來很少使用,設備陳舊,而且位于一個機場附近,官員們正在考慮擴建該機場。”烏茲別克斯坦科學院核物理研究所實驗室主任Fakhrulla Kungurov說,“烏茲別克斯坦以前從未進行過核設施退役。原子能機構在這一過程的每一步為我們提供了支持,在我們缺少必要經驗和知識的情況下提供援助。”
烏茲別克斯坦輻射和技術聯合體的IIN-3M反應堆于2015年開始退役,2019年結束。這一過程包括對設施去污、拆解和拆除,以使設施及其場址不再受監管控制。1975年以來,該反應堆主要用于半導體和其他裝置測試,2013年停止運行。這是該國兩座研究堆之一,第二座仍在運行。
與設計用于發電的其他大型核反應堆相比,研究堆提供一種中子源,用于工業、醫學、研究、教育和培訓等領域的應用。當他們達到目的并不再使用時,就像任何其他核設施一樣,需要退役。退役的目的是清除所有放射性源、受污染的物質和其他構筑物,以便該場址可作他用。
超過60%的正在運行研究堆現在已經超過40年。老化反應堆數量的增加導致了全世界退役活動的增加;目前有220多座研究堆在運行,有443座已經退役。
各國可能出于各種原因選擇退役研究堆,例如延長其繼續運行的壽期成本過高、缺乏資金或技術過時,有些國家則可能決定對其翻新并保持運行,以繼續受益于它們的使用。然而,不管營運者和當局決定現在退役現有反應堆還是在未來很長一段時間內退役,都需要制定行動計劃。
原子能機構退役小組組長VladimirMichal說,原子能機構應請求,向各國提供支持和專門知識,以確保它們做好充分準備,安全可靠地處理退役問題。此外,原子能機構還發布安全標準和多種參考出版物,在這一領域提供導則并分享良好實踐,他說。
“各國自行決定是繼續運行還是關閉反應堆,但關鍵是讓不再運行的反應堆退役。”Michal說,“不讓閑置的研究堆退役,或不適當地退役,可能會導致它們的結構惡化,并增加對人類和環境的風險。”
當今,在研究堆項目一開始啟動就納入退役計劃已成為一種標準做法,但在20世紀70年代建造IIN-3M反應堆和其他許多反應堆時,情況并非如此。
“在建造研究堆的最初幾年里,人們普遍認為,只需最少的資源和規劃就可以輕松完成退役。然而,情況顯然并非如此。”Kungurov說,“因此,我們沒有退役過程的計劃,也沒有關于如何移除或拆除這些設備的信息,而這正是原子能機構的支持至關重要之處。”
2012年8月,原子能機構工作人員和其他國際專家前往烏茲別克斯坦評估反應堆場址。這次訪問的目的是讓專家們評估該設施的狀況,并收集必要的信息,以協助烏茲別克官員為退役做準備。
根據2012年訪問和其他會議的結果,原子能機構專家與國家小組合作,根據原子能機構關于退役規劃的建議和導則,制定退役計劃——包括項目時間表和成本估算。
Kungurov說:“估計退役成本是規劃過程中最困難的部分之一,因為我們的反應堆營運者以前從未這樣做過,這需要大量的文件。”關于退役IIN-3M反應堆的所有信息,例如要使用的程序、設備和工具的細節,都在開始實地工作之前提交給烏茲別克斯坦的國家監管機構批準。
按照原子能機構的安全標準,在開始退役過程之前,重要的一步是將所有燃料和放射源從廠房中移除。這通常需要專門的設備和訓練有素的專家。
對于IIN-3M堆,專家們與原子能機構以及俄羅斯和美國合作,將反應堆的燃料取出并運回原產國:俄羅斯。本案例的一個特別挑戰是乏燃料的形式——液態高濃鈾,因為這是此類燃料第一次空運回原產國。這項合作還包括整備各種廢棄的液體放射源,并將其從現場運送到處置設施。
然后,去污、拆解和拆除過程就可以開始了。退役過程包括逐個拆卸反應堆容器等設備;清除表面污染,確保安全輻射水平;以及移除反應堆箱體中使用的混凝土層。原子能機構為退役過程的每一步提供支持。
一旦退役過程完成,原子能機構應烏茲別克斯坦政府的請求,協助進行場址調查,以檢查放射性的安全水平。結果表明,由于沒有發現明顯的殘余放射性,退役是成功的。這一獨立測量結果與烏茲別克斯坦政府對該場址的評價一致,這些結果共同證實了將其用于其他目的是安全的。