Bagaimana perjalanan hidup PLTN berakhir dengan contoh stasiun Ignalina

Dua unit Ignalina NPP yang berlokasi di Lithuania adalah pembangkit listrik tenaga nuklir yang benar-benar shutdown kedua dengan RBMK (setelah Chernobyl). Reaktor akhirnya ditutup di sini pada tanggal 31 Desember 2004 dan 31 Desember 2009, dan sejak itu PLTN telah dinonaktifkan (eufemisme ini menyiratkan pembongkaran, penguburan residu radioaktif dan pembersihan struktur industri ke "halaman hijau"). Proyek ini (output) sebenarnya adalah proyek percontohan untuk RBMK, dan bergantung pada beberapa rantai teknologi utama, yang salah satu yang paling penting adalah pabrik ini B234, pengujian yang dimulai pada Mei 2017.


Ignalina PLTN

Tidak seperti Ukraina, Lituania, dan terutama yang berada di belakang gagasan penonaktifan reaktor Uni Eropa berusia 20 tahun, punya uang untuk ditarik, setidaknya beberapa dari mereka. Namun demikian, proses penonaktifan PLTN Ingalinsky, yang agak serasi di atas kertas, telah berubah menjadi opera sabun. Karena Rosatom harus melakukan pekerjaan serupa sejak 2019 (penarikan 1,2 unit PLT Leningrad dan kemudian semua RBMK secara berurutan), menarik untuk melihat teknologi, solusi dan masalah yang muncul di sekitar Ignalinka.


Transfer SNF dari penyimpanan basah ke wadah CONSTOR, Ignalina NPP.

Secara umum, prosedur "analisis langsung" (yaitu, stasiun mulai dibongkar, pada kenyataannya, satu atau dua bulan setelah berhenti, menggunakan personel operasional stasiun) terdiri dari bagian-bagian penting berikut:

• Bongkar bahan bakar dari reaktor, kolam penampung di fasilitas penyimpanan SNF untuk memastikan keselamatan nuklir reaktor dan ruang reaktor dengan kemampuan untuk menghentikan pasokan air pendingin ke reaktor dan BV. Selain SNF standar, pekerjaan tersebut harus dilakukan dengan SNF yang rusak, yang harus dihukum sebelum bergerak dan elemen reaktor radioaktif yang dapat diganti - misalnya, peredam tambahan. Seluruh prosedur memakan waktu dari 2-3 tahun hingga tak terbatas jika ada masalah dengan ISF.
  
  
• Pada saat yang sama, pembongkaran sistem tambahan pembangkit listrik tenaga nuklir, misalnya, stasiun pompa, bengkel gas teknis, dalam kasus RBMK, masih merupakan konstruksi besar sistem pendingin darurat gas untuk reaktor, generator dengan sistem tambahan.
  
  
• Pada saat yang sama, infrastruktur untuk limbah radioaktif tingkat menengah (RAW) di masa depan sedang dipersiapkan - ini adalah penyimpanan dekat-permukaan di lokasi atau terpencil, yang merupakan parit beton, ditutupi dengan tanah liat dan tanah dari atas. Akan ada banyak SAO dari PLTN, ini adalah bagian nyata dari sirkuit utama dan sistem yang terhubung dengan reaktor.
  
  
• Setelah infrastruktur siap, Anda dapat mulai membongkar unsur-unsur pembangkit listrik tenaga nuklir yang dapat membawa kontaminasi atau aktivasi radioaktif, diurutkan berdasarkan tingkat aktivitas dan upaya untuk mencuci dari kontaminan permukaan. Apa yang dapat dicuci hingga standar berlaku untuk besi tua, apa yang tidak - untuk penguburan. Sampai sekarang, tidak diketahui secara pasti berapa banyak CAO yang akan dikubur dari RBMK, sehingga akan ditentukan, perlu untuk membongkar setidaknya satu.

Proses pemantauan standar untuk kontaminasi radioaktif dari logam bekas di Ignalina NPP setelah dekontaminasi (pembersihan permukaan).

Masalah utama RBMK dan banyak reaktor grafit lainnya adalah grafit. Grafit iradiasi memiliki aktivitas spesifik sekitar 0,3-1 gigabecquerel per kg, termasuk ~ 130 MBq / kg isotop C14 buruk dengan waktu paruh 5700 tahun. Karena C14, batas asupan tahunan ke dalam tubuh sesuai dengan standar keselamatan yang didefinisikan dalam 34 MBq opsi lain, kecuali untuk penguburan ribuan ton grafit, itu tidak terlalu terlihat, tetapi biaya operasi ini membuat orang masih berpikir bagaimana itu dapat dioptimalkan. Khususnya, untuk reaktor penghasil plutonium pertama di Mayak, MCC dan SCC memutuskan untuk mengisi inti grafit dengan beton - mis. mengatur repositori tepat di situs reaktor.


Beberapa jenis reaktor lain dengan grafit, yang juga memiliki masalah dengan pembuangannya.

Di Ignalina NPP, pendekatan teoretis ini dilaksanakan secara praktis 1 banding 1, setidaknya pada tahap proyek. Bersama dengan keputusan untuk menutup reaktor, sebuah program penarikan dikembangkan, yang menerima sekitar 80% keuangan dari Uni Eropa dan sisanya berjanji untuk membiayai Lithuania sendiri. Rencana tersebut mempertimbangkan pembangunan fasilitas penyimpanan SNF baru dalam wadah B1 di situs PLTN ( artikel saya tentang wadah dan fasilitas penyimpanan SNF basah), sebuah lokakarya baru untuk menyortir dan memadatkan limbah radioaktif B234 , serta dua lokasi untuk RW - tempat pembuangan parit untuk isotop berumur pendek dan aktivitas RW yang sangat rendah. Penyimpanan tanah B19 dan B25 untuk limbah radioaktif aktivitas menengah dan rendah dengan isotop "sedang" (kita berbicara tentang ratusan tahun ke tingkat yang aman).


Penampilan kompleks pengolahan limbah B34 (B2 adalah bangunan terpisah, tidak termasuk dalam bingkai)

Terhadap latar belakang pembangunan infrastruktur baru untuk bekerja dengan bahan bakar nuklir bekas dan limbah radioaktif (harus dipahami bahwa fasilitas penyimpanan bahan bakar nuklir dan fasilitas penyimpanan limbah radioaktif sudah ada di pembangkit listrik tenaga nuklir, namun, dirancang hanya untuk operasi, dan bukan untuk pembongkaran), pembongkaran sistem pembantu yang sama dengan pembangkit listrik tenaga nuklir akan dilakukan. Pada saat yang sama, diputuskan untuk menunda solusi dari masalah grafit radioaktif untuk masa depan sampai dihapus dari reaktor dan ditempatkan di penyimpanan.


Penyimpanan yang sudah dekat dengan pembangkit listrik tenaga nuklir dirancang untuk 120 kontainer, masing-masing untuk 51 unit bahan bakar, dan hari ini benar-benar penuh.

Kontrak untuk pengembangan dan konstruksi B1 dan B234 pada tahun 2005 diberikan kepada German Nukem Technologies, untuk pengembangan proyek pemakaman - berbagai perusahaan Lithuania + Areva, personel operasi pembangkit listrik tenaga nuklir terlibat dalam pembongkaran sistem NPP.


Secara khusus, dalam foto-foto - hasil pembongkaran SAOR di gedung 117/2

Sejak hari-hari pertama, praktik tidak lagi menyerupai teori. Masalah utama muncul di sekitar fasilitas penyimpanan SNF B1, karena banyak alasan sekaligus. Nukem mengalami masalah organisasi dan keuangan pada waktu itu, pengawasan nuklir Lithuania belum siap (dalam hal kualifikasi personelnya) untuk menganalisis keputusan para insinyur Jerman tentang penyimpanan SNF yang rusak, dan bahkan informasi tentang SNF yang rusak di stasiun itu terfragmentasi dan tidak lengkap. Awalnya direncanakan untuk pengiriman pada tahun 2009 (untuk mulai memuat SNF 1 unit setelah 5 tahun penuaan di kolam), fasilitas penyimpanan selesai hanya pada tahun 2015 dan baru sekarang sedang dioperasikan (untuk mulai memuat kembali pada tahun 2018). Semua penundaan ini menyebabkan perselisihan berulang antara pabrik dan Nukem.


Pada rencana penyimpanan B1, tempat di mana pekerjaan berbahaya radiasi akan dilakukan ditandai dengan bingkai ungu - menutup (biasanya) dan membuka wadah (tidak standar).
Sisa pekerjaan akan ditugaskan ke penyimpanan basah yang ada.

Secara umum, plot seperti itu tidak jarang terjadi di industri nuklir: banyak proyek konstruksi nuklir sangat tertunda (dan, akibatnya, lebih mahal) karena kesulitan desain, yang pada gilirannya terkait dengan kelengkapan masalah yang harus dipantau oleh pengembang dan pengontrol atomnya. Contoh khas, selain Nukem, yang fasilitas Lituania-nya dioperasikan dengan jeda 7-tahun (!) Dan kenaikan harga 1,5 kali lipat, adalah unit Olkiluoto dengan reaktor EPR-1600, yang tidak terlalu baik, dan di mana manajemen proyek buruk dan kurang pemahaman bagaimana membuat proyek di bawah persyaratan ketat pengawasan atom Finlandia STUK menyebabkan keterlambatan yang mengerikan dan pembengkakan biaya.


Lebih lanjut tentang proses pembongkaran pembangkit listrik tenaga nuklir, searah jarum jam - instalasi untuk penggergajian logam bekas, dekontaminasi manual permukaan, instalasi untuk membersihkan cairan dari radionuklida menggunakan resin penukar ion, membantai silinder turbin, bagian silinder tekanan tinggi, ruang sandblasting.

Tetapi kembali ke objek B1. Ini adalah fasilitas penyimpanan kontainer SNF tertutup yang dimaksudkan untuk memuat ulang rakitan bahan bakar RBMK (lebih tepatnya, bagiannya, karena rakitan bahan bakar RBMK memiliki panjang 10 meter, dan pada bagian bahan bakar mereka, pada kenyataannya, 2 FA berturut-turut pada satu suspensi) ke dalam wadah CONSTOR, masing-masing dari yang memegang 182 bagian bahan bakar rakitan. Secara total, 201 kontainer dapat dikirim di B1, yang dirancang untuk 34.200 “separuh” penuh waktu dan beberapa ratus yang rusak, yang akan disimpan dalam kaleng bersegel tambahan.



Sebelum dipindahkan ke B1 untuk penyimpanan, semua rakitan bahan bakar dikeluarkan dari reaktor (ngomong-ngomong, hanya unit pertama yang sekarang dibebaskan dari bahan bakar di pembangkit listrik tenaga nuklir, di kedua masih ada lebih dari 1.000 rakitan bahan bakar karena kurangnya ruang di kolam penyimpanan) mereka disimpan setidaknya selama 5 tahun dalam terpusat fasilitas penyimpanan "basah", mereka juga dipotong dan dikemas di bawah air dalam wadah CONSTOR di sana, di mana, kebetulan, fasilitas penyimpanan perakitan bahan bakar harus dimodifikasi - derek, unit instalasi wadah, peralatan penanganan (saya menulis kalimat ini untuk penggemar Ukraina dengan gagasan bahwa SNF dari pembangkit listrik tenaga nuklir mana pun dapat tapi dimuat ke dalam wadah apapun tanpa banyak usaha).

Secara umum, penyimpanan dalam wadah dilakukan sesuai dengan skema standar - keranjang stainless steel dengan rakitan bahan bakar dalam wadah tertutup rapat yang diisi dengan nitrogen kering, ditempatkan dalam wadah logam-beton besar eksternal (untuk biosecurity). Mengingat fakta bahwa FA terbaru telah ditutup selama 8 tahun, operasi transportasi dan teknologi terlibat dalam reload FA di antara beberapa lokasi, menghukum SNF yang rusak, dan meminimalkan beban dosis personil selama operasi ini sulit.


Kerangka yang tidak menarik bagi pekerja Rusia di pembangkit listrik tenaga nuklir dengan RBMK menunjukkan dinamika jumlah personel di PLTN Ignalina selama pembongkaran

Namun, ini secara teori. Misalnya, versi pertama wadah CONSTOR untuk SNF B1 ditolak karena karakteristik biosekuriti, setelah itu produsen (perusahaan Jerman GNS) dipaksa untuk mengembangkan dan melisensikan versi lain, yang berkontribusi pada keterlambatan peluncuran B1.

Secara total, di PLTN Ignalina hari ini ada sekitar ~ 22.000 bahan bakar yang dihabiskan (yaitu 44.000 bagian) dan sisanya akan disimpan di fasilitas penyimpanan bahan bakar bekas kering lain yang dibangun pada tahun 1999.


Foto fasilitas penyimpanan basah IAEA. 15.000 rakitan bahan bakar sekarang disimpan di sini, meskipun menurut saya foto itu tidak mengandung rakitan bahan bakar tetapi peredam tambahan atau batang CPS

Warga Lituania sedang mempertimbangkan kemungkinan pemakaman geologi final pada kedalaman> 500 meter (seperti yang direkomendasikan oleh IAEA), tetapi untuk 50 tahun ke depan, dengan kemungkinan memperpanjang hingga 100, kemungkinan SNF akan disimpan di SNF yang dibangun.


Pada masalah umur simpan - nilai-nilai yang dihitung dari konten radionuklida dalam grafit aktif dari batu RBMK, dalam becquerels per gram. Garis horizontal adalah nilai yang diizinkan yang dikeluarkan dari kategori limbah radioaktif, garis merah muda di atas adalah kandungan total radionuklida. Dapat dilihat bahwa setelah beberapa dekade paparan, aktivitas ini terutama ditentukan oleh isotop C14

Objek penting kedua, pabrik pengelolaan limbah radioaktif B234, diciptakan tidak hanya untuk menangani limbah konstruksi yang timbul dari pembongkaran pembangkit listrik tenaga nuklir, tetapi juga karena klasifikasi baru limbah radioaktif yang diperkenalkan di UE, yang menjadi alasan volume limbah radioaktif yang ada saat ini. ini adalah filter, pakaian pelindung bekas, semen LRAO, dll.) harus disortir ulang dan ditentukan untuk dimakamkan atau disimpan.


Pandangan umum tentang B34. Di sebelah kiri ada ruang inspeksi sanitasi, di tengah pabrik itu sendiri, tempat penyimpanan antara limbah tingkat rendah (SLW) dan tingkat menengah (LLW).

Pekerjaan pabrik ini didasarkan pada proses penyortiran (tidak mengejutkan), pembakaran dan penyemenan, pemadatan (yaitu pemadatan, terutama potongan logam) dan pengemasan dengan kontainer, yang akan disimpan di fasilitas penyimpanan RW menengah (termasuk dalam B234) hingga B19 siap dan B25. Fitur yang menarik dari pabrik ini adalah otomatisasi tingginya, menggunakan robot Brokk dan manipulator Walischmiller yang sudah dikenal.


Beberapa peralatan yang dikendalikan dari jarak jauh B234


Tampilan desain unit pemadatan abu dan pemilahan abu serta sel pemilah untuk limbah tingkat menengah dan rendah.

Total volume limbah yang melewati pabrik ini adalah ratusan ribu meter kubik, yang akan dibagi menjadi 6 kelas baru limbah radioaktif (A, B, C, D, E, F), namun demikian, perkiraan masih bersifat sementara.


Estimasi total sampah dan kelas RW.

Sebagai perbandingan, unit dengan VVER pada output menghasilkan volume limbah radioaktif dan struktur yang secara signifikan lebih rendah (untuk pertanyaan “murahnya RBMK”).


Perbandingan pembangkit listrik tenaga nuklir dengan 6hVVER-440 dan 2 RBMK-1500 dalam hal volume limbah yang dihasilkan dalam proses pemindahan.

Adapun proses pembongkaran peralatan pembangkit listrik tenaga nuklir, hari ini proses ini terutama mempengaruhi unit pertama (di mana status fasilitas berbahaya nuklir dihapus), di mana peralatan sedang dipotong pada tingkat ~ 5-8 ribu ton per tahun. Menurut rencana hari ini, pembongkaran lengkap pembangkit listrik tenaga nuklir harus diselesaikan pada tahun 2038, namun batas waktu ini telah ditunda dua kali. Menariknya, administrasi PLTN memperkirakan pendapatan dari penjualan bahan yang diperoleh selama pembongkaran PLTN hanya 30 juta euro.


Keadaan saat pembongkaran pembangkit listrik tenaga nuklir berwarna hijau, apa yang telah selesai, merah adalah proses yang sedang berjalan, kuning adalah desain operasi, abu-abu belum terpengaruh.

Pengalaman Ignalina NPP menarik untuk penerapannya di Rusia, di mana sebelum 2030 pembongkaran 8 unit RBMK akan dimulai. Menimbang bahwa Nukem telah dimiliki oleh Rosatom sejak 2009, kami telah memperoleh pengalaman untuk uang Eropa, dan sekarang pengalaman ini ditransfer ke struktur Rosatom lainnya yang akan melakukan dekomisioning RBMK. Pengalaman ini juga menarik untuk pasar potensial kontrak untuk penonaktifan berbagai pembangkit listrik tenaga nuklir, yang jumlahnya akan meningkat.