22.6.1 Dekontaminační techniky
Dekontaminace zahrnuje širokou škálu činností zaměřených na odstranění nebo snížení radioaktivní kontaminace v materiálech, konstrukcích a zařízeních nebo na nich. Částečná nebo úplná dekontaminace konstrukcí nebo systémů za účelem snížení dávkových příkonů před použitím technik demontáže je běžným přístupem při práci s NFC zařízeními. Dekontaminace povrchu in situ lze dosáhnout použitím běžných nástrojů a metod, jako jsou brusky, leštičky, vysavače a utírání mokrými hadry, namísto drahých dálkově ovládaných nebo robotických manipulátorů. Osobní ochranné prostředky potřebné při demontáži mohou být levnější a jejich používání pohodlnější, pokud se před demontáží výrazně sníží úroveň kontaminace. Volba mezi ruční, dálkovou nebo polodálkovou aplikací je tedy předmětem analýzy nákladů a přínosů.
Mechanické dekontaminační techniky se obvykle používají u součástí s jednoduchou geometrií a snadno přístupnými povrchy, zatímco chemické metody dekontaminace lze použít u zařízení se špatně přístupnými povrchy.
V mnoha případech byly úspěšně použity mechanické dekontaminační techniky, jako je odstranění povrchové vrstvy broušením, tryskáním abrazivy, čištěním párou a štěpením. Některá zařízení dostupná na trhu jsou znázorněna na obr. 22.1-22.5.
22.1. Odstraňování nečistot z povrchů. Střižná bruska používaná k odstraňování pevných povrchových nečistot z betonu.
22.2. Stříhací strojek používaný k odstraňování znečištění s pevným povrchem a hlouběji proniklého znečištění z betonu. Poznámka: namontovaný podtlakový systém a systém pro odstraňování odpadu z bubnu, který omezuje kontaminaci přenášenou vzduchem a omezuje expozici.
22.3. Vysokotlaký vodní paprsek používaný k odstranění povrchové kontaminace ze zařízení.
22.4. Mini ruční elektrohydraulické kladivo se používá k odstranění hluboko vniklých míst znečištění.
22.5. Leštička na podlahy, kterou lze použít i pro agresivnější odstranění povrchového znečištění.
Použití chemické dekontaminace před demontáží je poněkud omezené. Byly vyvinuty různé chemické látky a dekontaminační gely, které lze aplikovat ještě během montáže zařízení. Chemické dekontaminační procesy, jako je moření v kyselině nebo mokré čištění dekontaminační kapalinou, jsou velmi úspěšné, ale nemusí se nutně provádět na místě. Demontované zařízení lze převézt do chemického dekontaminačního zařízení k ošetření, vyčištění nebo omezenému opětovnému použití. V hutích se zařízení znovu nepoužívá, ale dekontaminovaný roztavený kov by mohl být recyklován. V Necse bylo zařízení na chemické čištění využívané při výstavbě zařízení na obohacování uranu přebudováno na zařízení na dekontaminaci, když v roce 1995 začalo vyřazování zařízení na obohacování uranu z provozu (Smith et al..), 1995).
Hlavní výhodou dekontaminace (i když zařízení nelze znovu použít) je minimalizace radioaktivního odpadu a v některých případech přeřazení velké části odpadu do zvládnutelné třídy odpadu s vnitrostátně dostupným koncovým bodem, např.např. uložení v blízkosti povrchu pro nízkoaktivní odpady nebo dokonce vyčištění.
Během vyřazování přepracovacího závodu Eurochemic v Belgii byl zahájen poloprůmyslový demonstrační program dekontaminace komponent pomocí technik suchého nebo mokrého abrazivního tryskání. Demonstrace dospěla k závěru, že z ekonomického hlediska je výhodnější provádět suchou dekontaminaci součástí na úroveň zneškodnění než úpravu a likvidaci odpadu bez předchozí dekontaminace. Výsledky mokrých abrazivních technik nebyly uspokojivé vzhledem k velkému množství sekundárního odpadu vznikajícího při dekontaminaci. Bylo instalováno automatizované zařízení pro suché abrazivní tryskání, které bylo dostupné na trhu. Úspěšnost dekontaminace byla ohromující a povrchové plochy byly dvakrát monitorovány fyzikálním oddělením, aby se zajistilo splnění kritérií pro vyčištění. Zařízení, která nebylo možné vyčistit kvůli tvaru a nemožnosti změřit všechny plochy povrchu, byla roztavena a uvolněna v zařízení pro řízené tavení (Walthéry et al., 2009a a 2009b).
Dekontaminace není všelék. Před výběrem jakékoli dekontaminační techniky by mělo být provedeno hodnocení její účinnosti a potenciálu pro snížení celkové expozice a porovnáno s faktory, jako je komerční dostupnost, vznik zvládnutelného sekundárního odpadu a možný dopad na životní prostředí. Dodatečné náklady a další rizika spojená s dekontaminačními postupy nemusí nutně ospravedlnit snížení množství odpadu a expozice pracovníků. Kromě toho by mohly být ohroženy systémy související s bezpečností, pokud nejsou kompatibilní s dekontaminačními metodami.
Čištění a dekontaminace zařízení a budov pomocí páry nebo jiné techniky vysokoenergetického zdroje se s vysokou mírou úspěšnosti používá u zařízení a budov pocházejících ze zařízení na výrobu U M/M a zařízení na konverzi uranu. Zařízení se dělí do dvou kategorií: (a) zařízení vhodná pro neomezené použití a vyřazení z provozu a b) zařízení vhodná pro omezené použití na jiném místě těžby a zpracování. Během vyřazování zařízení na konverzi uranu v Koreji bylo kovové zařízení demontováno a rozřezáno na malé kousky. Kovové povrchy byly dekontaminovány mechanickými a chemickými metodami za použití parního proudu a/nebo ultrazvukového chemického čištění. Více než 70 % veškerého kovového odpadu z nerezové oceli bylo dekontaminováno na úroveň čistoty (Choi et al., 2009). Kontaminované zařízení demontované v zařízeních na konverzi uranu lze úspěšně dekontaminovat chemickými dekontaminačními postupy a pomocí ultrazvukového a parního čištění, pokud je zařízení vyrobeno z nerezové oceli, hliníku a má nelakované, nekorodující povrchy. To však neplatí v případě, že zařízení má lakované a/nebo zkorodované povrchy z uhlíkové oceli. Ve společnosti Necsa se dekontaminace zařízení z uhlíkové oceli kontaminovaného UF6 ukázala jako neúspěšná a uran se z něj po určité době stále vyluhoval. Dekontaminace zařízení s lakovaným povrchem vedla ke kontaminaci chemických čisticích lázní v dekontaminačním zařízení a k nemožnosti prokázat přesnost měření po dekontaminaci kvůli zbytkům barvy, které zůstaly na zařízení. V rámci plánování vyřazování z provozu by pak měly být prozkoumány jiné metody dekontaminace, například tavení. Pokud není k dispozici zařízení na tavení, je možné zvážit instalaci takového zařízení (WISE, 2010). Obecně se veřejnost a regulační orgán obávají provozu tavíren a udělování licencí novým zařízením na výrobu CO2. Licencování takového dekontaminačního zařízení může mít zásadní dopad na harmonogram a náklady vyřazování z provozu, a to i v případě, že všechna potřebná zařízení lze zakoupit hotová.
Kontaminované zařízení pocházející ze zařízení U M/M, které nelze znovu použít nebo vyčistit, lze umístit do odkaliště, podzemního dolu, povrchového dolu nebo ad hoc jámy k uložení v závislosti na vnitrostátních kritériích pro přijímání odpadu a schválení regulačními orgány (IAEA, 1994).
Dekontaminační techniky použité při vyřazování zařízení na obohacování uranu z provozu by měly být vyhodnoceny, aby se zajistilo, že nenavýšily nepřiměřené riziko kritičnosti. Vnesení velkého objemu neutronového moderátoru prostřednictvím použití mokrých abrazivních dekontaminačních technik by mohlo vést k události kritičnosti.
Použití minerálních kyselin při dekontaminaci zařízení na přepracování paliva bylo velmi úspěšné. Při vyřazování zařízení na přepracování paliva Eurochemic z provozu byly nádoby pro skladování odpadu propláchnuty a dekontaminovány bezprostředně po jejich vyprázdnění a vitrifikaci obsahu. Bylo rozhodnuto o opětovném použití skladovacích nádob pro skladování podobného odpadu. Počáteční dekontaminační kapalina byla zředěna a odeslána do vitrifikačního zařízení. Při dalším hodnocení této možnosti byly skladovací nádoby shledány nevhodnými pro účely skladování a byl zaveden agresivnější proces chemické dekontaminace, což vedlo ke vzniku značných objemů dekontaminační kapaliny, které bylo nutné skladovat do doby, než bylo možné je zpracovat. Míchání různých roztoků také vyvolalo nadměrné srážení v jedné horizontální nádrži a velké množství jemnozrnné aktivní soli, která se usazovala po celém dně nádrže. Ačkoli byl chemický výplach ve skladovací nádrži považován za úspěšný, dávkové příkony byly stále příliš vysoké na to, aby bylo možné provést ruční vyřazení z provozu bez předchozího provedení nějakého vzdáleného dekontaminačního procesu (Walthéry et al., 2009a a 2009b).
.