22.6.1 Dekontamineringsteknikker
Dekontaminering dækker en bred vifte af aktiviteter, der er rettet mod fjernelse eller reduktion af radioaktiv kontaminering i eller på materialer, strukturer og udstyr. Delvis eller fuldstændig dekontaminering af strukturer eller systemer for at reducere dosishastighederne før anvendelse af demonteringsteknikker er en almindelig fremgangsmåde, når der er tale om NFC-anlæg. Dekontaminering af overflader på stedet kan opnås ved hjælp af konventionelle værktøjer og metoder som f.eks. slibemaskiner, polermaskiner, støvsugere og aftørring med våde klude i stedet for dyre fjernstyrede eller robotmanipulatorer. Det personlige beskyttelsesudstyr, der er nødvendigt under demonteringen, kan være billigere og mere behageligt at bruge, hvis forureningsniveauet er reduceret betydeligt inden demonteringen. Valget mellem manuel, fjernstyret eller halvfjernstyret anvendelse er således underlagt en cost-benefit-analyse.
Mekaniske dekontamineringsteknikker anvendes normalt til komponenter med enkel geometri og let tilgængelige overflader, mens kemiske dekontamineringsmetoder kan anvendes til udstyr med svært tilgængelige overflader.
Mekaniske dekontamineringsteknikker som f.eks. fjernelse af overfladelag ved hjælp af slibning, sandblæsning med slibemidler, damprensning og brydning har været anvendt med succes i mange tilfælde. Noget af det udstyr, der findes på markedet, er vist i fig. 22.1-22.5.
22.1. Skæreslibemaskine, der anvendes til at fjerne fastsiddende overfladeforurening fra beton.
22.2. Klippemaskine, der anvendes til at fjerne fastsiddende og dybere gennemtrængt forurening fra beton. Bemærk: det monterede vakuumsystem og affaldstromlesystem for at begrænse luftbåren forurening og begrænse eksponeringen.
22.3. Højtryksvandstråle, der anvendes til at fjerne overfladeforurening fra udstyr.
22.4. Mini håndholdt elektrohydraulisk hammerudstyr anvendes til at fjerne dybt gennemtrængte forureningspletter.
22.5. Gulvpolermaskine, der også kan anvendes til mere aggressiv fjernelse af overfladeforurening.
Anvendelsen af kemisk dekontaminering før demontering er noget begrænset. Der er udviklet forskellige kemikalier og dekontamineringsgeler, som kan anvendes, mens udstyret stadig er monteret. Kemiske dekontamineringsprocesser som f.eks. bejdsning i syre eller vådrengøring med dekontamineringsvæske er meget vellykkede, men udføres ikke nødvendigvis in situ. Afmonteret udstyr kan transporteres til et kemisk dekontamineringsanlæg med henblik på behandling, rensning eller begrænset genbrug. I et smelteværk genbruges udstyret ikke, men det dekontaminerede smeltede metal kan genanvendes. På Necsa blev det kemiske rensningsanlæg, der blev anvendt under opførelsen af uranberigningsanlægget, ombygget til et dekontamineringsanlæg, da nedlukningen af uranberigningsanlægget begyndte i 1995 (Smith et al, 1995).
Den største fordel ved dekontaminering (selv hvis udstyret ikke kan genbruges) er minimeringen af radioaktivt affald og i nogle tilfælde omklassificeringen af en stor del af affaldet til en håndterbar affaldsklasse med et nationalt tilgængeligt slutpunkt, f.eks.f.eks. deponering i nærheden af overfladen for lavradioaktivt affald eller endog rydning.
Under nedlukningen af Eurochemic-oparbejdningsanlægget i Belgien blev der iværksat et semi-industrielt demonstrationsprogram til dekontaminering af komponenter ved hjælp af tør- eller vådstrålende sandblæsningsteknikker. Demonstrationen konkluderede, at det var økonomisk at foretrække at foretage tørdekontaminering af komponenterne til sikkerhedsniveau frem for affaldskonditionering og bortskaffelse uden forudgående dekontaminering. Resultaterne af vådslibningsteknikkerne var ikke tilfredsstillende på grund af de store mængder af sekundært affald, der blev genereret under dekontamineringen. Der blev installeret et automatiseret tørstrålingsanlæg, som var tilgængeligt på markedet. Dekontamineringens succesrate var overvældende, og overfladerne blev overvåget to gange af den fysiske afdeling for at sikre, at kriterierne for rensning blev overholdt. Det udstyr, der ikke kunne ryddes på grund af formen og manglende evne til at måle alle overfladearealer, blev smeltet og frigivet i et kontrolleret smelteanlæg (Walthéry et al., 2009a og 2009b).
Dekontaminering er ikke et universalmiddel. Inden der vælges en dekontamineringsteknik, bør der foretages en evaluering af dens effektivitet og potentiale til at reducere den samlede eksponering og sammenlignes med faktorer såsom kommerciel tilgængelighed, generering af håndterbart sekundært affald og mulig miljøpåvirkning. De ekstra omkostninger og andre risici, der er forbundet med dekontamineringsprocesser, kan ikke nødvendigvis retfærdiggøre en reduktion af affaldsmængderne og arbejdstagernes eksponering. Desuden kan sikkerhedsrelaterede systemer blive kompromitteret, hvis de ikke er kompatible med dekontamineringsmetoderne.
Rengøring og dekontaminering af udstyr og bygninger ved hjælp af damp eller en anden højenergikilde-teknik anvendes med stor succes på udstyr og bygninger fra U M/M-anlæg og urankonverteringsanlæg. Udstyret er opdelt i to kategorier: (a) udstyr, der er egnet til ubegrænset brug og rydning fra det nedlagte anlæg, og b) udstyr, der er egnet til begrænset brug på et andet mine- og mølleanlæg. Under nedlukningen af urankonverteringsanlægget i Korea blev det metalliske udstyr demonteret og skåret i små stykker. Metaloverfladerne blev dekontamineret med mekaniske og kemiske metoder ved hjælp af en dampstråle og/eller kemisk ultralydsrengøring. Mere end 70 % af alt metalaffald af rustfrit stål blev dekontamineret til et sikkerhedsniveau (Choi et al., 2009). Det forurenede udstyr, der er demonteret i urankonverteringsanlæg, kan dekontamineres med succes ved hjælp af kemiske dekontamineringsprocesser og med ultralyds- og damprensning, hvis udstyret er fremstillet af rustfrit stål eller aluminium og har ikke-malede, ikke-korroderede overflader. Dette er imidlertid ikke tilfældet, når udstyret har malede og/eller korroderede overflader af kulstofstål. På Necsa viste det sig, at dekontaminering af UF6-forurenet kulstofstålsudstyr ikke var en succes, og uran blev ved med at sive ud efter nogen tid. Dekontaminering af udstyr med malede overflader resulterede i forurening af de kemiske rengøringsbade i dekontamineringsanlægget og manglende mulighed for at bevise nøjagtigheden af målinger efter dekontaminering på grund af rester af maling, der var tilbage på udstyret. Andre dekontamineringsmetoder som f.eks. smeltning bør derfor undersøges som en del af planlægningen af nedlukningen. Hvis der ikke er et smelteanlæg til rådighed, kan man overveje at installere et sådant anlæg (WISE, 2010). Generelt er offentligheden og myndighederne bekymrede over driften af smelteværker og udstedelsen af tilladelser til nye CO2-produktionsanlæg. Licenseringen af et sådant dekontamineringsudstyr kan have en stor indvirkning på tidsplanen og omkostningerne ved nedlukningen, selv om alt det nødvendige udstyr kan købes fra hylden.
Forurenet udstyr, der stammer fra U M/M-anlæg, og som ikke kan genbruges eller ryddes, kan anbringes i et affaldsoplag, en underjordisk mine, en åben mine eller en ad hoc-grube til bortskaffelse, afhængigt af de nationale affaldsgodkendelseskriterier og myndighedernes godkendelse (IAEA, 1994).
Dekontamineringsteknikker, der anvendes i forbindelse med nedlukning af uranberigningsanlæg, bør evalueres for at sikre, at de ikke har medført en unødig kritikalitetsrisiko. Indførelsen af store mængder neutronmoderator ved anvendelse af vådt slibende dekontamineringsteknikker kan resultere i en kriticitetshændelse.
Anvendelsen af mineralsyrer ved dekontaminering af brændselsoparbejdningsanlæg har været en stor succes. Under nedlukningen af Eurochemic-oparbejdningsanlægget blev affaldsopbevaringsbeholderne skyllet og dekontamineret umiddelbart efter, at de var blevet tømt og indholdet var blevet vitrificeret. Det blev besluttet at genbruge beholderne til opbevaring af lignende affald. Den oprindelige dekontamineringsvæske blev fortyndet og sendt til vitrifikationsanlægget. Efter yderligere evaluering af denne mulighed blev det konstateret, at opbevaringsbeholderne ikke var egnede til opbevaring, og der blev indført en mere aggressiv kemisk dekontamineringsproces, hvilket resulterede i betydelige mængder dekontamineringsvæske, som skulle opbevares, indtil det var muligt at behandle dem. Blandingen af forskellige opløsninger fremkaldte også overdreven udfældning i en horisontal tank, og store mængder finkornet aktivt salt aflejredes over hele tankbunden. Selv om kemisk skylning i opbevaringstanken blev anset for at være vellykket, var doseringshastighederne stadig for høje til at tillade manuel nedlukning uden først at udføre en fjerndekontamineringsproces (Walthéry et al., 2009a og 2009b).