22.6.1 Dekontaminációs technikák
A dekontamináció a radioaktív szennyeződés eltávolítására vagy csökkentésére irányuló tevékenységek széles körét öleli fel az anyagokban, szerkezetekben és berendezésekben vagy azokon. A szerkezetek vagy rendszerek részleges vagy teljes dekontaminációja a dózisteljesítmények csökkentése érdekében a bontási technikák alkalmazása előtt gyakori megközelítés az NFC-létesítmények esetében. A helyszíni felületfertőtlenítés a drága távirányítású vagy robotizált manipulátorok helyett hagyományos eszközök és módszerek, például csiszológépek, polírozók, porszívók és nedves kendővel történő törlés alkalmazásával érhető el. A bontás során szükséges egyéni védőfelszerelés olcsóbb és kényelmesebb lehet, ha a szennyeződés szintjét a bontás előtt jelentősen csökkentik. A kézi, távvezérelt vagy félig távirányított alkalmazások közötti választás tehát a költség-haszon elemzés függvénye.
A mechanikus fertőtlenítési technikákat általában az egyszerű geometriájú és könnyen hozzáférhető felületű alkatrészeknél alkalmazzák, míg a kémiai fertőtlenítési módszerek a nehezen hozzáférhető felületű berendezéseknél alkalmazhatók.
A mechanikus fertőtlenítési technikákat, például a felületi réteg eltávolítását csiszolással, csiszolóanyagokkal történő fúvással, gőztisztítással és töréssel már sok esetben sikeresen alkalmazták. A piacon kapható berendezések közül néhányat a 22.1-22.5. ábra mutat be.
22.1. A 22.1-22.5. ábra. Nyírócsiszoló, amelyet a beton fix felületi szennyeződésének eltávolítására használnak.
22.2. Nyírógép, amelyet a beton fix felületű és mélyebbre behatoló szennyeződések eltávolítására használnak. Megjegyzés: a felszerelt vákuumrendszer és a hulladékdobos rendszer a levegőben terjedő szennyeződések visszaszorítására és az expozíció korlátozására.
22.3. Nagynyomású vízsugár, amelyet a berendezések felületi szennyeződésének eltávolítására használnak.
22.4. Mini elektrohidraulikus kalapáló kézi berendezés a mélyen behatolt szennyeződésfoltok eltávolítására szolgál.
22.5. Padlófényező, amely a felületi szennyeződések agresszívabb eltávolítására is használható.
A vegyi fertőtlenítés alkalmazása a szétszerelés előtt némileg korlátozott. Különböző vegyszereket és fertőtlenítő géleket fejlesztettek ki, amelyeket még a berendezés összeszerelése közben lehet alkalmazni. Az olyan kémiai fertőtlenítési eljárások, mint a savban történő pácolás vagy a nedves tisztítás fertőtlenítő folyadékkal nagyon sikeresek, de nem feltétlenül a helyszínen végzik. A leszerelt berendezéseket kezelés, tisztítás vagy korlátozott újrafelhasználás céljából vegyi fertőtlenítő létesítménybe lehet szállítani. Egy kohóban a berendezéseket nem használják újra, de a fertőtlenített olvasztott fém újrahasznosítható. Necsán az urándúsító létesítmény építése során használt vegyi tisztító létesítményt az urándúsító létesítmény 1995-ös leszerelésének megkezdésekor szennyeződésmentesítési létesítményként alakították át (Smith et al., 1995).
A dekontaminálás fő előnye (még akkor is, ha a berendezések nem használhatók újra) a radioaktív hulladék minimalizálása, és bizonyos esetekben a hulladék nagy részének átminősítése egy kezelhető, országosan elérhető végponttal rendelkező hulladékosztályba, e.pl. kis aktivitású hulladékok felszínközeli elhelyezése vagy akár ártalmatlanítása.
A belgiumi Eurochemic újrafeldolgozó üzem leszerelése során félüzemi demonstrációs programot indítottak az alkatrészek száraz vagy nedves súrolófúvásos technikákkal történő dekontaminálására. A demonstráció arra a következtetésre jutott, hogy gazdaságilag előnyösebb az alkatrészek száraz, tisztítási szintre történő dekontaminálása, mint a hulladék kondicionálása és ártalmatlanítása előzetes dekontaminálás nélkül. A nedves csiszolási technikák eredményei nem voltak kielégítőek, mivel a fertőtlenítés során nagy mennyiségű másodlagos hulladék keletkezett. A piacon kapható automatizált száraz csiszolófúvó berendezés került telepítésre. A fertőtlenítés sikerességének aránya elsöprő volt, és a felületeket a fizikai részleg kétszer is ellenőrizte a tisztítási kritériumoknak való megfelelés biztosítása érdekében. Azokat a berendezéseket, amelyeket az alakjuk és az összes felület mérésének képtelensége miatt nem lehetett megtisztítani, beolvasztották és egy ellenőrzött olvasztóberendezésben felszabadították (Walthéry et al., 2009a és 2009b).
A dekontaminálás nem csodaszer. Mielőtt bármilyen dekontaminációs technikát kiválasztanak, értékelni kell annak hatékonyságát és a teljes expozíció csökkentésének lehetőségét, és össze kell vetni olyan tényezőkkel, mint a kereskedelmi elérhetőség, a kezelhető másodlagos hulladék keletkezése és a lehetséges környezeti hatások. A dekontaminációs eljárásokkal kapcsolatos többletköltségek és egyéb kockázatok nem feltétlenül indokolják a hulladékmennyiség és a munkavállalók expozíciójának csökkenését. Továbbá a biztonsággal kapcsolatos rendszerek veszélybe kerülhetnek, ha nem kompatibilisek a dekontaminációs módszerekkel.
A berendezések és épületek gőzzel vagy más nagy energiájú forrásból származó technikával történő tisztítását és dekontaminálását nagy sikerrel alkalmazzák az U M/M létesítményekből és uránátalakító létesítményekből származó berendezéseken és épületeken. A berendezéseket két kategóriába sorolják: (a) korlátlan használatra és a leszerelt telephelyről való eltávolításra alkalmas berendezések, és b) más bányászati és malomipari telephelyen történő korlátozott használatra alkalmas berendezések. A koreai uránkonverziós üzem leszerelése során a fémből készült berendezéseket szétszerelték és apró darabokra vágták. A fémfelületeket mechanikai és kémiai módszerekkel, gőzsugárral és/vagy ultrahangos kémiai tisztítással dekontaminálták. A rozsdamentes acélból készült fémhulladék több mint 70%-át sikerült tisztítási szintre dekontaminálni (Choi et al., 2009). Az uránátalakító létesítményekben leszerelt szennyezett berendezések sikeresen dekontaminálhatók kémiai dekontaminációs eljárásokkal, valamint ultrahangos és gőztisztítással, ha a berendezések rozsdamentes acélból, alumíniumból készültek, és nem festett, nem korrodált felületűek. Nem ez a helyzet azonban, ha a berendezések festett és/vagy korrodált szénacél felületekből állnak. A Necsánál az UF6-mal szennyezett szénacélból készült berendezések fertőtlenítése sikertelennek bizonyult, és az urán egy idő után továbbra is kimosódott. A festett felületű berendezések fertőtlenítése a fertőtlenítő létesítményben lévő vegyi tisztítófürdők szennyeződését eredményezte, és a berendezéseken maradt festékmaradványok miatt a fertőtlenítés után nem lehetett bizonyítani a mérések pontosságát. Ezután a leszerelési tervezés részeként más fertőtlenítési módszereket, például az olvasztást is meg kell vizsgálni. Ha nem áll rendelkezésre olvasztóberendezés, megfontolandó egy ilyen berendezés telepítése (WISE, 2010). Általánosságban elmondható, hogy a nyilvánosság és a szabályozó hatóság aggódik az olvasztók működése és az új CO2-termelő létesítmények engedélyezése miatt. Az ilyen szennyeződésmentesítési berendezések engedélyezése jelentős hatással lehet a leszerelés ütemezésére és költségeire, még akkor is, ha az összes szükséges berendezés készen vásárolható.
Az U M/M létesítményekből származó, újrafelhasználásra vagy tisztításra nem alkalmas szennyezett berendezéseket – a nemzeti hulladékátvételi kritériumoktól és a hatósági jóváhagyástól függően – hulladéklerakóba, földalatti bányába, külszíni bányába vagy ad hoc bányába lehet elhelyezni ártalmatlanítás céljából (IAEA, 1994).
Az urándúsító létesítmények leszerelése során alkalmazott dekontaminációs technikákat értékelni kell annak biztosítása érdekében, hogy azok nem halmoztak fel indokolatlan kritikussági kockázatot. A nagy mennyiségű neutronmoderátor bevezetése a nedves csiszolási dekontaminálási technikák alkalmazásával kritikussági eseményt eredményezhet.
Az ásványi savak alkalmazása az üzemanyag-feldolgozó létesítmények dekontaminálásában nagyon sikeresnek bizonyult. Az Eurochemic újrafeldolgozó létesítmény leszerelése során a hulladéktároló edényeket közvetlenül a kiürítésük és a tartalmuk üvegesítését követően kiöblítették és dekontaminálták. Úgy döntöttek, hogy a tárolóedényeket újra felhasználják hasonló hulladékok tárolására. A kezdeti fertőtlenítő folyadékot felhígították és az üvegesítésre szolgáló létesítménybe küldték. E lehetőség további értékelése során a tárolóedényeket nem találták alkalmasnak tárolási célokra, és agresszívebb kémiai fertőtlenítési eljárást vezettek be, ami jelentős mennyiségű fertőtlenítő folyadékot eredményezett, amelyet a feldolgozás lehetőségéig tárolni kellett. A különböző oldatok keveredése az egyik vízszintes tartályban túlzott mértékű kicsapódást is okozott, és nagy mennyiségű finomszemcsés aktív só rakódott le a tartály egész alján. Bár a tárolótartályban végzett kémiai öblítés sikeresnek tekinthető, a dózisteljesítmények még mindig túl magasak voltak ahhoz, hogy a kézi leszerelést lehetővé tegyék anélkül, hogy előbb valamilyen távoli dekontaminálási eljárást végeztek volna (Walthéry et al., 2009a és 2009b).