22.6.1 Tehnici de decontaminare
Decontaminarea acoperă o gamă largă de activități orientate spre îndepărtarea sau reducerea contaminării radioactive din sau de pe materiale, structuri și echipamente. Decontaminarea parțială sau totală a structurilor sau sistemelor pentru a reduce ratele de doză înainte de aplicarea tehnicilor de dezmembrare este o abordare obișnuită atunci când este vorba de instalații NFC. Decontaminarea in situ a suprafețelor se poate realiza prin utilizarea unor instrumente și metode convenționale, cum ar fi polizoarele, lustruitoarele, aspiratoarele și ștergerea cu cârpe umede, în locul unor manipulatoare scumpe telecomandate sau robotizate. Echipamentul de protecție personală necesar în timpul dezmembrării poate fi mai puțin costisitor și mai confortabil de utilizat dacă nivelurile de contaminare sunt reduse semnificativ înainte de dezmembrare. Alegerea între aplicațiile manuale, la distanță sau semiremediate este astfel supusă analizei cost-beneficiu.
Tehnicile de decontaminare mecanică se aplică în mod normal pentru componente cu geometrie simplă și suprafețe ușor accesibile, în timp ce metodele de decontaminare chimică pot fi utilizate pentru echipamente cu suprafețe greu accesibile.
Tehnicile de decontaminare mecanică, cum ar fi îndepărtarea stratului de suprafață prin șlefuire, sablare cu abrazivi, curățare cu abur și fracturare, au fost aplicate cu succes în multe cazuri. Unele dintre echipamentele disponibile pe piață sunt prezentate în Fig. 22.1-22.5.
22.1. Polizor de forfecare utilizat pentru îndepărtarea contaminării suprafețelor fixe din beton.
22.2. Mașină de șlefuit utilizată pentru îndepărtarea contaminării de suprafață fixă și a contaminării penetrate mai adânc din beton. Notă: sistemul de aspirare și sistemul de tocare a deșeurilor montate pentru a conține contaminarea în aer și a limita expunerea.
22.3. Jet de apă de înaltă presiune utilizat pentru a îndepărta contaminarea de suprafață a echipamentelor.
22.4. Mini-echipamentul portabil de ciocănire electrohidraulică este utilizat pentru a îndepărta petele de contaminare adânc pătrunse.
22.5. Lustruitor de pardoseli care poate fi utilizat și pentru îndepărtarea mai agresivă a contaminării suprafețelor.
Aplicarea decontaminării chimice înainte de dezmembrare este oarecum limitată. Au fost dezvoltate diverse substanțe chimice și geluri de decontaminare, care pot fi aplicate în timp ce echipamentul este încă asamblat. Procesele de decontaminare chimică, cum ar fi decaparea în acid sau curățarea umedă cu lichid de decontaminare, sunt foarte reușite, dar nu se fac neapărat in situ. Echipamentele dezmembrate pot fi transportate la o instalație de decontaminare chimică pentru a fi tratate, eliminate sau reutilizate în mod restricționat. Într-o topitorie, echipamentele nu sunt refolosite, dar metalul topit decontaminat ar putea fi reciclat. La Necsa, instalația de curățare chimică utilizată în timpul construcției instalației de îmbogățire a uraniului a fost reamenajată ca instalație de decontaminare atunci când a început dezafectarea instalației de îmbogățire a uraniului în 1995 (Smith et al., 1995).
Principalul avantaj al decontaminării (chiar dacă echipamentul nu poate fi refolosit) este minimizarea deșeurilor radioactive și, în unele cazuri, reclasificarea unei mari părți a deșeurilor într-o clasă de deșeuri gestionabilă cu un punct final disponibil la nivel național, de ex.de exemplu, depozitarea în apropierea suprafeței pentru deșeurile cu activitate redusă sau chiar eliminarea.
În timpul dezafectării uzinei de reprocesare Eurochemic din Belgia, a fost lansat un program demonstrativ semi-industrial de decontaminare a componentelor utilizând tehnici de sablare abrazivă uscată sau umedă. Demonstrația a concluzionat că, din punct de vedere economic, este preferabil să se efectueze decontaminarea uscată a componentelor până la nivelurile de eliberare, mai degrabă decât condiționarea și eliminarea deșeurilor fără decontaminare prealabilă. Rezultatele tehnicilor abrazive umede nu au fost satisfăcătoare din cauza volumelor mari de deșeuri secundare generate în timpul decontaminării. A fost instalată o instalație automatizată de sablare cu abraziv uscat care era disponibilă pe piață. Rata de succes a decontaminării a fost copleșitoare, iar suprafețele au fost monitorizate de două ori de către departamentul de fizică pentru a se asigura conformitatea cu criteriile de eliberare. Echipamentele care nu au putut fi curățate, din cauza formei și a incapacității de a măsura toate suprafețele, au fost topite și eliberate într-o instalație de topire controlată (Walthéry et al., 2009a și 2009b).
Decontaminarea nu este un panaceu. Înainte de selectarea oricărei tehnici de decontaminare, ar trebui efectuată o evaluare a eficacității și a potențialului său de reducere a expunerii totale și comparată cu factori precum disponibilitatea comercială, generarea de deșeuri secundare gestionabile și posibilul impact asupra mediului. Costurile suplimentare și alte riscuri asociate cu procesele de decontaminare pot să nu justifice neapărat reducerea cantităților de deșeuri și a expunerii lucrătorilor. În plus, sistemele legate de securitate ar putea fi compromise dacă nu sunt compatibile cu metodele de decontaminare.
Curățarea și decontaminarea echipamentelor și clădirilor cu ajutorul aburului sau a unei alte tehnici cu sursă de energie înaltă se aplică cu o rată mare de succes la echipamentele și clădirile provenite din instalațiile U M/M și instalațiile de conversie a uraniului. Echipamentele sunt segregate în două categorii: (a) echipamente care pot fi utilizate fără restricții și evacuate din situl dezafectat și (b) echipamente care pot fi utilizate în mod restricționat într-un alt sit minier și de prelucrare. În timpul dezafectării instalației de conversie a uraniului din Coreea, echipamentele metalice au fost demontate și tăiate în bucăți mici. Suprafețele metalice au fost decontaminate prin metode mecanice și chimice folosind un jet de abur și/sau curățare chimică cu ultrasunete. Peste 70 % din toate deșeurile metalice din oțel inoxidabil au fost decontaminate până la niveluri de curățare (Choi et al., 2009). Echipamentele contaminate dezmembrate în instalațiile de conversie a uraniului pot fi decontaminate cu succes prin procese de decontaminare chimică și cu ajutorul curățării cu ultrasunete și cu abur, dacă echipamentele sunt fabricate din oțel inoxidabil, aluminiu și au suprafețe nevopsite și necorozive. Cu toate acestea, nu este cazul atunci când echipamentele au suprafețe din oțel carbon vopsite și/sau corodate. La Necsa, decontaminarea echipamentelor din oțel carbon contaminate cu UF6 s-a dovedit a fi un eșec, iar uraniul a continuat să se infiltreze după un anumit timp. Decontaminarea echipamentelor cu suprafețe vopsite a dus la contaminarea băilor de curățare chimică din instalația de decontaminare și la imposibilitatea de a dovedi acuratețea măsurătorilor după decontaminare, din cauza vopselei reziduale care a rămas pe echipamente. Alte metode de decontaminare, cum ar fi topirea, ar trebui analizate ca parte a planificării dezafectării. În cazul în care nu există o instalație de topire disponibilă, ar putea fi luată în considerare instalarea unei astfel de instalații (WISE, 2010). În general, publicul și autoritățile de reglementare sunt preocupate de funcționarea topitoriilor și de acordarea de licențe pentru noile instalații de generare de CO2. Acordarea licențelor pentru astfel de echipamente de decontaminare poate avea un impact major asupra calendarului și costurilor de dezafectare, chiar dacă toate echipamentele necesare pot fi achiziționate din comerț.
Echipamentele contaminate provenite de la instalațiile U M/M care nu pot fi reutilizate sau eliminate pot fi plasate în depozitul de steril, în mina subterană, în mina deschisă sau în groapa ad-hoc pentru eliminare, în funcție de criteriile naționale de acceptare a deșeurilor și de aprobarea autorităților de reglementare (AIEA, 1994).
Tehnicile de decontaminare aplicate în timpul dezafectării instalațiilor de îmbogățire a uraniului ar trebui să fie evaluate pentru a se asigura că nu au acumulat un risc de criticitate nejustificat. Introducerea unor volume mari de moderator neutronic prin aplicarea tehnicilor de decontaminare abrazive umede ar putea duce la un incident de criticitate.
Utilizarea acizilor minerali în decontaminarea instalațiilor de reprelucrare a combustibilului a avut un mare succes. În timpul dezafectării instalației de reprocesare Eurochemic, recipientele de depozitare a deșeurilor au fost clătite și decontaminate imediat după golirea lor și vitrificarea conținutului. S-a decis reutilizarea recipientelor de depozitare pentru depozitarea unor deșeuri similare. Lichidul de decontaminare inițială a fost diluat și trimis la instalația de vitrificare. În urma unei evaluări ulterioare a acestei opțiuni, s-a constatat că recipientele de depozitare nu sunt adecvate pentru depozitare și s-a introdus un proces de decontaminare chimică mai agresiv, ceea ce a dus la obținerea unor volume considerabile de lichid de decontaminare care au necesitat depozitare până când a fost posibilă prelucrarea. Amestecul diferitelor soluții a provocat, de asemenea, precipitații excesive într-un rezervor orizontal, iar cantități mari de sare activă cu granulație fină s-au depus pe tot fundul rezervorului. Deși clătirea chimică în rezervorul de depozitare a fost considerată un succes, ratele de dozare au fost încă prea mari pentru a permite dezafectarea manuală fără a efectua mai întâi un anumit proces de decontaminare la distanță (Walthéry et al., 2009a și 2009b).
.