Probíhá optimalizovaný rozřez reaktorové nádoby v elektrárně Crystal River

Společnost Orano Decommissioning Services implementovala inovativní metodu rozebírání komerčních a výzkumných jaderných reaktorů na třetím bloku elektrárny Crystal River. Proces optimalizované segmentace reaktorových komponent slibuje menší množství radioaktivních odpadů pro ukládání.

Nová technologie řezání a odstraňování vnitřních struktur reaktoru dokáže veškeré tenkostěnné části uskladnit do tří obalových souborů. V tomto odpadu jsou i části reaktorové nádoby,  ocelové stínění a víko reaktoru.

Proces optimalizované segmentace nejprve rozřezává, vytahuje a třídí vnitřní struktury reaktoru do dvou kategorií. Jednu kategorii tvoří odpady větší než třídy C, druhou kategorii pak tvoří vysoce kontaminované a silně aktivní odpady.

Po odstranění vnitřních struktur jsou nařezané kusy pod vodou přesunuty a pomocí přesných inženýrských mechanismů skládány do co nejmenšího objemu. Pracovníci během rozřezu vnitřních struktur reaktoru měří aktivitu materiálu a provádějí jeho charakterizaci.  Speciální třídící mechanismus pak jednotlivé kusy umisťuje tak, aby byly nejaktivnější části umístěné uprostřed vertikální nádoby, zatímco méně aktivní odpady umisťuje do spodní a horní části nádoby. Následně pracovníci  vypustí vodu z reaktorové nádoby a zafixují všechny komponenty pomocí speciální malty. Ta zajišťuje nejen fixaci nařezaných radioaktivních kusů, ale také jejich stínění, čímž napomáhá plnit cíle radiační ochrany a principu ALARA.

Princip ALARA využívají všechny provozy zajímající se o ionizující záření. Slovo ALARA je zkráceninou věty As Low As Reasonably Achievable, což v překladu znamená tak málo, jak je rozumně dosažitelné. V praxi tento princip znamená co možná nejmenší rozumné ozáření pracovníků manipulujících s radioaktivním materiálem.

Pevná hmota, kterou je reaktorová nádoba vyplněna, je následně rozřezaná do tří velkých částí, které obsahují optimalizovanou skladbu radioaktivních materiálů. Pracovníci provádějící rozebírání elektrárny uloží jednotlivé kusy samostatně do na míru vyrobených obalových souborů. Obalový soubor získal licenci pro bezpečnou přepravu a uložení odpadu v souladu s předpisy a kritérii přijatelnosti na místě určení odpadu.

Proces optimalizované segmentace vnitřních komponent reaktorové nádoby Zdroj: Orano

Ze tří velkých částí vyžaduje speciální schválení americkým jaderným dozorem převoz pouze prostřední z nich. Společnost Orano dokončila návrh speciálního obalového souboru pro převoz nejvíce aktivní části v srpnu 2021. Žádost o jeho schválení nyní prochází odborným hodnocením jaderného dozoru US NRC.

„Náš inovativní proces optimalizovaného rozřezu snižuje množství nízkoaktivního odpadu z reaktorové nádoby a jejích vnitřních struktur, které jsou transportovatelné v pouze třech zásilkách. Toto snížení množství zásilek napomáhá také při zajištění celkové bezpečnosti v okolí zařízení, jakož i snížení potřebného času a nákladů při rozebírání jaderné elektrárny,“ sdělil Geoff Wilde, ředitel sekce rozebírání jaderných elektráren ve společnosti Orano.

Jaderná elektrárna Crystal River

Třetí blok jaderné elektrárny Crystal River o výkonu 680 MWe přešel do komerčního provozu v roce 1977. V roce 2009 na elektrárně proběhla výměna parogenerátoru. Pracovníci kvůli modernizaci museli zasáhnout do konstrukce kontejnmentu. Následné inspekce struktury ukázaly komplikace, kvůli kterým již reaktor nebyl spuštěn. Po tomto rozhodnutí bylo veškeré použité jaderné palivo převezeno do prozatímního skladu na lokalitě.

Původně společnost plánovala začátek rozebírání elektrárny na rok 2067. V říjnu 2020 vznikl společný podnik společností NorthStar Group Services, společnosti Orano USA a Duke Energy. Tyto tři společnosti dokončily počáteční fázi dekontaminačních prací na elektrárně a rozhodly o kompletní demolici o téměř 50 let dříve. Společnost NorthStar Group Services spolupracuje na vyřazování jaderné elektrárny Vermont Yankee.

Jaderná elektrárna Crystal River na Floridě Zdroj: Duke Energy

Stávající časový harmonogram prací počítá s odstraněním všech komponent elektrárny do roku 2026. V roce 2026 by také mělo dojít ke zmenšení výměry plochy elektrárny. Následně, v letech 2026 a 2027, dojde k demolici téměř všech budov na lokalitě. Sklad použitého jaderného paliva zůstane v provozu až do roku 2037. Do té doby pracovníci zajistí přesun použitého jaderného paliva mimo lokalitu. Po roce 2037 plánuje společnost Orano přesunout použité jaderné palivo do skladu mimo lokalitu.

Práce na rozebírání reaktoru začaly již v roce 2021. Komponenty chladicího systému reaktoru, jako jsou parogenerátory, hlavní cirkulační čerpadla a motory, nebo kompenzátor objemu jako i velká potrubí, pracovníci přesunuli a převezli z kontejnmentu na specializované pracoviště pro jejich následné uskladnění. Pracovníci začali a dokončili rozřezávání reaktorových struktur v roce 2022. Odstranění rozřezaných částí reaktoru z budovy kontejnmentu se předpokládá do konce roku 2023.