Argumenty za przeniesieniem amerykańskiego paliwa jądrowego do suchego magazynu

Jednym z mniej znanych faktów katastrofy nuklearnej w Fukushimie – gdzie utrata chłodziwa w basenach wypalonego paliwa spowodowała masowe uwolnienie promieniowania – jest to, że część paliwa w zakładzie była przechowywana w tak zwanych suchych beczkach, które przetrwały 11 marca trzęsienie ziemi i tsunami nienaruszone.

Suche przechowywanie: Beczki magazynowe w elektrowni jądrowej Diablo Canyon w Kalifornii. Źródło: Komisja Dozoru Jądrowego

Fakt ten prawdopodobnie spowoduje nowe wezwania do przeniesienia części wypalonego paliwa z basenów wodnych w reaktorach w Stanach Zjednoczonych – gdzie jest upakowane gęściej niż paliwo w uszkodzonych japońskich basenach – i do suchych beczek na zewnątrz, twierdzą eksperci.

To, co prawdopodobnie wydarzy się bardzo szybko, to to, że [Komisja Regulacji Jądrowych] i zakłady energetyczne dojdą do konsensusu, że przenoszenie paliwa do suchych magazynów musi zostać przyspieszone, aby jak najszybciej usunąć z basenów jak najwięcej wypalonego paliwa, mówi Ron Ballinger , inżynier jądrowy z MIT. Jak mówi, w Japonii beczki do suchego przechowywania przetrwały trzęsienie ziemi i tsunami bez żadnych problemów.

Do tej pory amerykańskie organy regulacyjne decydowały, że przechowywanie paliwa w basenach — a nawet dopuszczenie do gęstszego upakowania paliwa — jest bezpieczne. Większość reaktorów jądrowych w USA ma chłodzone powietrzem, suche beczki do przechowywania niektórych odpadów z reaktora, ale generalnie dzieje się tak tylko dlatego, że baseny nie mogą już się zmieścić. Starsze odpady, które przez kilka lat miały szansę ostygnąć w basenach, można przenieść do suchych beczek.

Stany Zjednoczone są domem dla co najmniej 65 000 ton odpadów z reaktorów jądrowych, więcej niż w jakimkolwiek innym kraju, a liczba ta rośnie każdego roku o około 2200 ton.

Ogólnie rzecz biorąc, reaktory amerykańskie mają znacznie więcej paliwa w swoich basenach z wypalonym paliwem niż reaktory w Fukushimie, mówi Ryszard Lester , który kieruje Wydziałem Nauki i Inżynierii Jądrowej na MIT. Uważam, że gdyby wydarzenie na skalę Fukushimy miało uderzyć w typowy zbiornik paliwa elektrowni jądrowej w USA, potencjalnie mielibyście gorszą sytuację po prostu z powodu większej ilości paliwa – dużo więcej paliwa w przypadku basenów w USA. Reaktory amerykańskie.

Zużyte uranowe paliwo reaktora generuje duże ilości ciepła nawet po usunięciu go z rdzenia reaktora. Z tego powodu zużyte pręty muszą być zanurzone w głębokich basenach z krążącą wodą na kilka lat, aby wystarczająco je schłodzić. Ale po kilku latach suche beczki stają się realną opcją przechowywania. Beczki – zazwyczaj stalowe i betonowe konstrukcje w kształcie beczki, które mają 20 stóp wysokości i znajdują się na zewnątrz – wymagają jedynie pasywnego chłodzenia powietrzem.

Natomiast w basenie bliskość prętów paliwowych powoduje gromadzenie się ciepła, które wymaga ciągłej cyrkulacji wody. Jak pokazała firma Fukushima, pompy i ich systemy zapasowe mogą ulec awarii, a woda w basenach z wypalonym paliwem może wyciekać lub zagotować się.

W ciągu ostatnich trzech dekad opóźnienia w otwarciu stałego składowiska wypalonego paliwa jądrowego w Stanach Zjednoczonych skłoniły amerykańską Komisję Regulacji Jądrowej do zezwolenia na przebudowanie istniejących basenów wypalonego paliwa jądrowego w celu zwiększenia gęstości znajdujących się w nich prętów.

Według Nuclear z 84 obecnych lub byłych reaktorów w USA, w których znajduje się wypalone paliwo – liczba ta obejmuje niektóre obiekty z więcej niż jedną elektrownią – 63 ma już suche beczki, 10 ubiega się o ich budowę, a 11 nie ogłosiło jeszcze planów. Dane Komisji Regulacyjnej.

Zużyte paliwo: W Stanach Zjednoczonych 63 obecne i dawne reaktory jądrowe (w tym kompleksy elektrowni i obiekty rządowe) mają już magazyny w suchych beczkach. Kolejnych 10 ubiega się o ich budowę, a 11 nie ogłosiło jeszcze planów, aby to zrobić. Ale te beczki tylko nadążają za nowo generowanymi odpadami. W większości lokalizacji baseny płynne do przechowywania i chłodzenia paliwa są nadal pełne odpadów, aw wielu przypadkach baseny te są upakowane gęściej niż w przypadku dotkniętych reaktorami Fukushimy.

Jeśli zdarzy się wypadek z utratą chłodziwa, będziesz miał duże kłopoty, zwłaszcza gdy te regały o dużej gęstości i baseny są mocno obciążone – a tym bardziej, jeśli w basenie pojawi się świeżo rozładowane paliwo, mówi Allison Macfarlane , geolog i profesor nadzwyczajny nauk o środowisku i polityki na Uniwersytecie George'a Masona, który był jednym z kilku współautorów raportu z 2003 r. ostrzegającego przed niebezpieczeństwem stwarzanym przez gęste przekopy. Wiele z tych basenów znajduje się na wyższych piętrach elektrowni, co oznacza, że ​​wyrwy lub pęknięcia mogą spowodować wyciek wody. W przypadku utraty wody może dojść do uwolnienia radioaktywności znacznie większej niż w Czarnobylu, ponieważ w basenie jest o wiele więcej paliwa niż w rdzeniu reaktora.

W zeszłym roku prezydent Obama odwołał plany otwarcia podziemnego składu paliwa Yucca Mountain 90 mil na północny zachód od Las Vegas i powołał zamawiać wymyślić alternatywy. Komisja, mając wydać swój raport w czerwcu, nie wypowiadała się na temat Fukushimy. Członek komisji Macfarlane mówi, że nie mogła przedyskutować ewentualnych sugestii. Jednak organ ma spotkać się na publicznej sesji 13 maja w Waszyngtonie.

ten raport za rok 2003 powiedział, że w przypadku utraty chłodziwa w gęsto upakowanym basenie, chłodzenie powietrzem nie wystarczy. Temperatury mogą wzrosnąć do 600 °C w ciągu godziny, powodując pęknięcie cyrkonu, a następnie wzrosnąć do 900 °C, po czym płaszcz mógłby się spalić, powodując ogromne ilości uwolnionego materiału radioaktywnego, czytamy w raporcie.

W raporcie zaproponowano natychmiastowy powrót do konfiguracji basenów o mniejszej gęstości, z bardziej schłodzonym paliwem umieszczonym w suchych beczkach i przeniesionym do centralnych miejsc. Raport stwierdza, że ​​w luźniej upakowanych basenach sam przepływ powietrza może wystarczyć, aby zapobiec pożarowi w przypadku utraty chłodziwa. Powiedział, że można to zrobić za nie więcej niż 7 miliardów dolarów w kraju, co przełożyłoby się na wzrost hurtowej ceny energii elektrycznej o 0,06 centa za kilowatogodzinę wytworzoną z paliwa.

Te kroki nie zostały wykonane. Kolejny Raport Krajowej Rady ds. Badań Naukowych powiedział również, że scenariusze pożarowe wymagają więcej badań i zasugerowały inne środki, pozostawiając nienaruszone gęste konfiguracje. Wydaje się, że możliwe jest zmniejszenie prawdopodobieństwa pożaru okładziny z cyrkonu poprzez zmianę układu zespołów zużytego paliwa w basenie i zapewnienie systemów zraszaczy wodnych, które byłyby w stanie schłodzić paliwo, nawet jeśli basen lub budynek nad nim ulegnie poważnemu uszkodzeniu, raport powiedział. Wdrażana jest zmiana układu paliwa i zapasowe chłodzenie basenów, mówi rzecznik Komisji Regulacji Jądrowych.

Lester mówi, że gdyby rząd USA dotrzymał zobowiązania z 1982 r. do otwarcia składowiska wypalonego paliwa – i jego kolejnych kontraktów z przedsiębiorstwami użyteczności publicznej na rozpoczęcie usuwania paliwa w 1998 r. – presja na amerykańskie baseny wypalonego paliwa byłaby złagodzona. Były harmonogramy, które opisywały, w jaki sposób DOE [Departament Energii] będzie przenosić paliwo i które paliwo zostanie przeniesione, mówi. Myślę, że na podstawie tego wszystkiego możemy powiedzieć, że baseny nie byłyby tak pełne, jak są teraz.

Mówi, że kluczowe było rozpoczęcie tworzenia centralnych miejsc przechowywania suchych beczek w ramach kompleksowego planu przechowywania i usuwania odpadów, co, jego zdaniem, nie powinno wykluczać Yucca Mountain. Jednym z możliwych zastosowań witryny jest tymczasowe przechowywanie, mówi Lester.

ukryć