Dezafectarea centralelor nucleare

Acest articol sau secțiune privind subiectul energiei este considerat a fi verificat . Motiv : la sfârșitul traducerii este recomandabil să verificați dacă informațiile sunt aplicabile și situației europene și dacă terminologia utilizată este adecvată; în plus, multe afirmații raportează ca sursă alte intrări Wikipedia (it sau en), care nu este sursa principală: referințele relative ar trebui corectate, acolo unde sunt prezente și cu referințele deja prezente în aceste intrări Alăturați-vă discuției și / sau corectați intrarea.

Dezafectarea centralelor nucleare ^[1] (adesea în engleză dezafectare nucleară sau pur și simplu dezafectare ) identifică toate acțiunile care trebuie întreprinse în perioada următoare încetării funcționării centralelor nucleare . În general, scopul este de a realiza demolarea completă a unei instalații prin eliminarea oricăror constrângeri datorate prezenței materialelor radioactive și returnarea sitului pentru alte utilizări. ^[2]

De fapt, principala diferență între dezmembrarea unei centrale electrice convenționale și a unei centrale nucleare este prezența materialului radioactiv sau fisionabil , care necesită precauții specifice, decontaminarea personalului și echipamentelor, cu proceduri foarte de transport și depozitare. de exemplu gazul metalic produs în timpul tăierii țevilor devine radioactiv, precum și praful betonului rezultat în urma demolărilor).

În general, centralele nucleare de generația I și II au fost proiectate pentru o viață utilă de aproximativ 30 de ani, dar în realitate media a fost de 22 de ani. ^{[3] [4]} Pentru cele mai recente centrale construite și proiectate ( generația III ), industria nucleară prevede o perioadă operațională de 40 până la 60 de ani. ^{[5] [6]}

Demontarea clădirii de izolare

Transportul vasului sub presiune al reactorului la eliminare

Introducere

Demontarea implică numeroase acte și decizii administrative, precum și intervenții tehnice. Include toate tipurile de lucrări pentru îndepărtarea radioactivității și demolarea progresivă a uzinei. Odată ce centrala electrică este scoasă din funcțiune, nu trebuie să persiste posibilitatea producerii de accidente care implică radioactivitate sau orice alt potențial de deteriorare cauzat de instalațiile reactorului vizitatorilor. În Statele Unite ale Americii și Franța, după scoaterea din uz a unei uzine, eliminarea combustibilului și îndepărtarea celor mai radioactive părți, controlul său de reglementare este permis să înceteze și compania care deținea licența pentru uzină este eliberată de responsabilitățile pentru securitatea nucleară a amplasamentului. ^[7]

Istorie

AIEA a definit trei opțiuni pentru dezafectare ^[8] , definiții care astăzi, cu unele modificări ale condițiilor solicitate, au fost adoptate la nivel internațional.

1. Închidere cu supraveghere atentă a sistemului: lichide, conducte, rezervoare pline de apă cu tije de combustibil uzat rămân în interior. În reactoarele cu neutroni rapid rămâne grafit , inflamabil și radioactiv. (Procedura numită Tombatura)
2. Eliberarea amplasamentului cu unele restricții: tijele de combustibil, fluidele și conductele eliminate, reactorul sigilat, clădirea continuă să existe. Accesul la public este interzis sau reglementat. (Astăzi numit SAFSTOR)
3. Eliberarea nerestricționată a amplasamentului, care deseori corespunde demolării complete a structurilor și transportului acestora la un depozit de deșeuri sau reciclării metalului pentru a construi în alte reactoare nucleare. Această etapă este precedată de „câmpul brun”, care apare atunci când instalațiile uzinei sunt demolate și toate deșeurile radioactive sunt depozitate în depozite temporare, gata pentru a fi transferate la Depozitul Național. Această fază se încheie atunci când transportul către Depozitul Național este finalizat definitiv, ajungând astfel la condiția de „câmp verde” (câmp verde, numit acum DECON).

Opțiuni curente pentru demontare

Agenția Internațională pentru Energie Atomică a identificat trei opțiuni pentru dezafectare, ale căror definiții au fost adoptate la nivel internațional. ^[9]

Demontarea imediată

Dezmembrarea imediată (în engleză immédiate demontare , în SUA numită Early Site Release sau DECON ) este strategia prin care structurile, echipamentele, piesele și aparatele unei instalații care conțin contaminanți radioactivi sunt îndepărtate sau decontaminate la un nivel care permite posibilitatea de a fi puse la dispoziție pentru utilizare fără limitări sau cu limitări impuse de organismul de reglementare. În acest caz, activitățile de dezmembrare încep la scurt timp după încetarea definitivă a activității centralei. Această strategie implică finalizarea la timp a dezmembrării instalației și implică îndepărtarea tuturor materialelor radioactive din instalație într-o altă instalație și prelucrarea acesteia atât pentru depozitarea pe termen lung, cât și pentru eliminarea acestora.

Carcasă de protecție pasivă

Carcasa de protecție pasivă ^[10] (în engleză depozitare sigură , depozitare sigură sau incintă sigură , în SUA amânare demontare sau SAFSTOR ) este opțiunea care amână sfârșitul activităților de inspecție și control pentru o perioadă mai lungă, de obicei în ordinea 40- 60 de ani. Centrala este modificată (golită de combustibil nuclear și demolată în unele structuri), aducând-o în condiții de siguranță până în momentul demontării finale și a decontaminării finale. În timpul perioadei de depozitare, degradarea radioactivă „naturală” reduce cantitatea de materiale contaminate care trebuie tratate și eliminate.

Tombamento

Tombamento (înmormântare în limba engleză) este o strategie care stabilește planta într-o stare care să permită materialului radioactiv să rămână pe site fără a fi nevoie să-l îndepărteze complet. De obicei, implică reducerea dimensiunii zonei în care este plasat materialul radioactiv și apoi blocarea clădirii reactorului (posibil fără combustibil nuclear), cu bazinele, conductele, pompele, vaporizatoarele și conductele și alte materiale. reactor în interiorul unei structuri din beton armat de lungă durată, etanșat astfel încât să nu se scurgă în sol, răcit (cu recirculare a aerului sau a apei) și care poate dura o perioadă de timp suficientă pentru a se asigura că radiația reziduală nu mai constituie un pericol imposibil de gestionat . Uneori, acest lucru este obligatoriu ca în cazul Cernobilului , dar în locații îndepărtate și slab populate, pentru site-urile cu multe reactoare ușor de monitorizat, poate fi o opțiune. ^[11]

Experiențe

O gamă largă de instalații nucleare au fost dezafectate și dezmembrate în totalitate până în prezent. ^[12] Această listă include centrale nucleare , reactoare de cercetare , centrale de producere a izotopilor radio , acceleratoare , mine de uraniu , centrale de îmbogățire a uraniului , centrale PUREX pentru separarea chimică a plutoniului etc.

În ciuda tuturor, numărul centralelor electrice total demontate este foarte mic. Există companii specializate în dezafectarea nucleară; această practică a devenit o activitate industrială profitabilă. Demontarea este foarte costisitoare; estimările actuale făcute de „Autoritatea de dezafectare nucleară” din Regatul Unit sunt că va costa, cel puțin 70 miliarde de dolari, demontarea siturilor nucleare dezafectate existente în Regatul Unit ; acest calcul nu ia în considerare niciun incident sau modificare a reglementărilor care ar putea apărea în viitor. Mai mult, datorită radioactivității latente din „nucleele” reactorului, dezafectarea totală a reactorului devine un proces lent care trebuie efectuat în diferite faze (adesea distanțate de decenii): planurile actuale ale Autorității de dezafectare nucleară pentru total dezafectarea prevede o perioadă de timp de la 50 la peste 330 de ani, cu excluderea siturilor deteriorate pentru care orice prognoză este dificilă, dacă nu imposibilă. ^[13] Perioada lungă de timp face ca costurile fiabile să fie extrem de dificile. Depășirea masivă a previziunilor de cheltuieli nu este neobișnuită nici măcar pentru proiectele care sunt puse în aplicare până la etapa finală de demontare și decontaminare totală (tăierea subacvatică a reactorului, efectuată de exemplu în Germania) într-un mod hotărât, necomplicat, în timp util. Relativ scurt.

America

Stația de generare nucleară Pickering, văzută din vest. Toate cele opt reactoare pot fi văzute, variind de la 2,5 km la 3,25 km.

Unele reactoare nucleare supuse intervențiilor în America, tipul, puterea și costul lucrărilor efectuate până acum și / sau estimate pe kilowatt de putere. ^{[12] [14] [15]}

Demontarea reactoarelor militare din Statele Unite ale Americii

Același subiect în detaliu: Hanford Site și Oak Ridge National Laboratory .

La amplasamentul Hanford sunt modele de reactoare nucleare cu moderat de grafit, operate de militari și fizicieni ai proiectului Manhattan , care au fost folosite pentru producerea plutoniului -239 „grad de armament” care a fost utilizat în peste 60.000 de arme nucleare, inclusiv acestea sunt bombele atomice și declanșatoarele bombei termonucleare . Costurile de construcție și dezmembrare sunt secrete, deoarece sub controlul direct al Departamentului Energiei , sub rezerva regulilor și controalelor militare, care vizau prevenirea sabotajului, spionajului și îmbunătățirea eficienței în producția de plutoniu și tritiu . Deși foarte poluante, acestea erau acceptabile, deoarece cele nouă reactoare și cele trei centrale PUREX sunt situate într-o zonă semi-deșertică și cu o populație slabă a statului Washington .

Demontarea în Asia

Unele reactoare nucleare demontate în Asia, tipul, puterea și costul demontării pe kilowatt de energie: Asociația producătorilor de reactoare nucleare. ^[12]

Demontarea în Europa de Vest

Unele reactoare nucleare dezafectate în Europa de Vest, tipul, puterea și costul dezafectării pe kilowatt de energie: Uniunea Europeană Nuclear Decommissioning Site ^{[43] [44]} , Nuclear Reactor Manufacturers Association ^[12] , Marea Britanie ^[45] .

Francezii construiesc o instalație de reciclare a oțelului slab radioactiv din centralele nucleare scoase din uz din localitatea Marcoule . Acest metal este inutilizabil pentru oțelurile aflate în contact strâns sau indirect cu populația, deoarece conține unele produse de activare, dar cu siguranță poate fi reciclat pentru centrale nucleare. ^{[79] [80]}

Demontarea în Europa de Est și în fosta Uniune Sovietică

Unele reactoare nucleare demontate în state aparținând fostei Uniuni Sovietice ( Belarus , Rusia , Ucraina și altele) și în alte țări aparținând alianței „ Pactului de la Varșovia ” și / sau „ Comecon ”, tipului, puterii și costului demontării pentru kilowați de energie : Asociația producătorilor de reactoare nucleare ^[12] , OSTI (SUA și Rusia) ^[81] .

Alte instalații nucleare

Comisia franceză pentru energie atomică demontează uzina de reprocesare UP1 situată în Marcoule . Activ din 1958, a tratat 18.600 de tone de combustibil metalic din reactoare răcite cu gaz (atât militare, cât și civile) până în 1997. Decontaminarea progresivă și dezmembrarea centralei va dura 40 de ani și se estimează că va costa mai mult de 6000 de milioane de euro. ^[90]

Aspecte legale

În multe țări OCDE, scoaterea din funcțiune a unui reactor nuclear poate începe numai după acordarea licenței corespunzătoare cerute de legislația funciară. Ca parte a procedurii de autorizare, trebuie pregătite diverse documente, rapoarte și sunt necesare inspecții aprofundate și rapoarte de expertiză, ceea ce va duce la pregătirea rapoartelor pentru autoritatea competentă, de ex. rapoarte de siguranță, documente tehnice, privind impactul asupra mediului etc.

În Uniunea Europeană, aceste documente stau la baza evaluării impactului asupra mediului (EIA) și a evaluării strategice de mediu (SEA), în conformitate cu Directiva Consiliului 85/337 / CEE. O condiție prealabilă pentru acordarea acestei licențe este îndeplinirea condițiilor stabilite la articolul 37 din Tratatul Euratom semnat de Comisia Europeană. Articolul 37 obligă fiecare stat membru al Uniunii Europene să comunice Comisiei anumite date referitoare la orice eliberare planificată de substanțe radioactive. Aceste informații trebuie să dezvăluie dacă și ce tipuri de poluare radioactivă duc la dezafectare - planuri de dezafectare și depozitare a componentelor reactorului și orice posibilă eliberare accidentală de substanțe - ce impact pot avea asupra mediului, de ex. apă, sol sau aer, din statele membre UE ^[91] . Pe baza acestor date generale, Comisia trebuie să poată stabili expunerea grupurilor de eșantioane ale populației din țările cele mai apropiate.

Costul dezafectării nucleare

În SUA, multe companii de energie electrică estimează în prezent o medie de 320 de milioane de dolari pentru demontarea completă a fiecărui reactor din SUA centrală (1998 USD) ^[12] În Franța , statutul dezafectării nucleare a Brennilis în Marea Britanie ^{[92] [93]} , o centrală de 70 MW, a costat deja aproximativ 480 de milioane de euro (de 20 de ori costurile estimate) și este încă incompletă după 20 de ani. În ciuda investițiilor uriașe în asigurarea dezmembrării în condiții de siguranță, în martie 2006 organizația franceză CRIIRAD efectuează prelevări de probe în apropierea uzinei, în spatele STE (Station de Traitements des Effluents) și găsește elemente radioactive precum cesiul-137 și (în special toxice) cobalt-60 care se scurge în lacul din apropiere. Potrivit CRIIRAD, acestea provin, fără îndoială, de la centrală. În plus, există și o concentrație anormal de mare de actiniu -227 (foarte radiotoxic) de origine necunoscută. ^{[94] [95] [96]}

În Marea Britanie , scoaterea din funcțiune a celor două reactoare cu gaz W AGR Pile 1 și Pile two reactoare de gaz (plasate în SAFSTORE când unul a fost deteriorat de focul de grafit ) ^[97] (WAGR), un mic 2 × 49 MW, va fi finalizată doar în 2015 și se estimează că va costa în jur de 490 de milioane de lire sterline, aducând site-ul în starea „câmp maro”. ^[98]

Reactorul Calder Hall - Sellafield a fost închis în 2003 . Autoritatea britanică de dezafectare consideră că va fi posibilă demontarea acestuia până în 2115 , adică la 160 de ani de la inaugurare ^[99] . Alternativ, a fost studiat un plan (cu un orizont de timp de 100 de ani) pentru menținerea plantei, transformând-o într-o „atracție turistică de valoare istorică” ^[100] .

În Germania , dezafectarea centralei nucleare de 100 MW Niederaichbach a costat aproximativ 90 de milioane de euro. ^[101]

Raport OCDE privind costurile dezafectării nucleare

Un raport al Organizației pentru Cooperare și Dezvoltare Economică publicat în 2003 enumera costurile în dolari SUA (din 2001) pe baza tipului de reactor (nedeteriorat). Pentru PWR-urile occidentale, cea mai mare parte a fost de 200-500 USD / kWe, pentru VVER-urile din Europa de Est costurile au fost de aproximativ 330 USD / kWe, pentru BWR 300-550 USD / kWe, pentru CANDU-uri 270-430 USD / kWe.

Costurile de demontare a reactoarelor răcite cu gaz (cum ar fi Magnox de la centrala nucleară din Latina , lângă Borgo Sabotino , lângă Latina , în prezent în SAFSTOR) au fost mult mai mari datorită cantității mai mari de materiale radioactive (și grafit inflamabil), care a ajuns la 2.600 $ / kWe pentru unele reactoare Magnox din Marea Britanie .

Finanțarea pentru dezafectarea nucleară

Europa

În Europa, există o îngrijorare considerabilă cu privire la fondurile necesare pentru finanțarea dezafectării finale. În multe țări, fondurile alocate nu par suficiente pentru a plăti dezafectarea finală, iar în multe alte țări fondurile (substanțiale) sunt adesea utilizate în mod liber, pentru activități legate de siguranța nucleară, care sunt altele decât dezafectarea, punând fondurile la riscurilor și denaturarea concurenței cu concurenții care nu au fonduri disponibile pentru dezafectarea nucleară. ^[102]

Comisia Europeană a investigat această problemă în urma Tratatului Euratom și a concluzionat în 2016 că vor fi necesare cel puțin 253 miliarde EUR pentru eliminarea centralelor nucleare existente. ^[103]

Statele Unite ale Americii

În SUA, utilitățile publice au adăugat un impozit între 0,1 și 0,2 cenți / kWh pentru a finanța dezafectarea. Companiile trebuie să prezinte periodic rapoarte Comisiei de reglementare nucleară , care să demonstreze starea fondurilor de dezafectare. În 2001, au strâns 23.700 de milioane de dolari pentru dezafectare, lăsând o a doua tranșă de 11.600 de milioane de dolari care să fie acoperită de viața operațională a celor 104 reactoare americane care funcționează (estimată la un cost mediu de 320 de milioane de dolari (în 2001). reactor).

Necesitatea dezafectării reactoarelor nucleare

In molti paesi del mondo, anche in quelli che hanno rinunciato all'utilizzo civile dell'energia nucleare (Austria, Italia), gli impianti nucleari non sono stati smantellati, ma si è proceduto alla rimozione degli elementi di combustibile esaurito dal reattore, alla loro collocazione in piscine di stoccaggio (dove le reazioni nucleari di fissione avvengono in modo molto più lento rispetto al reattore per la presenza di veleni disciolti) sia per la refrigerazione sia per la schermatura delle radiazioni, fino alla definitiva rimozione del combustibile dall'edificio del reattore ("defuelling").

In effetti, in condizioni normali, la perdita di sostanze radioattive da parte di un reattore nucleare in funzione è nulla, ed in molti casi ^{[ senza fonte ]} il fondo di radioattività naturale , può essere anche di molto superiore a quella all'interno dell'impianto.

Soprattutto nei reattori nucleari a neutroni veloci, le strutture interne ricevono un intenso irraggiamento neutronico che attiva molti materiali , rendendo le strutture radioattive. Un muro di terra spesso 1 metro riduce le radiazioni al 10% e con due metri di terra si ha soltanto un 1% di radiazioni residue. Nonostante questo, la possibile infiltrazione verso la falda freatica da parte di sostanze radioattive, rende problematico l'interramento delle strutture del reattore nucleare. La demolizione delle strutture in calcestruzzo e il taglio con la fiamma ossidrica delle strutture in metallo, comporta la liberazione di polveri e vapori radioattivi, inconveniente che può essere evitato con il taglio sott'acqua.

Smaltimento finale delle scorie radioattive

Lo stesso argomento in dettaglio: Scorie radioattive .

Il problema dello smaltimento delle scorie nucleari altamente radioattive, viene approfondito nella voce scorie radioattive . Le scorie rimangono più radioattive rispetto all' uranio naturale per un periodo che si calcola tra i 100.000 ei 10 ⁶ anni (per i reattori Uranio-Plutonio). Per i pochi modelli di reattore nucleare PHWR utilizzanti il ciclo torio - uranio (in funzione soltanto in India ) oppure il reattore autofertilizzante torio-uranio proposto dal nobel Carlo Rubbia , si ha il vantaggio della produzione di residui che restano pericolosi per non più di 1000 anni. Comunque l'elevata fluenza di neutroni, attivando le strutture del reattore, rende lo smantellamento più lungo, costoso e difficile.

Reattore a fusione-fissione dell'UTEXAS

Nel 2009 l' Università del Texas , sede di Austin , ha proposto il progetto preliminare (con tempi di realizzazione pratica non definiti) di un nuovo reattore nucleare, refrigerato a piombo liquido, che combinerebbe le reazioni di fissione con altre di fusione nucleare per eliminare buona parte delle scorie radioattive ^[104] .

Note

Bibliografia

italiano

• Virginio Bettini, Scorie. L'irrisolto nucleare , UTET, 2006. ISBN 978-88-02-07352-1
• Virginio Bettini e Giorgio Nebbia, Il nucleare impossibile, perché non conviene tornare al nucleare , UTET, 2009. ISBN 88-02-08091-7

inglese

• ( EN ) Strategy Selection for the Decommissioning of Nuclear Facilities , settembre 2003. URL consultato il 24 ottobre 2010 .
• ( EN ) V. Massaut, Decommissioning Experience in the European Union to Date . ^{[ collegamento interrotto ]} , in Rep. Co-ordination Network on Decommissioning of Nuclear Installations , nd, Web.4, gennaio 2010. URL consultato il 24 ottobre 2010 .
• ( EN ) Nuclear Decommissioning, IMechE Conference transaction 1995 -7.
• ( EN ) OECD/NEA 1992, Decommissioning Policies for Nuclear Facilities .
• ( EN ) OECD/NEA 1992, International Co-operation on Decommissioning .
• ( EN ) IAEA Bulletin 42/3/2000, Preparing for the End of the Line - Radioactive Residues from Nuclear Decommissioning
• ( EN ) Nuclear Energy Institute 2002, Decommissioning of Nuclear Power Plants, factsheet .
• ( EN ) OECD/NEA 2003, Decommissioning Nuclear Power Plants - policies, strategies and costs .
• ( EN ) OECD/NEA 2003, Strategy Selection for the Decommissioning of Nuclear Facilities , Tarragona , Spagna 2003.
• ( EN ) OECD/NEA 2006, Decommissioning Funding: Ethics, Implementation, Uncertainties .
• ( EN ) Doubleday, EC, 2007, A Decommissioning Wrapup, Radwate Solutions March-April 2007.
• ( EN ) Spent Nuclear Reprocessing in France ( PDF ), su fissilematerials.org .

Voci correlate

In italiano

• Centrale nucleare di Marcoule (impianto di riciclaggio francese)
• Direttiva Seveso
• Energia nucleare nel mondo
• Grafite nucleare
• Risorse e consumo di energia nel mondo
• Scorie radioattive

Altri progetti

• Wikimedia Commons contiene immagini o altri file su Smantellamento degli impianti nucleari

Collegamenti esterni

In italiano

• Nuclear Energy Agency: Disattivazione e smantellamento degli impianti nucleari ( PDF ), su oecd-nea.org .
• Agenzia Energia Nucleare: Decommissioning degli Impianti Nucleari (pro-nucleare)
• I Verdi/Alleanza Libera Europea: "The Nuclear Endgame" ^{[ collegamento interrotto ]} (anti-nuclearista)
• Zona Nucleare (Zona Nucleare non si schiera pro o contro il nucleare. Non è questo l'intento. Gli argomenti "nucleare" e "energia nucleare" sono qui affrontati relativamente alla problematica dello smaltimento delle scorie nucleari).
• OPEF, Il decommissioning degli impianti nucleari e la sistemazione dei materiali radioattivi ^{[ collegamento interrotto ]} .

In inglese

• ( EN ) BUSINESS INSIDER - UK : Getting Rid Of Old Nuclear Reactors Worldwide Is Going To Cost Way More Than People Think
• YAHOO-NEWS: AP IMPACT: Funds to shut nuclear plants fall short , su news.yahoo.com .
• A2A head wants Italy to build 3 or 4 nuclear power stations in next 30 years (fonte: articolo del 14/4/2008 del Thompsom Financial News presentato nel sito di Forbes )
• IAEA: Cost of Decommissioning of Nuclear Power Plants ( PDF ), su iaea.org .
• Decommissioning the nuclear power industry: rubble, rubble, toil and trouble (Sito molto critico verso il nucleare)
• Decommissioning.info is a portal with information on nuclear decommissioning , su decommissioning.info .
• Decommissioning Fund Methodologies for Nuclear Installations in the EU , rapport by the German Wuppertal Institute , commissioned by the Commissione europea . May 2007.
• European website on decommissioning of nuclear installations , su eu-decom.be . URL consultato il 15 ottobre 2008 (archiviato dall' url originale il 4 luglio 2007) .
• Nuclear Energy Institute - Reliable and Affordable Energy , su nei.org . URL consultato il 12 dicembre 2008 (archiviato dall' url originale l'11 dicembre 2008) .
• Italy: Nuclear Power Situation (pagina della Nuclear Energy Agency)
• Nuclear Power in Italy (pagina della World Nuclear Association)
• UNESCO: Nuclear decommissioning: a problem that will not go away , su unesco.org .
• US Nuclear Regulatory Commission , su nrc.gov .
• WNA: World Nuclear Association (pagina in inglese, che costituisce la principale fonte delle tabelle)
• Zona Nucleare: Decommissioning of Nuclear Reactors in Italy , su zonanucleare.com .

Portale Ecologia e ambiente	Portale Economia	Portale Energia nucleare
Portale Fisica	Portale Ingegneria	Portale Storia