Французская компания Orano Decommissioning Services внедрила инновационный метод демонтажа коммерческих и исследовательских ядерных реакторов на проекте ускоренного вывода из эксплуатации блока №3 АЭС «Кристал Ривер» во Флориде (США). Запатентованный процесс оптимизированной сегментации направлен на сокращение объема отходов для захоронения и объема работ по сегментации конструкций реактора.
Новый процесс разрезает и удаляет все внутри толстостенного корпуса реактора из стального сплава, а затем точно переупаковывает низкоактивные радиоактивные отходы в реакторный корпус перед тем, как разрезать массивный компонент, за вычетом закрывающей головки корпуса реактора, и его экранированного содержимого на три большие части, подходящие для транспортировки и захоронения.
Процесс оптимизированной сегментации сначала сегментирует, извлекает и разделяет под водой все внутренние части реактора на две категории: отходы, превышающие класс С, которые можно обрабатывать, упаковывать и хранить обычными методами; и сильно загрязненные и радиационно-загрязненные внутренние компоненты.
Теперь пустой корпус реактора переупаковывается под водой с помощью точно рассчитанного размещения сильно загрязненных и активированных отходов на основе характеристики каждого компонента. Таким образом, компоненты с наиболее высокой категорией загрязнения концентрируются в середине вертикального реакторного корпуса, а менее активированные отходы размещаются в нижней и верхней частях. Затем корпус реактора и переупакованные внутренние компоненты осушаются и иммобилизируются в цементном растворе, специально подготовленном для достижения цели ALARA (как можно меньше разумно достижимого) по радиационной безопасности и для иммобилизации внутренних компонентов реактора внутри корпуса.
Твердый, заполненный цементным раствором корпус реактора, упакованный отходами, впоследствии разделяется на три большие секции, в соответствии с оптимизированным распределением отходов. Каждая секция упаковывается и отправляется отдельно в специально разработанный контейнер, предназначенный для безопасной транспортировки и утилизации отходов в соответствии с действующими нормами и критериями приема РАО на полигоне.
Из трех сегментированных секций корпуса реактора только средняя секция требует для транспортировки контейнеры типа B, одобренной Комиссией по ядерному регулированию (NRC). Компания Orano сообщила, что проектирование этого контейнера типа B было завершено в августе 2021 года, а заявка на получение лицензии находится на рассмотрении NRC.
«Наш инновационный процесс оптимизированной сегментации сокращает стандартные 80 перевозок низкоактивных РАО корпуса реактора и внутренних компонентов всего до трех”, — сказал президент Orano Decommissioning Services Джефф Уайлд, — “Что также значительно снижает потенциальное воздействие на население и улучшает общую безопасность, график и стоимость работ».
Третий энергоблок АЭС “Кристал Ривер” начал коммерческую эксплуатацию в 1977 году, но станция так и не вернулась в строй после осложнений, связанных со структурой защитной оболочки реактора после работ по замене парогенератора в 2009 году. Все отработанное топливо станции было перевезено в независимое хранилище отработанного топлива на площадке, эта операция была завершена в январе 2018 года.
1 октября 2020 года компания Accelerated Decommissioning Partners — совместное предприятие NorthStar Group Services и Orano USA — и компания Duke Energy завершили сделку по началу дезактивации и демонтажа третьего блока АЭС “Кристал Ривер” в 2020 году вместо 2067 года — почти на 50 лет раньше, чем планировалось изначально.
Операции по демонтажу реактора начались в 2021 году. Компоненты системы охлаждения реактора (парогенераторы, насосы и двигатели главного теплоносителя, опрессовщик и трубопроводы большого диаметра) были удалены из здания защитной оболочки и отправлены на утилизацию за пределы площадки. Сегментация внутренних частей реактора началась и была завершена в 2022 году, а удаление всех конструкций реактора из здания защитной оболочки будет завершено в 2023 году.