Folyékony radioaktív hulladék kezelése CANDU típusú atomerőműben Toró László Országos Közegészségügyi Intezet Regionális Közegészségügyi Központ Temesvár Matefin SRL Bukarest
Folyékony hulladék (1) • Víz alapú hulladék – 1. szint - 3.7 10-1 Bq/l– 3.7 102 Bq/l, alacsony aktivitású hulladék (mosdók, laboratóriumok egy része, segédépület egy része); – 2.szint - 3.7 102 Bq/l– 3.7 104 Bq/l, közepes aktivitású hulladék (nehézviz tisztitás, dekontaminálás, laboratóriumok, segédépület) – 3. szint – 3.7 104 Bq/l– 3.7 106 Bq/, magas aktivitású hulladék (reaktor épület, kiégett fűtőanyag pihentető medence) – Tisztitás - ioncserélő gyanta – Párologtatás – Környezet –határoknak megfelelően.
Folyékony hulladék (2) • Szerves alapú hulladék – Fáradt olaj; • Fő forrás - primér kör fő keringtető szivattyuk (1-4), • Kis mennyiségek a FEED és BLEED primér kör szivattyuk, • Más szivattyuk és kompresszorok, elhanyagolható mennyiség • Átrakógép kenő és hidraulika olaj • Csere 1-2 év
– Kollektálás – 20 L kannák – Tárolás: 220 l hordók
Folyékony hulladék (3)
Szerves hulladék - fáradt olaj 10,00 8,00 6,00 4,00 2,00 0,00
1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009
Tf. (m^3) 0,66
0,22
1,54
4,40
4,62
0,88
0,88
2,20
2,42
2,42
3,96
0,22
1,98
9,24
Folyékony hulladék (4) • Folyadékszcintiláció keverék; – Dozimetria laboratórium – Vegyi analízisek laboratórium • Moderátor és primér kör minták • Minták más rendszerekből
– Kollektálás – 20 L kannák – Tárolás: 220 l hordók (külön mindegyik forrás)
• Rádioaktív oldószerek; – Laboratóriumok – Dekontaminálás (jelenleg csak különleges esetekben hasznalnak oldószert)
Folyékony hulladék (5) • „Gyúlékony szilárd” hulladék – – – – – –
Szerves folyadék és szilárd hulladék keverék Dekontaminálás (olaj vagy oldószer) Különböző karbantartási műveletek Nagyrészt olaj – textil vagy plasztik kombináció Kollektálás – PE zsákok Tárolás: 220 l hordók
Tárolás • DIDR - átmeneti tároló az erőmű területén • Engedélyezett tárolási határok: – Száraz szilárd hulladék – 3H dózis 5 μSv/h alatt
• Szerves folyadékok NEM tárolhatók
Minősítés (1) • 2007 – PHARE támogatásból laboratórium – WCAS – Waste Characterisation Assay System
• Radiometria (γ spektrometria, α spektrometria, össz α/β, LSC) • Rádiokémia • Könnyen mérhető –
137Cs, 60Co, 95Nb, 95Zr, 94Nb, 125Sb, 134Cs,
• Nehezen mérhető – 3H, 14C, 90Sr 63Ni ,241Am, 238,239Pu,stb.
stb.
Minősítés (2)
Karakterizálás (3) Segregation by source
Raw wastes Segregation by material/activity
WASTE CHARACTERISATION ASSAY SYSTEM Representative sampling
Waste Inventor y Data
Bulk Waste Decomposition of sample
Gamma assay of indicator nuclides
Application of Correlation Coeffs.
Sample treatment
Characterised waste
Separate radionuclides of interest
Measurement of Alpha emitters
Source preparation
Measurement of Beta emitters
Calculation of Correlation Coeffs.
Radiochemistry
Measurement
Computer Codes
Rádioaktivitás (1)
U6 U1 0 U1 4 U1 8 U2 2 U2 6 U3 0 U3 8 U6 2 U6 7 U7 2 U8 5 U1 08 U1 15 U1 20 U1 56 U1 60 U1 64 U1 68 U1 72 137
Cs (Bq/kg)
1,00E+04 1,00E+03 1,00E+02 1,00E+01
u9
u8
u5 u U6 6 2 7u s1 u7 1
1,00E+00
u3 u3 7
• •
6 103 – 2 109 Bq/kg 137Cs: 2 – 2 103 Bq/kg 60Co: 4 – 3 103 Bq/kg 125Sb: 21 – 3 103 Bq/kg (csak néhány mintában) 241Am: 0.5 – 15 Bq/kg 228,239Pu: 0.3 – 6 Bq/kg 3H:
1,00E+10 1,00E+09 1,00E+08 1,00E+07 1,00E+06 1,00E+05 1,00E+04 1,00E+03 1,00E+02 1,00E+01 1,00E+00
U1
• • • •
H (Bq/Kg)
u1 u1 08 u1 1 u1 5 1S 2 U1 23 u1 5 U1 59 U1 62 U1 66 u1 7 U1 73 u1 9 u2 2 u2 6
Fáradt olaj
3
u9
u8
u5 u U6 6 2 7u s1 u7 1
u3 u3 7
u1 u1 08 u1 1 u1 5 1S 2 U1 23 u1 5 U1 59 U1 62 U1 66 u1 7 U1 73 u1 9 u2 2 u2 6
Rádioaktivitás (2) 60
Co (Bq/kg)
1,00E+04
1,00E+03
1,00E+02
1,00E+01
1,00E+00
Rádioaktivitás (3)
„Gyúlékony szilárd” • • • • • • • •
1.5 –7 Bq/kg 137Cs: 17 – 5 103 Bq/kg 60Co: 34 – 5 105 Bq/kg 125Sb: 11 – 3 103 Bq/kg 95Nb: 12 – 3 104 Bq/kg 94Nb: 3 – 3 105 Bq/kg 241Am: 1 – 33 Bq/kg 228,239Pu: 0.1 – 8 Bq/kg 3H:
105
108
3
H (Bq/kg)
1,00E+09 1,00E+08 1,00E+07 1,00E+06 1,00E+05 1,00E+04 1,00E+03 1,00E+02 1,00E+01 1,00E+00
137
Cs (Bq/kg)
5,00E+03 4,50E+03 4,00E+03 3,50E+03 3,00E+03 2,50E+03 2,00E+03 1,50E+03 1,00E+03 5,00E+02 0,00E+00
Rádioaktivitás (4) 60
Co (Bq/kg)
1,00E+06 1,00E+05 1,00E+04 1,00E+03 1,00E+02 1,00E+01 1,00E+00
241
Am (Bq/kg)
35 30 25 20 15 10 5
44
46 sis
sis
40 sis
34
37 sis
sis
26
30 sis
sis
24 sis
20
22 sis
sis
16
18 sis
sis
14 sis
10
8
6
12 sis
sis
sis
sis
3 sis
sis
1
0
Előkezelés (1) • • • •
3H
fő radioaktív szennyezés – fő forrás D aktiválása Olaj: telitett és nem-telitett szénhidrogén + adalékanyagok (fenolos szénhidrogének) Cs, Co, Cd, stb (hasadási és aktiválási termékek nagy része) az adalékanyagokhoz kötődik 3H többfajta kötődés: – Oxigén atomhoz alkoholban, aldehid vagy savas csoportban – könnyen cserélődik – Szén atomhoz a különböző gyökökben – erősen kötött 3H
•
Triciumos vegyületek: – Triciumos víz (HTO) oldott vagy szuszpendált (emulzió) formában – kb. 90% – Poláros triciumos szénhidrogén, tricium cserélhető helyeken pl. [R-CH2]n-OT, [RCH2]n-COOT – Poláros triciumos szénhidogén, tricium nem cserélhető helyeken pl. [R-CHT]n-OH, [RCHT]n-COOH – Nem poláros triciumos szénhidrogén, tricium nem cserélhető helyeken pl. [R-CHT]n-H <0.1% – Erősen kötött 3H – időben növekedő trend
Előkezelés (2) • Dekontaminálás – „mosás” – HTO kivonás • • • •
Vizes emulzió Elválasztás Víz – aktiv drén Olaj – 3H konc. mérés – →Kezelés
– Párologtatás vákumban – HTO kivonás – Katalitikus oxidáció magas hőmérsékleten, centrifugálás – adalékok+radioaktiv szennyeződés kivonása
Előkezelés (3) 1,00E+08 1,00E+07 1,00E+06 1,00E+05 1,00E+04 1,00E+03 1,00E+02 1,00E+01 1,00E+00 H-3 content (initial) (Bq/kg)
H-3 content after washing(Bq/kg)
1,00E+10 1,00E+09 1,00E+08 1,00E+07 1,00E+06 1,00E+05 1,00E+04 1,00E+03 1,00E+02 1,00E+01 1,00E+00 H-3 content (initial) (Bq/kg)
H-3 content after washing(Bq/kg)
Előkezelés (4) 1,00E+09 1,00E+08 1,00E+07 1,00E+06 1,00E+05 1,00E+04 1,00E+03 1,00E+02 1,00E+01 1,00E+00 H-3 content (initial) (Bq/kg)
H-3 content after washing(Bq/kg)
Kezelés (1) • Szerves folyadékok NEM tárolhatók • Kizárás • Szilárditás – Több lehetőség • Beton • Polimér absorbció
• Polimér absorbció – Nochar@Petro Bond – olaj, N 960 95%; – Nochar@ Acid Bond – víz, N 910 5%.
Kezelés (2) - olaj
Kezelés (3) - olaj
Kezelés (4) - olaj
Kezelés (5) - „Gyúlékony szilárd”
Kezelés (6) • Polimér absorbció – Stabil hosszú távon akár nagy dózisoknak kitéve is – Nem gyúlékony de éghető – 30-40% térfogatnövekedés
• Térfogatcsökkentés → égetés • Hamu stabilizálása – Polimér mátrix – Beton mátrix
Köszönöm a figyelmet
