Atomerőmű, 1992 (15. évfolyam, 1-12. szám)
1992-11-01 / 11. szám
ATOMERŐMŰ 7 Dr. Ormai Péter: Mi van a hordókban? A paksi atomerőmű kis és közepes aktivitású szilárd radioaktív hulladékainak minősítése korábban a Vállalati Sugárvédelmi Szabályzatban meghatározott módon és az ott ismertetett terjedelemben történt. A minősítés alapja a göngyöleg felületétől 10 cm-re mért gamma-dózisteljesítmény nagysága volt, mely az izotópok összetételéről, ill. az aktivitáskészletről semmiféle információt nem szolgáltatott. A folyékony radioaktív hulladékok minősítése az alkalmanként vett minták gamma-spektrometriai analízisét jelentette. Célul tűztük ki egy korszerű, radioaktív hulladék minősítési program kidolgozását, mivel időközben újabb hatósági előírások születtek, melyek a többletinformáció-szolgáltatás igényét fogalmazták meg, továbbá a korszerű atomerőművek hulladékellenőrzési és minősítési gyakorlatait figyelembe véve célszerűnek látszott elkezdeni a felzárkózást. A radioaktív hulladékok végső elhelyezése kapcsán - a fejlett országok gyakorlatának megfelelően - valószínűsíthető, hogy szigorú minősítést írnak elő majd a hatóságok. A radioaktív hullakékok társadalmi megítélése fokozott igényként támasztja a végleges elhelyezésre szánt hulladékok kellő részletességű és mélységű dokumentálását, mely csak megfelelő minősítést követően lehetséges. Míg a folyékony vagy homogén szilárd közegek radionuklid tartalmának meghatározása viszonylag egyszerűen megoldható feladat, addig a vegyes összetételű, szilárd radioaktív hulladékok ilyen jellegű minősítése igen bonyolult, mivel az egész térfogatra jellemző, reprezentatív mintavételre nincs lehetőség. A gamma-sugárzó izotópok mérése - ami egyébként rutin módszer a nukleáris méréstechnikában - esetünkben azért nehézkes, mivel 200 1-es hordóba préselt „mintát” kell mérni. A nagy térfogaton kívül, külön gondot jelent a hordón belüli anyagok sűrűség különbségeiből adódó változó önabszorpció is. A speciális méréstechnikát igénylő módszerrel csak a gamma-sugárzó izotópok határozhatók meg, ugyanakkor számos más fontos radioizotópról ez a rendszer nem szolgáltat információt. A lágy gamma, a tiszta béta- és az alfa-sugárzó izotópok meghatározása amúgy is a nukleáris méréstechnika nagy szakértelmet igénylő részét képezi. Ez különösen igaz akkor, ha a meghatározást szilárd radioaktív hulladékokból kell elvégezni, ahol is közvetlen módszer nem alkalmazható. A fent említett - és az irodalomban a „nehezen mérhető izotópok” kategóriájaként megjelölt nuklidcsoport folyékony hulladékokból történő meghatározása is nehéz, sok szakértelmet és időt igénylő feladat. Mivel a WER típusú atomerőművekben (kivéve a Loviisa-t) a hulladékminősítés ezen korszerű koncepcióját még nem alkalmazzák, és mivel a hazai gyakorlatban sem volt semmi „előélete” a témának, ezért a korszerű külföldi példákra hagyatkozva saját erőből kellett a téma kidolgozásához hozzákezdeni. A közbenső vagy végleges tárolásra előkészített, azaz hordóba tömörített erősen heterogén összetételű, szilárd radioaktív hulladékok gamma-sugárzó izotópjainak aktivitásmeghatározására kifejlesztettek egy speciális mérési elrendezést és technikát, melynek megjelölése a szakirodalomban „waste assay” rendszer (a továbbiakban WA). Ennek lényege, hogy a mérendő hulladékot tartalmazó hordót egy olyan forgatható asztalra helyezik, amelyet egy számítógép vezérel. Ez az asztal túl azon, hogy forog, vertikálisan is mozgatható. A hordó - operátor által definiált - horizontális szegmenseit kollimátoron keresztül egy félvezető detektor „figyeli”, és a mért adatokat egy sokcsatornás analizátorba táplálja. Amikor valamely szegmens letapogatása (scannelése) megtörtént, akkor a hordó a következő szegmenshez pozíciónálódik úgy, hogy a forgató asztal vertikálisan elmozdul. A szegmensekre kapott adatokat egy számítógép dolgozza fel. Az adatgyűjtést követően az „átlag” spektrum képe az analizátor display-én, míg a rész- és végeredmények a rendszer nyomtatóján jelennek meg. A Canberra cég WA rendszerét ún. átvilágító forrással vásároltuk meg, melynek segítségével jól korrigálható a sűrűségváltozások okozta önabszorpció. A hitelesítő méréssorozat elvégzését követően méréseket végeztünk az atomerőmű ellenőrzött zónájában keletkező és 200 1-es hordóba préselt hulladékok felhasználásával. Korábban valamely hordó tartalmáról csak azt az információt tudtuk megadni, hogy mekkora a felülettől 10 cmre mért gamma-dózisteljesítmény nagysága. Ezzel szemben most már a következő adatokkal jellemezhető a hordóban lévő hulladék: a felületen mérhető gammadózisteljesítmény maximális és átlagértéke, a gamma-sugárzó izotópok összetétele, fajlagos és összaktivitása, a szegmensenként! összaktivitás, a hordóban lévő hulladék gammasugárzó izotópjainak aktivitásösszege, a szegmensenként! transzmisszió értéke %-ban kifejezve. Ezenkívül szerepel ajegyzőkönyvön a mérés pontos időpontja, a hordó azonosító száma, a hordó térfogata és tömege. A radioaktív hulladékok aktivitáskészletének meghatározása nem lehet teljes a közvetlenül nehezen mérhető (angol rövidítéssel DMN) legfontosabb radionuklidok meghatározása nélkül. Ám az, hogy az egyes országokban mely nuklidok számítanak fontosnak, az elsősorban a hatósági szabályozástól függ. Általánosságban kijelenthető azonban, hogy valamely radionuklid fontosságát a végleges hulladéktárolók hosszú távú biztonsági követelményei határozzák meg. A radioaktív hulladékok izotópösszetétele erőműspecifikus, ezért nehéz általánosítani. A WER típusú nyomottvizes atomerőművek radioaktív hulladékaiban található DMN nuklidcsoportokra vonatkozóan alig-alig van információ, mivel azokat nem mérik. Kivétel Finnország, ahol már korábban felismerték az ügy fontosságát. A scaling faktor (SF) módszer - melyet az amerikai NRC javasolt-alapfeltételezése, hogy egy üzemi periódus (kampány, év stb.) során a folyékony radioaktív hulladékok (kimerült ioncserélőgyanták, bepárlási maradék) izotópösszetétele - legalábbis az egyes komponensek arányait tekintve - hasonlóan alakul, mint a szilárd hulladékoké, mivel a forrás minden esetben a primerköri hőhordozó. Mivel a folyékony hulladékokból viszonylag egyszerűen lehet az egész térfogatra jellemző reprezentatív mintát venni, ezért a nehezen mérhető komponensek meghatározására is mód nyílik. A teljes analízis elvégzését követően képezni lehet az egyes radioizotópoknak a meghatározó (kulcs- vagy vonatkoztatási) nuklidokra vonatkoztatott arányait, azaz a scaling faktorokat. Ezután már „csak” a szilárd radioaktív hulladékok kulcsizotópjait kell meghatározni. A meghatározás utolsó lépése egy egyszerű számítás, amikor is a szilárd hulladékok nehezen mérhető komponenseinek értékét a folyékony hulladékokra meghatározott vonatkoztatási arányszámok és a szilárd hulladékokra kimért kulcsizotópok alapján határozzák meg. Vonatkoztatási izotópként két radionuklidot szokás használni, a “Co-t a felaktivált korróziós, míg a l37Cs-t a hasadási termékek becslésére. Mindkét izotópnak jól definiált gammavonalai vannak, és könnyű őket mérni. A paksi atomerőmű kis és közepes aktivitású hulladékainak - műszaki terv és a nemzetközi tapasztalatok alapján valószínűsíthető - nehezen mérhető radioaktív izotópjai közül az alábbiak meghatározására kívánunk felkészülni: 3H, l4C, 55Fe, 59Ni, 63Ni, 90Sr, 99Tc, 129I és néhány transzurán nuklid. Ezen izotópok mérése komplex radioanalitikai mérési módszereket igényel, és általában nem oldható meg az atomerőművekben. Ezért meg kellett találni azt az intézményi bázist, amellyel együttműködve ezek a meghatározások megbízhatóan elvégezhetők. A debreceni ATOMKI és a BME fizikai-kémiai tanszéke - igaz nem radioaktív hulladékokból - korábban már kellő tapasztalatokat szerzett e fent említett radionuklidok meghatározásában. Befejezésül álljon itt néhány információ arra vonatkozóan, hogy valójában mit is tartalmaznak a paksi atomerőmű 200 1-es hordóiba préselt - sokszor misztifikált összetételű - radioaktív hulladékai. Ami az összetételt illeti a hulladékba kerülő anyagok 25-30%a műanyag (cipővédő), 15-20%a textil, 12-15% papír, 5-10% szigetelőanyag, 5-12% fém és 1-5% fa, üveg és törmelék. Az első mérések alapján a gammasugárzó izotópok közül az 110MAg, S8Co, 60Co, ,34Cs, I37Cs, 59Fe, 54Mn,95 Nb a meghatározó komponensek. Példaként megemlíthető, hogy, egy a korábbi minősítés szerint 200 /rGy/h felületi dózisteljesítménnyel jellemezhető hulladékos hordó aktivitáskészlete - az új WA rendszert használva - 81 MBq volt, ami kb. 600 kBq/kg átlagos aktivitáskoncentrációnak felel meg. Megjegyezzük, hogy a Magyar Szabvány szerint a kis aktivitású radioaktív hulladékokra érvényes felső határérték 5xl04 kBq/kg. Ennek alapján valószínűsíthető, hogy a paksi atomerőmű szilárd radioaktív hulladékainak többsége a kis aktivitású kategóriákba tartozik. Milyen legyen a műszaki háttér? Október 21-én zsúfolásig megtelt az irodaház földszinti tanácsterme. A műszaki igazgatóság új vezetői tartottak tájékoztatást az érdeklődőknek a feladatokról, a terveikről, az igazgatóság jövőképéről. Elsőként Katona Tamás műszaki főmérnök köszöntötte a megjelenteket, majd vetített ábrákkal illusztrált előadásban elemezte a főmérnökség szerepét. Elmondta, hogy a technológia által megfogalmazott problémákra az ENIG-MFFO bázisán kialakuló új szervezetnek kell a műszaki megoldást biztosítani. Ehhez a tevékenységhez jó alapot nyújt az eddig felhalmozott magas szintű szaktudás és tapasztalat. Cél egy olyan kollektíva kialakítása, amely a problémamegoldásban nemcsak a vállalkozó felé a közvetítő szerepet tölti be, hanem maga is fel tudja vállalni a megvalósítás komplex mérnöki tervezési feladatait. Ezt követően Lenkei István , a rendszertechikai főosztály vezetője ismertette az új szervezet feladatait. Kifejtette, hogy a reaktortechnikai főosztállyal együtt összekötő szerepet kell betölteniük az üzemvitel és a műszaki igazgatóság egyéb szervezetei között. Át kell venniük az üzemviteli technológusokat terhelő műszaki háttéijellegű tevékenységeket, így az üzemeltetési, karbantartási események adatainak gyűjtését, elemzését, az állapotfigyelést, és ezek alapján kell javaslatokat tenniük a rekonstrukcióra, átalakításokra. Végül Gaál Miklós az informatikai főosztály vezetője elmondta, hogy az egységes informatika létrehozása régóta megfogalmazott igény, az új szervezet ezt kívánja megvalósítani. Hangsúlyozta, hogy nem akar „parancsuralmi” szerepet vállalni, sőt éppen az a célja, hogy a többi igazgatóság e szakterületen dolgozó kollégáival a konstruktív együttműködést szorgalmazza. A tervek szerint három fő tevékenységcsoport képezi a főosztály feladatait: a stratégiai szintű tervezés és gazdálkodás, az információrendszer-fejlesztés, valamint a számítóközponti és hálózati üzemeltetés. A technológiai számítástechnika üzemeltetése - a PC-szerviztevékenység leválasztásával - megmarad a termelési igazgatóság keretében. Az előadók ezután válaszoltak a hallgatóság kérdéseire, melyek - érthetően - elsősorban az átszervezés munkaügyi hatásaira vonatkoztak. E tekintetben a jelenlévő vezetők biztosították az érintett munkatársakat a leghumánusabb megoldásokról. A tájékoztató a kötetlen eszmecsere formáját öltve ért véget. Krasznai Attila
