اشترك في النشرة الأخبارية
اشترك
#254يونيو 2022

وسائل نووية نظيفة

العودة إلى المحتويات

شهد الشهر الماضي ثلاثة أحداث رئيسة لشركة روساتوم. أولاً، فاز تفيل، قسم الوقود التابع لشركة روساتوم، بعقد لنقل منجم اليورانيوم المتوقف في طاجيكستان إلى حالة آمنة. ثانيًا، تلقى مصنع أنغارسك للتحليل الكهربائي التابع لـتفيل خط َّفرز تلقائي للمواد السائبة المشعة. ثالثًا، شارك قسم تفيل في ندوة للوكالة حول وقف تشغيل المنشآت النووية الصغيرة.

شركة تفيل للوقود TVEL Fuel Company هي شركة تابعة لروساتوم، وهي مسؤولة عن تطوير وتصنيع الوقود النووي. في العام 2019، أصبحت الشركة شركة تكامل للصناعة النووية لإيقاف التشغيل ومشاريع إدارة النفايات المشعة وتقنياتها وحلولها.

تابوشار آمنة

سيكون تابوشار، أحد مواقع تعدين اليورانيوم السوفيتية الأولى، أول مشروع إدارة التراث النووي لتفيل في بلدان رابطة الدول المستقلة. سيتم تنفيذه من قبل المعهد المركزي للتصميم والتكنولوجيا (CDTI). يعمل المعهد المركزي للتصميم والتكنولوجيا، جزء من تفيل، كأحد مراكز الاختصاص لإيقاف التشغيل النووي.

يشتمل موقع التعدين السابق أربع منصات للنفايات، ومرفق تخزين نفايات- ورشة العمل 3، ومرفق تخزين خام منخفض المستوى. خلال الأعوام 1973-1975، كانت جميع المنصات مغطاة بالتربة وكذلك سطحها ومنحدراتها. على النقيض من ذلك، تصل المخلفات الشبيهة بالركام في ورشة العمل 3 إلى 70 مترًا وتغطي مساحة 3 هكتارات، بينما لم يتم إعادة تأهيل مرفق تخزين الخام منخفض المستوى حتى الآن. ولا يتم حماية سطحه ومنحدراته من المطر والرياح، وتنتشر المواد المشعة بالغبار المحمول جوًّا. كما توجد طرق ترابية تم وضعها منذ زمن بعيد وأعشاب في كل مكان، لذا فإن الموقع يحتاج إلى إعادة تأهيل.

حتى الآن، أجرت الشركة مسوحات هندسية وطبوغرافية شاملة، وحدّثت المعالم الجيولوجية والهيدرولوجية للموقع، وأعدّت وثائق المشروع وتقديرات التكلفة.

يقول ميخائيل تاراسوف، المدير العام للمعهد المركزي للتصميم والتكنولوجيا: “سيتوجب علينا هدم مصنع الخام المتهالك منخفض المستوى، وإزالة التربة الملوثة واستبدالها بأخرى نظيفة، وتعزيز منحدرات تخزين المخلفات وتغطية سطح مرفق تخزين المخلفات، وتركيب حواجز حماية عليا، وإعادة تأهيل الأقسام السفلية من المنحدرات، وتركيب أنظمة الصرف والمراقبة“.

كما تم العثور على مناطق ملوثة حول منشأة تخزين المخلفات. وستُنقل التربة المشعة إلى مخزن المخلفات وستُغطى هناك. كما سيتم الحصول على تربة نظيفة للردم من عدد من مواقع التعدين في المنطقة كما هو محدد في وثائق المشروع. ومن المقرر الانتهاء من مشروع إعادة التأهيل العام المقبل.

فصل التربة الملوثة

تلقى مصنع أنغارسك للتحليل الكهربائي الكيميائي خط FREMES لفصل المواد السائبة. وسيتم استخدامه في عمليات إيقاف التشغيل في منشآت التخصيب بالانتشار الغازي المتقادمة (في الوقت الحاضر، يتم تخصيب اليورانيوم باستخدام عملية التخصيب بالطرد المركزي بالغاز).

يُفترض أن إجمالي كمية النفايات، والتي تقدر بنحو 85000 طن، ستنخفض بنسبة 80% بفضل فرز النفايات. تم اختبار خط الفصل لأول مرة في مشروع إعادة تأهيل في منشأة تصنيع الوقود التابعة لشركة FBFC International في بلجيكا. حيث عالجت أكثر من 45000 طن من التربة على مدار عامين ونصف، مما قلل من كمية النفايات التي سيتم التخلص منها بشكل كبير.

يتكوّن الخط الذي طوره المهندسون في تفيل من ثلاث وحدات. الوحدة الأولى تفصل النفايات الصلبة عن طريق الغربلة. ويتم إرسال القطع الأكبر حجمًا للتكسير، بينما يتم إرسال القطع الأصغر التي يصل قطرها إلى 20 مم إلى الوحدة الثانية. حيث يتم هنا تحليل مستوى النشاط الإشعاعي ويتم تطبيق خوارزمية محددة مسبقًا لتقسيم النفايات إلى ثلاث تدفقات لتُرسل إلى الوحدة الثالثة التي تتكون من ناقلات حزامية وآلات تعبئة. التدفق الأول مادة نظيفة، ونشاطها الإشعاعي أقل من عُشر الحد المضبوط. يحتوي التدفق الثاني على مادة ملوثة قليلاً، من عُشر حد الأمان المضبوط وحتى عتبة الأمان، والتي يتم معالجتها قبل الاستخدام الإضافي. يتم تنظيف أو تصنيف المادة الملوثة في التدفق الثالث، والتي تكون مشعة فوق الحد المضبوط، على أنها نفايات مشعة وتُرسل إلى التخزين.

المصنع قادر على فصل ما يصل إلى 10 أطنان من المواد السائبة في الساعة. ومن المتوقع أن يتم استخدامه في مصنع أنغارسك للتحليل الكهربائي الكيميائي خلال السنوات الخمس إلى الثماني القادمة. يقول مدير المشروع إيغور خيساموتدينوف: “إننا نوسّع قدراتنا في إدارة الإرث النووي وإيقاف التشغيل بفضل تقنية FREMES والكفاءات الجديدة التي اكتسبها موظفونا“.

الاهتمام بالمنشآت النووية الصغيرة

شارك قسم تفيل في الاجتماع الفني الخامس للمشروع الدولي لإيقاف تشغيل المرافق الطبية والصناعية والبحثية الصغيرة (MIRDEC).  وقد تم إطلاق المشروع في صيف عام 2018، تحت قيادة الوكالة الدولية للطاقة الذرية.

وعلى الرغم من أن هذه المرافق عادة ما تكون منخفضة الطاقة (حتى 1 ميغاواط)، إلا أن التحدي خطير. فإذا ما أخذنا مفاعلات البحث بمفردها، فهناك أكثر من 150 منشأة في جميع أنحاء العالم إما تم إيقاف تشغيلها أو في طور إيقاف التشغيل، حيث تم تعليق أو إغلاق 20 مفاعلًا إضافيًا أو تحتاج إلى إيقاف التشغيل. كما تم تشغيل 45 مفاعلًا آخر لأكثر من 40 عامًا. بصرف النظر عن مفاعلات البحث، هناك عدد يصعب تقديره من مصادر الإشعاع، سواء السرية أو المعروفة للعامة، والمسرّعات الخطية وغيرها من مصادر الإشعاع المؤين، والعديد منها يتطلب إيقاف التشغيل.

تضمن الاجتماع تقارير حول إيقاف تشغيل المنشآت النووية الصغيرة في الدول الأعضاء في المشروع، بالإضافة إلى مناقشات الخبراء حول الموضوعات ذات الصلة، بما في ذلك مصادر التمويل، والعلاقات مع السلطات التنظيمية، والتخلص من مصادر الإشعاع التي تم إيقاف تشغيلها والمستخدمة في التطبيقات الطبية.

قدمت يوليا غورلوفا، رئيسة تطوير الأعمال الدولية في قسم تفيل لبرامج إيقاف التشغيل، تقريرًا عن أفضل التجارب الروسية في إيقاف تشغيل المفاعلات البحثية، مستشهدة بمفاعلي RFT وMR في معهد كورتشاتوف كمثال: كان RFT أول مفاعل من نوع القناة الحلقية في العالم لدراسات المواد، بينما كان MR عبارة عن مفاعل مفتوح من نوع متعدد الحلقات. تمتّع هذان المفاعلان بطاقة كبيرة إلى حد ما لا تتناسب رسميًا مع فئة المنشأة الصغيرة، ولكن إيقاف تشغيلهما مهم من حيث التحديات التي يواجهانها وبالتالي تستحق النظر فيها.

وقد شرحت يوليا غورلوفا قائلةً: غالبًا ما توجد المنشآت والمفاعلات النووية الصغيرة في المناطق الحضرية، بينما يتم تفكيك المرافق الطبية في أغلب الأحيان في المراكز الطبية التي تواصل عملياتها الروتينية. هذا يفرض مزيدًا من القيود على العمل الذي يتعين القيام به ويجعله أكثر صعوبة. ليس غريبًا أن يتم تركيب هذه المرافق في مساحات صغيرة نسبيًا، ولا توجد معدات قياسية لإزالة التلوث والتفكيك والتخلص، وهناك عديد من الجوانب التي يجب أخذها في الاعتبار.  كل هذه العوامل تجعل من الضروري إعداد خطط تفصيلية لإيقاف التشغيل“.

تمتلك روساتوم ثروةً من الخبرة في إدارة نهاية الخدمة، فخلال الأعوام 2008-2015، نفّذت الشركة 37 مشروعًا في سبعة مواقع كجزء من أول برنامج اتحادي للسلامة النووية والإشعاعية. وفي المجموع، تم إيقاف تشغيل 57 مرفقًا، وتم تجهيز 13 منشأة أخرى لإيقاف تشغيلها. في الوقت الحاضر، تشارك الشركة في المشاريع المنصوص عليها في برنامج الأمان النووي والإشعاعي الثاني الذي يغطي الأعوام 2016-2020 وفترة حتى عام 2030.

تستهدف روساتوم أيضًا الأسواق الدولية، حيث تقدم خدماتها الخاصة بإيقاف التشغيل وإدارة النفايات المشعة.