Doğal olarak oluşan mineraller veya bunların yapay benzerleri olan zeolitler, suyu kolayca emişi ve iyon değişimi sayesinde seçici emici madde olarak kullanılıyor. 2011’deki Fukushima Daiichi felaketinin hemen ardından, sudan radyoaktiviteyi gidermek için klinoptilolitler (volkanik kökenli doğal zeolitler) ve aktif karbon granülleri kullanıldı. Zeolitler 20 kg’lık torbalara kondu ve Fukuşima sahasındaki iki yardımcı binanın temelinde zemine yerleştirildi. Daha sonra temeller, erimiş reaktör çekirdeklerini soğutmak için suyla dolduruldu. Bunlar, kirlenmiş su için geçici rezervuar olarak kullanıldı.
Zeolitler, nükleer santralin parçalanmış yapılarından radyoaktif parçacıklar ve toz içeren suyu emdi. Zeolitlerin içinde tutulan radyoaktif partiküller ile su daha temiz hale geldi ancak burada bulunan binalar henüz kullanıma hazır değil.
TEPCO, radyoaktivite kaynağını binalardan uzaklaştırmak için bir kavram kanıtı çalışması başlattı. Bu çalışma, zeolit dolu torbaların temellerden güvenli bir şekilde çıkarılması için bir çözüm önermeye dayanıyor. Bu kapsamda yapılan bir diğer çalışma da, yüksek düzeyde radyoaktif zeolitlerin güvenli konteynerlarda depolanmasına yönelik.
TENEX’te proje müdürü olan Sergei Syomin “Uzun vadeli ara depolama, çözülmesi kolay bir iş değil” diye konuştu. Kapların içindeki yüksek radyoaktivite, zeolitler tarafından emilen suyun radyolitik ayrışmasına ve hidrojen oluşumuna neden oluyor. Yüksek radyoaktivitenin konsantrasyonu yüzde 4’ü geçerse yangın ve patlama riski artıyor. Böyle bir durumda, hidrojenin yanı sıra, konteynerlerin içindeki korozyon süreçleri de ciddi bir tehdit oluşturuyor.
Diğer bir sorun da, çoğu torbanın zamanla veya iyonlaştırıcı radyasyonla hasar görmesi. Bu hasar sonucu dökülen zeolitlerin toplanıp işlenmesi gerekiyor.
Zeolitler çıkarıldıktan sonra depoya konularak son işlem için temelden su pompalanıyor. Bu işlemler, binalarda, komşu alanlarda ve genel olarak şantiyede arka plan radyasyonunun azalmasına neden oluyor. Zeolitler, radyoaktif bir kalkan görevi gördüğü için suyu çıkarmak imkansız. Zeolitler olmadan, yüksek radyasyon nedeniyle binalara kimsenin erişmesi şimdilik mümkün olmuyor.
TENEX Back End Müdür Yardımcısı Elena Artyomova şöyle konuştu: “Çalışma tamamlandığında, Japon tarafına radyoaktif zeolitlerin güvenli bir şekilde taşınması için bir konsept sunacağız. Bu, yerinde operasyon planlarının temelini oluşturacaktır.’’
TENEX ekibi, görevlerin nasıl çözülebileceğine dair bir hipotez oluşturdu. Buna göre artık torbaların robotlar kullanılarak uzaktan toplanması gerekecek.
Rosatom, kontamine ve hasarlı öğeleri uzaktan kullanma konusunda gerekli deneyime sahip. Bir yıl önce, şirket Andreev Körfezi’ndeki kullanılmış yakıt havuzunun altından 6 yakıt düzeneğinin enkazını kaldırdı. TENEX, Rosatom’un bu bilgi ve uzmanlığından yararlanmayı planlıyor.
Zeolitlerin kaldırılması ve depolanması ile ilgili kavram kanıtı çalışması ve öneriler, 2021 Şubat ayı sonlarında hazır olacak. Ardından TEPCO, farklı şirketler tarafından yapılan teklifler arasından en güvenli ve en uygun maliyetli konseptleri seçecek. Seçilen konseptler tasarımlara dönüştürülecek.
TENEX, 2014 yılından bu yana farklı Japon şirketleriyle ortaklıklar halinde saha temizleme ve kurtarma operasyonlarına katılıyor. TEPCO ile yakın işbirliği 2018’de başladı, ancak Rusya’nın zenginleştirilmiş uranyum tedariki sayesinde iki şirket birbirini 20 yıldan fazladır tanıyor.
Zeolit çalışması, şirketin Fukushima Daiichi’nin geri kazanılmasıyla ilgili ilk sözleşmesi ve doğrudan TEPCO ile yapıldı. Sergei Syomin konuya ilişkin, “Bu nükleer santraldeki karmaşık görevleri çözmede yeterli uzmanlığımızı kanıtlamak neredeyse beş yılımızı aldı” ifadelerini kullandı.
TENEX, yetkinliklerini göstermek için Japon meslektaşlarını Rusya’ya davet etti ve daha önce benzer çalışmaların nasıl yapıldığını gösterdi, meslektaşlarına danışarak farklı görevler için kavramsal çözümleri tartıştı. Ayrıca, bir dizi küçük araştırma sözleşmesini yerine getirdi.
Fukushima Daiichi Nükleer Santrali’ndeki kurtarma operasyonlarına katılım
Ağustos 2014. Japonya hükümeti, Fukushima 1’deki radyoaktif sudan trityum giderimi için teknoloji test projesinin ortakları olarak RosRAO ve Khlopin Radium Institute’u (her ikisi de Rosatom’un bir parçası) seçti. Rus mühendisler tarafından inşa edilen su arıtma ünitesi, 2016 yılında RosRAO’nun tesislerinden birinde testlerden geçti.
Aralık 2016. Taraflar, nükleer enerjinin barışçıl kullanımında işbirliğine ilişkin bir mutabakat imzaladı. Kilit nokta, Fukushima Daiichi nükleer santralindeki toparlanma oldu.
Mart 2017. Japonya hükümeti, kompakt bir nötron detektörü geliştirmek için RosRAO ve TENEX’ten oluşan bir konsorsiyum seçti. Nötron dedektörü, muhafaza binalarından hasarlı yakıt gruplarını ve iç yapıları belirlemek ve çıkarmak için kullanılacak.
Ocak 2018. TENEX, RosRAO, RIAR ve Khlopin Radium Institute konsorsiyumu, yaşlanma süreci sırasında koryum özelliklerinin incelenmesi için bir sözleşme imzalama şansı elde etti.
Nisan 2019. TENEX, RIAR ve Mayak konsorsiyumu (tümü Rosatom’un parçası), Fukushima Daiichi nükleer santralinin hasarlı ünitelerinde nükleer yakıt döküntülerinin ürettiği radyoaktif tozu gidermek için bir toz toplama sisteminin geliştirilmesi amacıyla sözleşme imzalama şanşı elde etti.
Haziran 2019. TENEX, RIAR ve Khlopin Radium Institute konsorsiyumu, yaşlanan koryum özelliklerinin çalışmasına devam etmek için bir sözleşme imzalama şansı elde etti.
