211service.com
Sagen om at flytte amerikansk atombrændsel til tør opbevaring
En af de mindre bemærkede kendsgerninger ved Fukushima-atomkatastrofen - hvor tab af kølevæske i brugt brændselspuljer har resulteret i massive strålingsudslip - er, at noget brændstof på anlægget blev opbevaret i såkaldte tørre fade, og disse fade overlevede 11. marts jordskælv og tsunami intakt.
Tør opbevaring: Opbevaringsfade på atomkraftværket Diablo Canyon i Californien. Kredit: Nuclear Regulatory Commission
Denne kendsgerning vil sandsynligvis resultere i nye opfordringer til at flytte noget brugt brændsel ud af vandbassiner på reaktorpladser i USA - hvor det er pakket tættere end brændslet i de ramte japanske pools - og ind i udendørs tørfade, siger eksperter.
Det, der sandsynligvis vil ske meget hurtigt, er, at [Nuclear Regulatory Commission] og forsyningsselskaber vil nå frem til en konsensus om, at flytning af brændstof til tør opbevaring skal fremskyndes for at få så meget brugt brændsel ud af bassinerne så hurtigt som muligt, siger Ron Ballinger , en MIT-atomingeniør. I Japan, siger han, klarede de tørre opbevaringsbeholdere jordskælvet og tsunamien uden problemer.
Indtil nu har amerikanske tilsynsmyndigheder besluttet, at det er sikkert at opbevare brændstof i pools – og endda lade brændstoffet blive tættere pakket. De fleste amerikanske atomreaktorer har luftkølet, tørt tøndelager til noget reaktoraffald, men generelt er dette kun fordi poolene ikke kan passe mere. Ældre affald, der har haft mulighed for at køle nogle år i bassiner, kan flyttes til tørre fade.
USA er hjemsted for mindst 65.000 tons atomreaktoraffald, mere end i nogen anden nation, og dette tal vokser med omkring 2.200 tons hvert år.
Generelt har amerikanske reaktorer meget mere brændstof i deres brugte brændselspuljer end reaktorerne i Fukushima, siger Richard Lester , der leder Institut for Nuklear Science and Engineering ved MIT. Hvis en begivenhed i Fukushima-skala skulle ramme en typisk amerikansk brændstofpulje, siger han, tror jeg, at du potentielt ville få en værre situation, blot fordi der er mere brændstof - meget mere brændstof i tilfælde af pools ved poolen. amerikanske reaktorer.
Brugt uranreaktorbrændsel genererer store mængder varme, selv efter at det er fjernet fra kernen af en reaktor. Af den grund skal brugte stænger nedsænkes i dybe bassiner med cirkulerende vand i flere år for at køle dem nok. Men efter flere år bliver tørre fade en mulig opbevaringsmulighed. Fadene - generelt tøndeformede stål- og betonkonstruktioner, der står 20 fod høje og sidder udendørs - behøver kun passiv luftkøling.
I en pool derimod forårsager nærheden af brændstofstave til hinanden varmeopbygning, der kræver, at vandet cirkuleres konstant. Som Fukushima har demonstreret, kan pumper og deres backup-systemer svigte, og vand i brugt brændselspuljer kan lække ud eller koge væk.
I løbet af de sidste tre årtier har forsinkelser i åbningen af et permanent depot for brugt nukleart brændsel i USA ført til, at U.S. Nuclear Regulatory Commission tillader eksisterende brugt brændselspuljer at blive reracket for at øge tætheden af stænger inde i dem.
Ud af 84 nuværende eller tidligere amerikanske reaktoranlæg med brugt brændsel - et tal, der inkluderer nogle steder med mere end ét kraftværk - har 63 allerede tørre fade, 10 ansøger om at bygge dem, og 11 har endnu ikke annonceret planer, ifølge Nuclear Reguleringskommissionens data.
Brugt brændsel: I USA har 63 nuværende og tidligere atomreaktoranlæg (inklusive kraftværkskomplekser og regeringsanlæg) allerede tørfadslagre. Yderligere 10 ansøger om at bygge dem, og 11 har endnu ikke annonceret planer om at gøre det. Men disse fade holder kun trit med nygenereret affald. De fleste steder er væskebassiner til opbevaring og afkøling af brændstof stadig fyldt med affald, og i mange tilfælde er disse bassiner pakket tættere end tilfældet er ved de ramte Fukushima-reaktorer.
Hvis der sker en ulykke med tab af kølevæske, vil du være i store problemer, især med disse højdensitetsstativer og bassinerne, der er tungt belastet - og endnu mere, hvis der tilfældigvis er nyudledt brændstof i poolen, siger Allison Macfarlane , en geolog og lektor i miljøvidenskab og -politik ved George Mason University, som var en af flere medforfattere til en rapport fra 2003, der advarede om faren ved tæt reracking. Mange af disse bassiner er i de øverste etager ved kraftværket, hvilket betyder, at brud eller revner kan lade vandet løbe ud. Hvis der er vandtab, kan man få en udslip af radioaktivitet meget større end Tjernobyl, fordi der er meget mere brændsel i bassinet end i reaktorens kerne.
Sidste år aflyste præsident Obama planerne om at åbne Yucca Mountains underjordiske brændstofdepot 90 miles nordvest for Las Vegas og udpegede en provision at komme med alternativer. Kommissionen, der skal udsende sin rapport i juni, har ikke afgivet nogen udtalelser om Fukushima. Macfarlane, et kommissionsmedlem, siger, at hun ikke kunne diskutere dets mulige forslag. Men organet er planlagt til at mødes i en offentlig samling den 13. maj i Washington.
Det 2003 rapport sagde, at i tilfælde af tab af kølevæske i en tætpakket pool, ville luftkøling ikke være tilstrækkelig. Temperaturerne kan stige til 600 °C inden for en time, hvilket får zirconiumbrændstofbeklædningen til at briste og derefter stige til 900 °C, hvorefter beklædningen ville brænde, hvilket resulterer i enorme mængder frigivet radioaktivt materiale, hedder det i rapporten.
Rapporten foreslog øjeblikkelig tilbagevenden til bassinkonfigurationer med lavere tæthed, hvor mere afkølet brændstof blev lagt i tørre fade og flyttet til centrale steder. I løsere pakkede pools, sagde rapporten, kunne luftstrøm alene være nok til at forhindre brand i tilfælde af tab af kølevæske. Det sagde, at dette kunne gøres for højst 7 milliarder dollars på landsplan, hvilket ville resultere i en stigning i engros-elektricitet på 0,06 cent pr. kilowatt-time genereret fra brændstoffet.
Disse trin blev ikke udført. En efterfølgende Det Nationale Forskningsråds rapport sagde også, at brandscenarierne krævede mere undersøgelse og foreslog andre foranstaltninger, mens de forlod tætte konfigurationer intakte. Det ser ud til at være muligt at reducere sandsynligheden for en brand i zirkoniumbeklædning ved at omarrangere brugte brændselselementer i poolen og sørge for vandsprøjtesystemer, der ville være i stand til at afkøle brændstoffet, selvom poolen eller den overliggende bygning blev alvorligt beskadiget. sagde rapporten. Brændstofomlægning og backupkøling af pools er ved at blive implementeret, siger en talsmand for Nuclear Regulatory Commission.
Hvis den amerikanske regering havde fulgt op på sin tilsagn fra 1982 om at åbne et depot for brugt brændsel - og dets efterfølgende kontrakter med forsyningsselskaber om at begynde at fjerne brændstoffet i 1998 - ville presset på de amerikanske brugte brændselspuljer være blevet lettet, siger Lester. Der var tidsplaner, der beskrev, hvordan DOE [Department of Energy] skulle flytte brændstoffet, og hvilket brændstof der ville blive flyttet, siger han. Jeg tror, vi på baggrund af det hele kan sige, at bassinerne ikke ville være nær så fyldte, som de er nu.
Han siger, at det var afgørende at begynde at etablere centrale steder for tørfadsopbevaring som en del af en omfattende plan for affaldsopbevaring og bortskaffelse, som han siger ikke bør udelukke Yucca Mountain. En mulig anvendelse af webstedet er til midlertidig opbevaring, siger Lester.