Innováció a radioaktívhulladék-kezelésben

Az RHK Kft. nonprofit szervezet, a tevékenységükhöz szükséges pénzügyi keretet a Központi Nukleáris Pénzügyi Alap (KNPA) biztosítja, amelybe a radioaktív hulladékot termelő cégek fizetnek be, legnagyobb mértékben az MVM Paksi Atomerőmű Zrt. Mivel a hulladékkezeléssel járó feladatok túlmutatnak az atomerőmű üzemidején, ezért pontos tervezésre van szükség, hogy miután leállították a blokkokat, biztosítva legyenek a megfelelő források az elvégzendő feladatokra. A hulladékok biztonságos elhelyezése országos érdek, így a KNPA-ban felhalmozott összeget is felelősségteljesen kell használnia a Kft.-nek – ezen szemlélet vezetett számos innovációhoz, amelyek megvalósítása már kezdetét vette és amelyektől jelentős megtakarításokat várnak az RHK Kft. munkatársai.

A Püspökszilágy és Kisnémedi határában található Radioaktív Hulladék Feldolgozó és Tároló (RHFT) a nem atomerőműből származó kis és közepes aktivitású radioaktív hulladékokat fogadja. A tároló több mint 40 éves létesítmény, így megalakulása óta számtalan szabályozás változott. Ennek következményeként a kezdeti időkben elhelyezett hulladékok, hulladékcsomagok nem minden esetben felelnek meg a modernkori követelményeknek. Az RHK Kft. feladata, hogy a mai kor színvonalának megfelelő körülményeket biztosítson a hulladékoknak a telephelyen. Ezért indította el a Társaság biztonságnövelő programját, amelynek során az RHK Kft. alapítása előtt a tárolóba került hulladékokat kitermelik, válogatják, tömörítik és újra csomagolják őket. A program hozománya, a fentieken túl, hogy a tömörítés és az újracsomagolás következményeként jelentős tároló-térfogat szabadul fel, amely lehetővé teszi, hogy a jövőben is tudja fogadni az RHFT az intézményi hulladékokat.

A bátaapáti tárolóban alkalmazott technológia is fontos újítások előtt áll. Az NRHT fogadja a paksi atomerőmű kis és közepes aktivitású radioaktív hulladékát, amelyeket föld alatti tárolókamrákban tárolnak véglegesen, 250 méteres mélységben. Az első tárolókamra már megtelt 537 vasbeton konténerrel. A konténerekbe egyenként 9 darab hordó került, a közöttük fennmaradt üres teret pedig cementpéppel töltötték ki. Ennek a tárolási módnak az esetében a tárolókamrák térfogatának mindössze kb. 20 %-át töltötte ki ténylegesen hulladék. Ezt, a régi koncepciót váltják fel új tárolási móddal 2020-tól, amely során úgynevezett kompakt hulladékcsomagokat (KHCS) helyeznek el a kamrákban. A KHCS vékony merevített acélkonténer, amelybe 4 darab radioaktív hulladékkal teli hordó kerül, és a közöttük fennmaradt üres teret már folyékony radioaktív hulladékból készített cementpéppel töltik ki. A szilárdítás fontos mozzanat a radioaktívhulladék-kezelésben, hiszen a hulladékot nem lehetséges folyékony halmazállapotban véglegesen elhelyezni. Természetesen a vasbeton konténer nyújtotta, hosszú távú védelemről sem feledkeztek meg, a második kamrába egyetlen, nagy vasbeton medencét építettek, ebbe kerülnek hamarosan az új hulladékcsomagok, és a további kamrák technológiai kiépítése is így történik majd.

A Paksi Atomerőmű és az RHK Kft. szakembereinek közös, innovatív megoldásának köszönhetően az erőmű 50 évnyi kis és közepes aktivitású radioaktív üzemviteli hulladékát – a leszerelési hulladékot is beleértve – az eredeti tervekhez képest kb. fele annyi kamrában lehet véglegesen elhelyezni. Ehhez olyan további újításra is szükség volt, mint a nagyon kis aktivitású hulladékkategória bevezetése. A nemzetközi tapasztalatok szerint ezeknek a hulladéktípusoknak a biztonságos végleges elhelyezése megoldható felszíni tárolókban, amely sokkal költséghatékonyabb a föld alatti megoldásnál. Magyarországon a hulladékkategóriát még 2018-ban vezették be, az RHK Kft. munkatársai pedig már dolgoznak a tároló kialakításának megvalósítási lehetőségén. Az atomerőmű leszerelésekor keletkező hulladékok kb. 80 %-a nagyon kis aktivitású kategóriába fog tartozni, így szintén jelentős összegeket takaríthat meg Magyarország egy felszíni tároló kialakításával.

A Kiégett Kazetták Átmeneti Tárolójának (KKÁT) esetében ugyancsak innovatív megoldásokat vezettek be. A paksi telephely az atomerőmű szomszédságában helyezkedik el, és az elhasznált üzemanyagot fogadja és biztosítja annak több évtizedig tartó átmeneti tárolását. A KKÁT egy moduláris létesítmény, amely az atomerőmű igényeihez igazodva, folyamatosan bővíthető, úgy, hogy közben az üzemeltetés is zavartalanul folyik. Az eredeti tervek szerint 33 kamrában 14 850 tárolócső sorakozott volna, mindegyikben 1-1 kiégett fűtőelem (450 tárolócső/kamra). Azonban, a Paksi Atomerőmű üzemidő hosszabbítását is figyelembe véve az atomerőmű teljes 50 éves üzemideje alatt összesen 17 716 kiégett üzemanyag kazetta keletkezik majd, amelyek átmeneti tárolását biztosítani kell. A kapacitásnövelés tervezése során szempont volt az, hogy a megemelkedett darabszám elférjen az eredetileg tervezett 33 kamrában. Ez úgy valósul meg, hogy az első 16 kamrában 450 darab tárolócső/kamra található, a 17-24. számú kamrák már 527 darab fűtőelemet képesek befogadni kamránként, míg a jövőben megépülő 9 darab kamra már 703 kazetta tárolását teszi lehetővé minden egyes kamrában. Mivel a kamrák térfogata változatlan, ezért a tárolócsövek közelebb kerülnek egymáshoz, így különösen oda kell figyelni a kazetták hőtermelésére a tárolás folyamán. A gyakorlatban ez azt jelenti, hogy a 26 éve pihentetett kazetták, melyeknek már kisebb a hőtermelésük, az első kamrákból majd fokozatosan átkerülnek az újabb kamrákba, ahol nem okoz problémát, hogy közelebb helyezkednek el egymáshoz. Az újonnan a KKÁT-ba szállított fűtőelemek pedig majd ismét az első kamrákba kerülnek. A program megvalósítása során a már megszokott biztonsági feltételek adottak maradnak, miközben számottevő megtakarítást eredményez a fejlesztés.

Ami igazán nehézzé teszi a költségcsökkentést a radioaktív hulladék vagy kiégett fűtőelemek tárolása során, hogy a megszokott biztonsági szintet továbbra is szavatolni kell. A fenti fejlesztések mögött sokévnyi tervezőmunka áll, a sikerek igazi gyümölcse pedig csak évtizedek múlva mutatkozik meg, a programok befejeztével. Az elmúlt évek innovációi több tízmilliárd forintnyi megtakarítást jelentenek majd a jövőben.

Forrás: RHK