În această etapă au fost elaborate următoarele activităţi:

• Raport de cercetare privind metodologii de management a deseurilor slab active pe categorii de la generare pana la depozitarea finala
• Raport de cercetare privind metode de minimizare a cantitatilor de deseuri slab active si de trecere intr-o clasa inferioara de stocaj si depozitare
• Raport de cercetare cu  privire la metode avansate de tratare a deseurilor slab active aplicabile la dezafectarea instalatiilor nucleare. Propuneri de metode specifice tipurilor de deseuri generate prin dezafectarea instalatiilor nucleare in vederea recuperarii materialelor valoroase

Un deşeu radioactiv reprezintă un deşeu conţinând elemente radioactive artificiale. El este rezultatul unui proces nuclear precum fisiunea nucleară.

Clasificarea deşeurilor radioactive conform Agenţiei Internaţionale pentru Energie Atomică (IAEA)

În cadrul acestei etape a lucrării au fost  studiate următoarele:

Deşeuri foarte slab active (VLLW)

Deşeurile foarte slab active, sunt deşeuri ce nu îndeplinesc criteriile de incadrare în clasa celor radioactive excluse, dar care nici nu necesită un nivel ridicat de izolare, fapt ce permite depozitarea acestora pe suprafeţele învecinate centrelor de prelucrare [cu controale limitate]. Pe astfel de suprafeţe, pot fi depozitate şi alte substanţe periculoase. Deşeurile tipice încadrabile în această clasă pot fi molozurile si solurile slab active.  

Deşeuri slab active (LLW)

Deşeurile slab active, sunt deşeuri cu conţinut de radionuclizi superior nivelului celor excluse (EW), dar care prezintă un nivel limitat de radioactivitate cu durată lungă. Acestea necesită un nivel ridicat de izolare şi depozitare, pentru perioade de până la câteva sute de ani.

În această clasă pot fi încadrate numeroase tipuri de deşeuri ce conţin radionuclizi cu durată scurtă de viaţă dar cu nivel ridicat al activităţii, precum şi deşeuri cu durată lungă de viaţă dar cu nivel scăzut de activitate

Clasificarea din punct de vedere al proprietăţilor a deşeurilor  slab radioactive :

Volumul deşeurilor slab active rezultate din dezafectarea a 4 unităţi CNE Cernavodă.

Au fost abordate metodologiile de management a deşeurilor slab active de la generare în procesul de dezafectare al unei centrale nuclearo-electrice (referinţa fiind CNE Cernavodă) până la depozitarea definitivă într-un depozit de suprafaţă (fiind propus din studiile realizate de către SITON amplasamentul Saligny) sau recuperarea şi reciclarea acestor deşeuri.

Aspectele prezentate se referă la selectarea şi implementarea celor mai favorabile strategii pentru depozitarea materialelor provenite din dezafectare fiind evidenţiate ca opţiuni, factori şi metodologii, pe baza, experienţei internaţionale în acest domeniu şi conform recomandărilor AIEA şi NEA-OECD.

Au fost identificate mai multe opţiuni de depozitare sau reciclare/reutilizare/ depozitare ca LLW (deşeuri slab active), ca VLLW (deşeuri foarte slab active), ca deşeuri curate radiologic sau pur şi simplu ca deşeuri curate; reciclarea/reutilizarea în industria nucleară, în aplicaţii nenucleare sau eliberate pentru utilizare necondiţionată.

Toate aceste variante au în vedere realizarea unui depozit de suprafaţă cu bariere inginereşti multiple conform celei mai bune practici din ţările Uniunii Europene pentru deşeurile slab active şi un depozit cu tranşee pentru deşeuri foarte slab active.

Au fost specificaţi factorii care influenţează ca o opţiune să fie inclusă în strategia de depozitare a unui amplasament ce trebuie dezafectat. Aceştia acoperă aspecte cum ar fi cantităţile de materiale implicate şi disponibilitatea criteriilor de eliberare radiologică şi soluţiile tehnice de a le îndeplini într-o manieră sigură şi  controlată. În plus, utilizarea viitoare a amplasamentului dezafectat şi aspectele economice ale opţiunii în acest context sunt, de asemenea, foarte importante.

Implementarea cu succes a strategiei alese se va baza pe sistemul de management al calităţii pentru caracterizarea materialelor, managementul lor şi monitorizarea economică şi sigură pentru a permite materialelor rezultate din dezafectare să urmeze traseul stabilit. Aceste procese trebuie sprijinite de metodologii practice şi corespunzătoare, iar lucrarea elaborată de CITON descrie metodologiile fie direct, fie prin referiri la experienţa din industrie sau de pe plan internaţional. În lucrarea elaborată de CITON se dezvoltă metodologia de selecţie a opţiunilor analizate, în cadrul constrângerilor criteriilor existente de eliberare de sub  regimul de autorizare al materialelor.

S-a considerat că CNE Cernavodă va avea 4 unităţi care vor funcţiona până la dezafectare un timp mediu de 40 de ani fiecare. În plus, s-a considerat că la CNE Cernavodă vor fi aplicate măsuri de minimizare a volumelor de deşeuri, în principal prin aprobarea şi implementarea unor nivele de eliberare a deşeurilor radioactive de sub regimul de autorizare în concordanţă cu recomandările IAEA şi OECD / NEA.

S-a propus analizarea a 5 variante de realizare a STDR (Staţia de Tratare  Deşeuri Radioactive)  aferentă Depozitului Final de Deseuri Slab şi Mediu Active (DFDSMA) Saligny. STDR este propusă iniţial pentru tratarea şi condiţionarea deşeurilor  radioactive produse în exploatarea CNE Cernavodă, dar durata sa de funcţionare se poate extinde pentru a prelucra şi deşeurile ce vor rezulta din dezafectarea grupurilor centralei prin amenajări corespunzătoare. Tehnologiile de tratare şi condiţionare utilizate vor influenţa semnificativ, aşa cum s-a aratat, dimensionarea capacităţii de depozitare a depozitului final de suprafaţă DFDSMA Saligny. Cele 5 variante de tehnologii propuse de diverse firme cu experienţă în acest domeniu au aplicabilitate atât pentru deşeuri slab active, cât şi mixte şi mediu active. În cadrul  lucrării elaborată de CITON, descrierea succintă a acestor tehnologii a evidenţiat doar referirile la deşeurile slab active.

Din punct de vedere al volumului generat, operarea şi dezafectarea instalaţiilor nucleare, în special centralele nuclearoelectrice, reprezintă cea mai importantă sursă de deşeuri radioactive slab şi mediu active pe plan mondial. Procesarea şi depozitarea finală a deşeurilor din dezafectare consumă o parte semnificativă din bugetul total alocat instalaţiei respective, iar efortul susţinut pentru reducerea acestor costuri reprezintă principalul obiectiv pentru managementul deşeurilor radioactive. Minimizarea cantităţii de deşeuri, este un proces complex, care acoperă, în general minimizarea cantităţii de deşeuri generate şi minimizarea volumului depozitat în final. Deşeurile slab active provenite din funcţionarea şi dezafectarea a 4 unităţi tip CANDU 6 de la CNE Cernavodă vor fi depozitate definitiv la Depozitul Final de Deşeuri Slab şi Mediu Active (DFDSMA) Saligny, a carui proiect conceptual a fost propus şi prezentat succint în cadrul lucrării elaborate de CITON.

Evaluarea sigură a costurilor de dezafectare care trebuie să includă şi costurile de management a deşeurilor radioactive este unul din cele mai importante elemente ale planului  de dezafectare. Tehnologiile alternative de management al deşeurilor radioactive pot fi evaluate şi comparate pe baza eficienţei şi eficacităţii lor şi măsurate faţă de un cost de bază precum şi în funcţie de siguranţa şi beneficiile rezultate din utilizarea acestora. Când planul este complet, acele consideraţii privind costurile pun în evidenţă că acesta este rezonabil economic şi va avea o finanţare corespunzătoare prin acumularea de fonduri în timpul funcţionării CNE Cernavodă.

 Comparativ cu alte filiere de reactori, se estimează că în cazul reactorilor tip CANDU, componenta privind managementul deşeurilor implică un buget mai mare decât cel pentru dezafectarea reactorului.

Trebuie menţionat că până în prezent nu a fost aprobat de CNCAN planul de dezafectare a CNE Cernavodă U1 şi U2 tocmai datorită printre altele şi a lipsei datelor privind justificarea treptelor de decontaminare şi management a deşeurilor radiactive.

De asemenea suprafaţa limitată disponibilă pentru DFDSMA Saligny, impune necesitatea direcţionării eforturilor de cercetare-dezvoltare în vederea gestionării cât mai eficiente a deşeurilor generate prin dezafectarea unităţilor de la CNE Cernavodă care reprezintă cel puţin 2/3 din totalul deşeurilor radioactive generate prin funcţionarea şi dezafectarea unităţilor de la CNE Cernavodă.

Tehnologii inovatoare utilizate în tratarea şi condiţionarea deşeurilor radioactive slab active

Se prezintă individual tehnologiile moderne de tratare şi condiţionare a deşeurilor nucleare slab active, cu avantajele si dezavantajele implicate.

În baza deciziilor luate cu privire la aceste tehnologii, se va putea proiecta fluxul optim de lucru, adecvat tratării categoriei specifice de deşeuri pentru care este proiectat, se va putea stabili abordarea optimă de funcţionare (continuă / în campanii) şi locaţia optimă (locaţia halei de operare, locaţiile echipamentelor din exteriorul acesteia precum şi sistemele mobile implicate).

Potrivit Agenţiei Internaţionale pentru Energie Atomică (IAEA), demersul de gestionare a deşeurilor radioactive implică următoarele trei activităţi majore:

Pretratare – înglobeaza toate operaţiile premergătoare tratării, precum colectarea, segregarea, ajustări sau decontaminări prin metode chimice.

• Tratare – activitate cu scop de reducere a volumului deşeurilor, de îndepărtare a radionuclizilor din cadrul acestora şi de schimbare a compoziţiei chimice.
• Condiţionare – înglobeaza operaţiile de stabilizare / solidificare a deşeurilor premergătoare evacuării şi închiderii în containere.

Principalii factori ce pot influenţa deciziile privind alegerea diferitelor strategii utilizate în tratarea şi condiţionarea deşeurilor radioactive slab active rezultate din dezafectarea centralelor nucleare, pot fi grupaţi astfel:

• Disponibilitatea resurselor financiare
• Disponibilitatea resurselor umane
• Acceptanţa publică
• Condiţii legislative

O importanţă aparte o au factorii legislativi, uneori ei putând fi cei care determină alegerea unei anume strategii, iar alteori tocmai tehnologia existentă este cea care îi influenţează.

Tipuri de deşeuri slab active şi tehnologiile inovatoare utilizabile în tratarea sau condiţionarea acestora

Procesul de tratare şi condiţionare a deşeurilor slab active

S-a prezentat un flux de lucru generic utilizabil într-un proces de tratare a deşeurilor radioactive slab active

Selectarea tehnologiilor utilizate în procesul de tratare condiţionare a deşeurilor radioactive va fi influenţată, pentru fiecare regiune, de infrastuctura şi circumstanţele locale întâlnite precum şi de strategia naţională de tratare a deşeurilor şi rata admisă de generare a acestora.

Astfel, putem considera următorii factori importanţi:

• Disponibilitatea centrelor de tratare-condiţionare şi criteriile de acceptanţă
• Facilităţi privind taxele
• Resursele financiare
• Resursele umane implicate
• Disponibilitatea capacităţilor de stocare locale sau centralizate
• Acceptanţa publică

Proces generic de tratare-condiţionare a deşeurilor radioactive slab active.

În urma analizelor efectuate în cadrul acestei lucrări asupra tehnologiilor moderne de tratare şi condiţionare a deşeurilor radioactive slab ative, s-au determinat următoarele aspecte:

• Tehnologiile inovatoare nu sunt neapărat scumpe. De multe ori, există soluţii simple, sau strategii inovatoare ce pot fi aplicate pentru a rezolva problemele specifice şi, aspecte care nu implică neapărat investiţii semnificative.
• Orice decizie de aplicare a unei tehnologii sau strategii inovatoare în actiunile de tratare-condiţionare, depinde de condiţiile specifice organizaţiei şi respectiv ţării în care se desfăşoară aceste activităţi.

• În unele ţări, reglementările juridice trebuie să cunoască modificări înainte ca o anume tehnologie sau strategie inovatiă să poata fi adoptată.
• Concomitent cu adoptarea unor astfel de tehnologii şi strategii, cadrul legislativ naţional va trebui adaptat condiţiilor necesare asigurării protecţiei cetăţenilor şi mediului înconjurător.
• Strategia selectării constă în a adapta legislaţia în vederea susţinerii tintelor managementului deşeurilor la nivel naţional, care să permită menţinerea încrederii cetăţenilor şi totodată să prevadă introducerea tehnologiilor şi strategiilor cu nivel sporit de eficienţă
• Este foarte important să se ia în considerare tipurile de deşeuri vizate (slab active, mediu sau puternic active) în procesul decizional privitor la echipamentele implicate în tratarea şi condiţionarea acestora. În orice caz, selecţia unei astfel de tehnologii nu va satisface toate aspectele necesare managementului deşeurilor. Resursele fiind limitate, trebuie să se aleagă tehnologii cu spectru larg de aplicabilitate la diverse tipuri de deşeuri, care să conducă la o reducere considerabilă a volumelor deşeurilor.
• Unele tehnologii şi strategii inovatoare, nu implică neapărat concepte noi. Experienţa acumulată cu tehnologiile existente, poate fi aplicată într-un alt mod, pentru a se atinge astfel, obiective diferite.
• Direcţionarea resurselor spre adaptarea tehnologiilor existente pentru satisfacerea noilor necesităţi apărute, în opoziţie cu investirea în noi tehnologii, poate avea ca rezultat, semnificative reduceri de timp si cost.
• S-a determinat necesitatea asigurării unei capacităţi suficiente de stocare intermediară a deşeurilor, echipamentele de tratare-condiţionare pot funcţiona pe campanii în funcţie de necesităţi..