Španjolska

listEl Cabril

Španjolska je zemlja sa znatnim brojem nuklearnih postrojenja. Trenutni broj od sedam aktivnih nuklearnih reaktora uz tri koja su u fazi dekomisije znači velik priljev nisko i srednje radioaktivnog otpada u prošlosti, sadašnjosti i budućnosti.

Ukoliko tome pridodamo i otpad iz postrojenja za proizvodnju nuklearnog goriva Juzbado te mnoge izvore institucionalnog radioaktivnog otpada iz industrije, medicine i istraživačkih instituta jasno je da se već davno javila potreba za centralnim odlagalištem te vrste otpada.

listPovijest

El Cabril je izvorno bio rudnik rude urana nakon što je ležišta pronašao inženjer rudarstva Antonio Carbonell Trillo – Figueroa. Eksploataciju je na neko vrijeme zaustavio španjolski građanski rat da bi 1951. godine rudnik preuzeo španjolski odbor za nuklearnu energiju – JEN (današnji CIEMAT – Centar za energiju, okoliš i tehnologiju) i nastavio s radom sve do 1959. godine, kada se napušta.

Prvi radioaktivni otpad čiji je izvor nuklearni reaktor se javlja 1961. godine kad agencija JEN dobiva prvi istraživački reaktor pod pokroviteljstvom Sjedinjenih Američkih Država. Tadašnja vlada odlučuje taj otpad zbrinjavati u napuštenom rudniku El Cabril.

Do 1987. godine je na lokaciji već postojalo postrojenje od tri objekta ukupnog kapaciteta za skladištenje 15 000 bačvi volumena 0,22 m3 gdje se prvenstveno skladištio NSRAO dobiven radom nuklearnih elektrana, od kojih je prva počela s radom 1968. godine.

Te, 1987. godine, upravljanje postrojenjem se prebacuje s JEN-a na agenciju ENRESA (Španjolska nacionalna agencija za radioaktivni otpad), koja započinje 1990. godine s izgradnjom novog postrojenja po novoj Španjolskoj strategiji za zbrinjavanje RAO. Odlagalište El Cabril je dovršeno te se pušta u pogon 19.11.1992. godine.

listLokacija

Lokacija odlagališta NSRAO-a El Cabril je u općini Hornachuelos, smještenoj u sjeverno-zapadnom dijelu pokrajine Cordoba. Nalazi se u brdovitom krajoliku Sierra Albarrana, čija se lokalna geologija sastoji uglavnom od formacija gnajsa i tinjčevih škriljavaca. Te se te naslage i zovu El Cabril po tom karakterističnom lokalitetu. Samo postrojenje se prostire na 20 hektara zemlje pod vlasništvom agencije ENRESA.

El Cabril, izvor: ENRESA

listOdlagalište El Cabril

Dizajn

Odlagalište je dizajnirano imajući u vidu dva strateška cilja – osigurati zaštitu ljudi i okoliša od štetnog utjecaja radionuklida te slobodno korištenje lokacije nakon maksimalnog perioda od 300 godina (po Francuskom standardu) bez radioloških ograničenja. Za vrijeme trajanja tog perioda je zabranjena bilo kakva izgradnja objekata u blizini kompleksa samog odlagališta. Da bi se taj strateški cilj ostvario, potrebno je pratiti i ograničavati aktivnost i koncentraciju radionuklida u otpadu koji se odlaže.

Dodatni cilj koji se definirao u samom dizajnu je upotreba betonskih spremnika koji sadržavaju bačve s otpadom. To osigurava mogućnost dohvaćanja i inspekcije odloženog otpada ukoliko se pojavi takva potreba ili se javi potreba za ponovnim kondicioniranjem dijela otpada.

                                                 Punjenje betonskog spremnika s bačvama s otpadom, izvor: ENRESA       Kazeta s betonskim spremnicima koji sadržavaju bačve s otpadom, izvor: ENRESA

Prvi strateški cilj se ostvaruje implementacijom tri nivoa barijera koje sprečavaju radiološku kontaminaciju osoblja i okoliša.

  • prvu barijeru čine redom: ispuna (matriks) u bačvi koja imobilizira otpad, čelična stijenka bačve te stijenka betonskog kontejnera u koji se smještaju bačve s otpadom,

Ispuna (matriks) u bačvi, izvor: eksponat u sklopu stalne izložbe u FR-2, Karlsruhe Institute of Technology

  • drugu barijeru čine stijenke betonskih odlagališnih jedinica u koje se slažu betonski spremnici. U sklopu druge barijere sudjeluje i sustav kontrole infiltrirane vode tj. sustava cijevi koje prikupljaju vodu u jedan zajednički spremnik nad kojim se kontinuirano vrši radiološki nadzor.

                                                               Stijenke betonskih odlagališnih jedinica, izvor: ENRESA                              Sustav kontrole infiltrirane vode tj. sustava cijevi, izvor: ENRESA

  • treću barijeru čini izgrađeni zemljani pokrov iznad betonske ploče koja prekriva jedinice za odlaganje, niz naizmjenično propusnih i nepropusnih slojeva koji dozvoljavaju horizontalni tok vode nastale kišama, ali u potpunosti sprečavaju vertikalnu infiltraciju. Detaljnije o samim slojevima će biti riječi kasnije.

Višeslojni sustav koji garantira dugotrajnost pokrova, izvor: ENRESA

Cijeli kompleks se sastoji od dvije zone. Prva zona je odlagališna zona u kojoj se odlaže kondicionirani otpad. Druga zona se sastoji od objekata za prihvat i kondicioniranje otpada te administrativnih i ostalih objekata nužnih za funkcioniranje odlagališta.

Kompleks odlagališta El Cabril (ENRESA), izvor: ENRESA

Odlagališna zona

Odlagalište, pripovršinskog tipa, je podijeljeno na sjevernu i južnu platformu širine 90 m. Sjeverna platforma može primiti 16 odlagališnih jedinica u dva reda dok južna ima kapacitet za 12 odlagališnih jedinica. Ispod platformi se protežu galerije za inspekciju stanja i integriteta platforme. Iznad dijela platforme koji se trenutno puni nalazi se pomični krov u sklopu kojeg se nalazi kran koji može manipulirati teretom do 25 tona. Namijenjen je smještanju popunjenih betonskih spremnika na predviđeno mjesto na platformi nakon što stignu iz objekta za kondicioniranje.

Pojedinačna odlagališna jedinica ima dimenzije 24 x 19 x 10 m. Naglasak je na donjoj plohi debljine otprilike 0,5 m koja je premazana vodonepropusnim poliuretanskim premazom na koji se polažu betonski spremnici.

Dna pojedinih odlagališnih jedinica su povezana sa sustavom za praćenje infiltrirane vode u odlagalištu kojeg smo spomenuli ranije.

Otpad se nalazi u čeličnim bačvama volumena 0,22 m3 koji se ispunom (cementnim matriksom) imobiliziraju unutar betonskih spremnika dimenzija 2,25 x 2,25 x 2,20 m. U svaki pojedini spremnik stane 18 bačvi te ispunjeni cementom teže otprilike 24 tone.

Cijeli proces popunjavanja i kondicioniranja pojedinog betonskog spremnika se odvija u objektu za kondicioniranje radioaktivnog otpada te se kamionom dovozi pored platforme gdje kran preuzima spremnik i smješta ga u odlagališnu jedinicu.

Odlagališna zona, izvor: ENRESA

Svaka odlagališna jedinica zaprima 320 kontejnera naslaganih na četiri kata pri čemu se pazi da se ostavi međuprostor između dvije polovice slagaline. Taj međuprostor se pri završetku punjenja odlagališne jedinice zapunjuje šljunkom nakon čega se stavlja pokrovna betonska ploča koja se, kao i dno jedinice, premazuje vodonepropusnim slojem poliuretana.

Popunjeni dio pojedine platforme se prekriva kompleksom propusnih i nepropusnih naslaga koji se sastoji od vrha prema dnu:

  • sloj zaštite od erozije:
    1. travnati pokrov,
    2. krupni šljunak;
  • propusni sloj (za usmjeravanje oborinske vode):
    1. čisti pijesak;
  • nepropusni sloj (onemogućuje vertikalni tok oborinske vode):
    1. kompaktirana glina;
  • podloga:
    1. pijesak,
    2. bitumen,
    3. pijesak.
Administrativna zona

Administrativna zona se sastoji od nekoliko objekata čija je funkcija briga o otpadu od primitka do konačnog odlaganja. Zgrada za prihvat otpada je objekt u koji dolaze kamioni s NSRAO koji se podvrgavaju radiološkoj kontroli. Ta zgrada ujedno čini i granicu zona koje su pod aktivnim monitoringom i nereguliranih zona.

Zgrada za kondicioniranje služi za svu obradu i kondicioniranje otpada koji je dovezen u odlagališni kompleks. Također, u sklopu ovog objekta je i kontrolna soba iz koje se upravljaju i nadziru svi sustavi potrebni za normalno funkcioniranje odlagališta.

                                                                                              Kontrolna soba – El Cabril, izvor: ENRESA

Obrada i kondicioniranje otpada se odvija preko tri ključne komponente. Prva je kompaktor bačvi snage preko 1 200 tona koji reducira volumen do, otprilike, tri puta. Povezan je sa sustavom punjenja betonskih spremnika koji injektira ispunu u spremnik po njegovom popunjavanju otpadom.

Također na lokaciji se nalazi i spalionica otpada s dvije ćelije, prva u kojoj se postiže temperatura od 800 oC, a druga do 1 000 oC. Plinovi nastali spaljivanjem se hlade i filtriraju kroz vrlo efikasne filtere prije nego što odlaze u dimnjak.

U ovoj zoni se nalazi i laboratorij za karakterizaciju otpada u kojem se provjeravaju karakteristike radioaktivnog otpada i određuje odgovara li kriterijima za odlaganje ili ne. Laboratorij je opremljen svim potrebnim alatima i sustavima za testiranje te manipulacije bačvama otpada prije daljnje obrade.

Ostale zgrade u ovoj zoni su zgrade za ostalo osoblje i održavanje.

Sigurnost i kriteriji za prihvat otpada

Sav kruti i solidificirani otpad koji se odlaže u odlagalištu El Cabril se sastoji uglavnom od radionuklida koji su kratkoživući tj. onih čije vrijeme poluraspada je maksimalno 30 godina uz ograničenu količinu dugoživućih radionuklida. U skladu s time postoje dvije razine aktivnosti otpada.

Otpad prve razine je otpad gdje ukupna aktivnost alfa čestica ne prelazi 1,85 x 102 Bq/g, aktivnost beta čestica kratkoživućih izotopa (< 5 godina) ne prelazi 1,85 x 104 Bq/g po izotopu, ukupna aktivnost beta čestica svih izotopa čiji je poluživot dulji od 5 godina ne prelazi 7,4 x 103 Bq/g te gdje je aktivnost prisutnog tricija do 7,4 x 103 Bq/g.

Otpad druge razine čini otpad čija aktivnost alfa čestica dosiže 3,7 x 103 Bq/g uz ograničenje aktivnosti kobalta-60, stroncija-90 i cezija-137 od 3,7 x 105 Bq/g.

U praksi se betonski spremnici s otpadom razine 1, onim s nižom aktivnošću, odlažu u rubne dijelove odlagališnih jedinica te je zadnji sloj spremnika obavezno sačinjen od takvih spremnika prije zatvaranja odlagališne jedinice.

Sav otpad prije odlaganja mora biti imobiliziran unutar cementnih spremnika koji se rade u samom kompleksu prvenstveno za ovu namjenu i prije korištenja prolaze detaljnu inspekciju svojih karakteristika.

Ukupni kapacitet odlagališta je 35 000 m3 kondicioniranog otpada s time da prosječna aktivnost alfa čestica u odlagalištu mora biti manja ili jednaka 370 Bq/g. Uz to, radioaktivnost svih plinovitih produkata koji nastaju aktivnostima u odlagalištu ne smije uzrokovati dozu veću od 10-2 mSv godišnje.