A DEBRECENI TUDÁSBÁZIS SZEREPE A HAZAI RADIOAKTÍV HULLADÉK ELHELYEZÉSI PROGRAMOKBAN DR. ORMAI PÉTER Radioaktív Hulladékokat Kezelı Kft. DR. HERTELENDI EDE TISZTELETÉRE
DEBRECENI TUDÁSBÁZIS MTA Atommagkutató Intézete (ATOMKI) Isotoptech Zrt. DEBRECENI EGYETEM
Radioaktív izotópokat tartalmazó maradék anyagok végleges elhelyezése NAGYON KIS AKTIVITÁSÚ HULLADÉK KIS AKTIVITÁSÚ HULLADÉK rövid élető KÖZEPES AKTIVITÁSÚ HULLADÉK hosszú élető NAGY AKTIVITÁSÚ HULLADÉK KÖZVETLEN KIBOCSÁTÁS HATÉKONY ELZÁRÁS HATÉKONY ELZÁRÁS HOSSZÚ IDİRE GEOSZFÉRA GEOSZFÉRA BIOSZFÉRA
NAGYON KIS AKTIVITÁSÚ HULLADÉK KIS AKTIVITÁSÚ HULLADÉK KÖZEPES AKTIVITÁSÚ HULLADÉK NAGY AKTIVITÁSÚ HULLADÉK KÖZVETLEN KIBOCSÁTÁS HATÉKONY ELZÁRÁS HATÉKONY ELZÁRÁS HOSSZÚ IDİRE 14 C, 3 H GEOSZFÉRA GEOSZFÉRA Dr. BIOSZFÉRA Hertelendi Edével ebben a témában kezdıdött szakmai kapcsolatom UCHRIH GY., ORMAI P., HERTELENDI E., A Paksi Atomerımőbıl levegıvel kibocsátott trícium és radiokarbon mérése, Vegyészkonferencia, Pécs, 1988 G. UCHRIN, E. CSABA, E. HERTELENDI, P. ORMAI,, I. BARNABAS Carbon-14 release from a Soviet designed nuclear power plant, Health Physics, p.651-655, (1992)
Mely területeken kell a tudományokat segítségül hívni a hulladék elhelyezés kapcsán?
Telephely kijelölés és jellemzés Földtudományi vizsgálatok Tervezés, engedélyezés, építés Mőszaki tervek, mérnöki vizsgálatok Biztonsági értékelés Hulladékminısítés Üzemelés Kondicionálás, csomagolás Hulladékátvétel, -elhelyezés Lezárás, intézményes ellenırzés Környezeti monitoring Sugárvédelmi ellenırzés és környezeti monitoring
A RADIOAKTÍVHULLADÉK-ELHELYEZÉS HAZAI KIHÍVÁSAI Biztonságossá tenni az intézményi hulladékok tárolóját hosszútávra Biztonságos tárolót építeni az atomerımővi KKH számára
1. Radioaktív Hulladékfeldolgozó és Tároló (RHFT)
Intézményi hulladékok Üzembe helyezés: 1976 Kapacitás: 5040 m3 szabad: 0 m3 1998: RHK Kft veszi át az üzemeltetést: új szemlélet új feladatok 11
Üzemeltetési feladatok Felújítások és modernizálás A biztonság újraértékelése (végleges üzemeltetési engedély) Biztonságnövelı intézkedések megalapozó vizsgálatai Biztonságnövelés és további elhelyezési térfogat kialakítása Átfogó környezeti monitorozás
Telephely kijelölés és jellemzés Földtudományi kiegészítı vizsgálatok Tervezés, engedélyezés, építés Kiegészítı mérnöki vizsgálatok Biztonság újraértékelése Biztonságnövelés Hulladékminısítés Üzemelés Kondicionálás, csomagolás Hulladékátvétel, -elhelyezés Lezárás, intézményes ellenırzés Környezeti monitoring Sugárvédelmi ellenırzés és környezeti monitoring
A BIZTONSÁG ÚJRAÉRTÉKELÉSE BIZTONSÁGNÖVELÉSI INTÉZKEDÉSEK MEGALAPOZÓ VIZSGÁLATAI
EU PH 4.12/95: Safety Analysis of the Püspökszilágy Radioactive Waste Treatment and Disposal Facility Kedvezményezett: Radioaktív Hulladékokat Kezelı KhT. Fıvállalkozó: AEA Technology Alvállalkozó: ATOMKI Projekt idıtartama: 1999. december 2. - 2001. március 6. Hulladékleltár felülvizsgálat Kiegészítı földtani vizsgálatok A A terület hidrológiai viszonyainak és s vízhv zháztartásának újraértékelése Eróziós vizsgálatok A mérnöki gátak állapotának értékelése A hulladékok állapotának értékelése
A biztonsági értékelését megalapozó vizsgálatok keretében 2000. márciusában sor került két feltöltött, lezárt és ideiglenesen földtakarással lefedett tároló medencék feltárásra. 16
A cella zárt betonfödéjén átfurva szondával gázmintavétel Mintavevı csonkok kialakítása a lezáró betonpaneleken A gázminták analízisé kvadrupól tömeg-spektrométerrel
BIZTONSÁGI ELEMZÉS EREDMÉNYE Az RHFT környezetbiztonsk rnyezetbiztonsága a passzív v intézm zményes ellenırz rzési idıszak végéig v megfelelıen en garantált. A telephely alkalmas a rövid élettartamú kis és közepes aktivitású hulladékok, végleges elhelyezésére. Ajánl nlások a hosszú távú biztonságának nak jobbítása érdekében: egyes hulladékok eltávol volítása a tárolt rolóból. l. 18
BIZTONSÁGNÖVELÉS ÉS TOVÁBBI ELHELYEZÉSI TÉRFOGAT KIALAKÍTÁSA
2006.11.17 Demonstrációs program: A11, A12, A13, A14 cella: gázmintavétel Belsı sátor: közvetlenül két megnyitandó cella fölé kerül elhelyezésre (depresszió) Külsı sátor: a 4 megnyitandó cella fölé kerül elhelyezésre; funkciója, hogy biztosítsa a belsı sátor védelmét 20
Z á rt sugá sug á rforrá rforr á st nem tartalm azó az ó hulladé hullad é kok vá v á logatá logat á sa, tö t ö m ö r í t é se é s m inıs in s í t é se 21
mintavevı pálca LSC mérések A megnyitott hulladéktároló zsák belsejébıl dörzsminta vétele. gamma-spektroszkópiai mérések Döntés: Dózisteljesítmény: sugárforrás jelenléte Béta mérések: 3 H, 14 C, 90 Sr Gamma-spektrometria: kritikus nuklidok (Ra, Pu, U, Am, Th) jelenléte 22
KÖRNYEZETI MONITOROZÁS
RHFT MONITORING RENDSZERÉNEK ÜZEMELTETÉSE 2002-2003: vízmintavevők és a telephelyi két légköri mintavevő telepítése MTA AtommagkutatóIntézet feladatai: Vízminták trícium aktivitás-koncentrációjának meghatározása (T- 3 He) Vízminták általános kémiai jellemzőinek és fémion-koncentrációjának meghatározása Vízminták összes béta aktivitás-koncentrációjának meghatározása Vízminták gamma-sugárzó izotópjai aktivitás-koncentrációjának meghatározása Vízminták 14 C aktivitás-koncentrációjának meghatározása Vízminták 90 Sr aktivitás-koncentrációjának meghatározása A rendelkezésre állócsapadék, vízhozam-és vízszintadatok felhasználásával féléves és összefoglaló és kiértékelő jelentés elkészítése. Megtörtént az RHFT területén telepített automata mintavevıhálózatának, valamint hidrológiai rendszerének bıvítése, üzemeltetése és karbantartása. 2005-tıl: a teljes hidrogeológiai rendszer (kutak, meteorológiai állomás, vízszintmérık, geológiai mozgásvizsgálat) üzemeltetése megtörtént a telephely geológiai felmérése patak vízhozammérés (folyamatban) a monitoring újraértékelése
Sikerült jobban megérteni a terület hidrológiai viszonyait és s vízhv zháztartását 14 C > 80 pmc, viszonylag magas δ values, alacsony ionkoncentrációk újkori vizek Nagy ingadozások a 3 H koncentrációkban 14 C < 30 pmc, erısen negatív értékek magas ionkoncentrációk 2 TU trícium tartalom Öregebb vizek, korlátozott utánpótlás és keveredés az újkori vizekkel T11 T15 T21 T12 T23 T24 mbf 224.2 223.8 223.4 223.0 222.6 222.2 221.8 221.4 221.0 220.6 220.2 219.8 219.4 219.0 218.6 218.2 217.8 217.4 217.0 216.6 216.2 215.8 215.4 215.0
A PÜSPÖKSZILÁGYI RHFT TÁROLÓTERÉBEN ÉSZLELT TRÍCIUM SZENNYEZŐDÉST OKOZÓFORRÁS HELYÉNEK PONTOSÍTÁSA
A55 cella: 2005.09.22. cella gázterének mintázása 27200 abszorpciós mintavevı 27000 talajfeltáró fúrások mélyítése 26800 19500 19600 19700 19800 19900 Az I.-II. cellasorból kijutó trícium eloszlása a felszínen
Kijuthat-e a 3H és 14C tartalmú gáz a lezárt cellák gázterébıl? Kombinált légköri 3H és 14C mintavevık az RHFT területén természetes levegı 0,04 Bq/m3 14CO2 0,02 Bq/m3 HTO Psz-2 + 0,02 Bq/m3 14CO2 + 0,002 Bq/m3 14CnHm + 0,03 Bq/m3 HTO +0,07 Bq/m3 HT+CHT Psz-1 + 0,2 Bq/m3 14CO2 + 0,1 Bq/m3 14CnHm + 0,06 Bq/m3 HTO +0,07 Bq/m3 HT+CHT Az RHFT területén a zárt cellák környezetében a gázok kijutása egyértelmően kimutatható a levegıben
A gáz 3 He koncentrációja alapján becsült eredeti 3 H tartalom A13 (1981) ~ 17 GBq A11 (1980) ~ 136 GBq A5 (1979) ~ 83 GBq A14 (1981) ~ 9 GBq A12 (1980) ~ 14 GBq A6 (1979) ~ 0,6 GBq A55 (1995) ~ 282 GBq
2. NEMZETI RADIOAKTÍVHULLADÉK-TÁROLÓ (NRHT) LÉTESÍTÉSE
1993- Közvélemény kutatás A megkérdezett önkormányzatok 10%-a támogatta csak az esetleges elhelyezést Potenciális kutatási régió lehatárolása Bátaapáti kutatási terület tovább kutatása
2009. szeptember 4. 1248 db hordó van a telepen 2008. december 2. elindult az elsı hulladékszállítmány az NRHT-ba
Telephely kijelölés és jellemzés Földtudományi vizsgálatok Tervezés, engedélyezés, építés Mőszaki tervek, mérnöki vizsgálatok Biztonsági értékelés Hulladékminısítés Üzemelés Kondicionálás, csomagolás Hulladékátvétel, -elhelyezés Lezárás, intézményes ellenırzés Környezeti monitoring Sugárvédelmi ellenırzés és környezeti monitoring
2001-2005: 2005: Az atomerımővi kis és közepes aktivitású radioaktív hulladékok végleges elhelyezésére irányuló kutatási program végrehajtása. 2001-2004 2004.:Kis és közepes aktivitású radioaktív hulladékok fontos izotópjai aktivitáskoncentrációjának és gázképzıdésének meghatározása. 2004- Kis és közepes aktivitású radioaktív hulladékok gázképzıdésének, korróziójának és degradációjának meghatározása. 2006-2008: 2008: Az atomerımővi kis és közepes aktivitású radioaktív hulladékok végleges elhelyezésére szolgáló tároló létesítési engedélyeztetésével kapcsolatos dokumentációk elkészítése. 2007-2008: 2008: A Nemzeti Radioaktív Hulladéktároló (NRHT) sugárvédelmi ellenırzı rendszeréhez szükséges eszközök és berendezések beszerzése, valamint tervezési és mőszer telepítési szolgáltatások biztosítása. 2007-2008: 2008: A kis és közepes aktivitású radioaktív hulladékok végleges elhelyezésére szolgáló NRHT telephely felszíni létesítmények I. ütemének beruházási munkái tárgyú projekt, központi és technológiai laborberendezések szállítási és szerelési munkái. 2008-2009 2009: Az NRHT környezeti mintavevı és sugárvédelmi ellenırzı rendszer üzemeltetése és kiértékelése, valamint karbantartása. 2009-: Sugárvédelemi és kibocsátás-ellenırzés tervezés
FÖLDTUDOMÁNYI VIZSGÁLATOK Vízkor meghatározások Izotóp migrációs vizsgálatok Radionuklidok transzport folyamatainak vizsgálata geológiai formációkban NAGY, N M, KÓNYA J, FRIGYESI F, ORMAI, P, Transport of radioactive isotopes in geological formations, Part I: Chemical forms of radioactive isotopes in geological systems Part II: Review of literature 137 Cs, 90 Sr, 60 Co, 63 Ni, 99m Tc, and 129 I isotopes Part III: Review of literature isotopes of uranium and transuranium elements, (2000)
HULLADÉKMINŐSÍTÉS
HULLADÉK MINİSÍTÉS HULLADÉKLELTÁR Kritikus anyagok, folyamatok (pl. gázképzıdés) BIZTONSÁGI ELEMZÉS BIZTONSÁGOS TÁROLÓ Hulladékátvételi kritériumok
1.0E- 002 1.0E-003 Természetesháttérsugárzás A ktivitáskoncentráció [ Bq/l] 1,0E+07 1,0E+06 1,0E+05 124 Sb 58 Co 110m Ag 54 Mn 134 Cs 55 Fe 60 Co 3 H 137 Cs 1.0E-004 Dózismegszorítás 1,0E+04 14 C 59 Ni 1.0E-005 1,0E+03 1,0E+02 59 Fe 90 Sr [Sv/y] Individual dose 1.0E-006 1.0E-007 1.0E-008 1.0E-009 1.0E-010 129 I 14 C 36 Cl 99 Tc 1,0E+01 1,0E+00 1,0E-01 226Ra 231Pa 244 Cm 241 Am+ 238 Pu 239 Pu+ 240 Pu 99 Tc 129 I 238 U 234 U 235 U 1,0E-1 1,0 5,0 3,0E+1 5,0E+2 3,0E+5 5,0E+8 Felezési idõ [év] 1.0E-011 1.0E-012 3 H 90Sr 94 Nb 59 Ni 239 Pu 234 U 238 U 230Th 235U 1.0E-013 1.0E-014 137 Cs 63Ni 241 Am 243Am 240 Pu 1.0E+000 1.0E+001 1.0E+002 1.0E+003 1.0E+004 1.0E+005 1.0E+006 time[y]
Az atomerımővi radioaktív hulladékok radiológiai minısítésének koncepciója Intézmény nuklid Mérés Hordós hulladék gamma letapogatása Gyanta Sőrítmény Iszap RADIOKÉMIAI ANALÍZIS ATOMKI 14 C proporcionális számlálás 3 H folyadék szcintillációs számlálás proporcionális számlálás 99 Tc folyadék szcintillációs számlálás 129 I Folyadék szcintillációs számlálás, tömeg-spektrometria Korrelációs tényezık CF ~ A i /A re A re = referencia izotópok ( 137 Cs, 60 Col) A i = egyéb izotópok (α,β, γ) BME NTI TRU alfa-spektrometria BME NTI / ZMNE 90 Sr béta számlálás TELJES IZOTÓPLELTÁR 60 Co, 137 Cs, 3 H, 14 C, 36 Cl, 55 Fe, 59 Ni, 63 Ni, 90 Sr, 99 Tc, 110m Ag, 129 I, 238 Pu, 239 Pu, 241 Am, 244 Cm, 235 U, 238 U PA ZRt. 63 Ni XRF-el korrigált bétaszámlálás gammasugárzók szegmentált gammascanning ZMNE DMN scaling-faktor módszertan alkalmazás
100000 10000 1000 100 10 1 I-129 NTI ATOMKI 01TW30B003 alja 01TW30B002 közepe 01TW30B002 alja 01TW20B001 alja 01TW10B001 közepe TV gyanta átlag minta aktivitáskoncentráció (mbq/l) Tc-99 1000.00 100.00 10.00 1.00 0.10 0.01 01TW30B003 alja 01TW30B002 közepe 01TW10B001 közepe 01TW30B004 teteje 02TW30B003 teteje TV gyanta átlag Hazai összemérések aktivitáskoncentráció (Bq/l) minta Jülich NTI KH ATOMKI Nemzetközi összemérések
P ORMAI, A FRITZ, E HERTELENDI,, Z SZŐCS, I GRESITS, J SOLYMOSI, N VAJDA, ZS MOLNÁR, P ZAGYVAI, Inventory determination of low- and intermediate level radioactive waste of Paks NPP origin, J RADIOANAL NUCL CHEM 211: (2) p. 443-451 (1996) P.. ORMAI, E. HERETELENDI,, A. FRITZ, J. SOLYMOSI, I. GRESITS, E., Hungarian Program for Inventory Determination of LLW/ILW of Paks NPP Origin, Waste Management 96 Conference, Tucson, Arizona /USA/, 1996. Febr. 25-29 ORMAI P., FRITZ A., PINTÉR T., HERTELENDI E., E SZŐCS Z., SOLYMOSI J., GRESITS I., ZAGYVAI P., MOLNÁR ZS., BÓDIS B D., Atomerımővi radioaktív hulladékok komplex minısítési programjának kidolgozása, Vegyészkonferencia 96, Eger, 1996 HERTELENDI E.,, FUTÓ I., SZŐCS Z., ORMAI P., PINTÉR T., VOLENT G., BARNABÁS I., FRITZ A., UCHRIN GY., CSABA E., Radiokarbon, trícium és 129 I atomerımővi hulladékban, Vegyészkonferencia 96, Eger, 1996 SZŐCS Z., HERTELENDI E., E SVINGOR É., ORMAI P., FRITZ A., 129 I és 99 Tc aktivitáskoncentráció atomerımővi hulladékban, Vegyészkonferencia 96, Eger, 1996. M. VERES, E. HERTELEDNI,, GY. UCHRIN, E. CSABA, I. BARNABÁS, P. ORMAI, G. VOLENT, I. FUTÓ, Concentration of Radiocarbon and its Chemical Forms in Gaseous Effluent, Environmental Air, Nuclear Waste and Primary Wastes of Pressurised Water Reactor Power Plant in Hungary. Proceedings of the 15 th International Radiocarbon Conference, Eds. Long and R.S Kra, Radiocarbon, E. HERTELEDNI,, Z. SZŐCS, J. CSONGOR, É.. SVINGOR, P. ORMAI, A. FRITZ, J. SOLYMOSI, I. GRESITS, N. VAJDA,, ZS. MOLNÁR Application of Scaling Technique for Estimation of Radionuclide Inventory in Radioactive Waste, 3rd Regional Meeting in Central Europe, Portoroz, Slovenia, Sept. 16-19, 1996 P. ORMAI, A. FRITZ, J. SOLYMOSI, I. GRESITS, E. HERTELENDI, Z. SZŐCS, N. VAJDA, ZS. MOLNÁR, P. ZAGYVAI, Inventory determination of low and intermediate level radioactive waste of Paks Nuclear Power Plant Origin, Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, Articles, Vol. L11. No. 2. (1996) 443-451
A GÁZKÉPZİDÉS VIZSGÁLATA Gázok biztosan képzıdnek a kis és közepes aktivitású radioaktív hulladékok tárolása során Kérdés: mennyi és milyen formájú radioaktív anyag keletkezik, és mennyi juthat ki a tárolótérbe? a gázfelhalmozódás milyen hatással lehet a tároló közeli és távolabbi környezetére? 2000-tıl egy programot indítottunk a Paksi Atomerımőben keletkezı radioaktív hulladékok gázképzıdésének vizsgálatára (ATOMKI, Izotóptech RT)
Összesen 35 hordót vizsgáltak darabonként legalább 3 évig Hermetikus konténerbe zárás 2004- tıl Nyílt térben 2000-2003 2003 között : 25 db Hermetikus tartályban 2004-tıl 10 db XXXII. Sugárvédelmi Továbbképzı Tanfolyam Hajdúszoboszló, 2007. április 17-19 4
A belsı gáztér nyomásának és hımérsékletének folyamatos figyelése, valamint a gázösszetétel változások nyomon követése együttesen lehetıséget biztosít a termelıdött vagy elnyelıdött gázmennyiségek kvantitatív becslésére. H2 CH4 CO2 Ma már tudjuk, hogy: milyen gázok képzıdnek mely tényezık befolyásolják a gázképzıdést a gázképzıdés idıbeli változásait average gas production rate (STP liter/yr/drum) 25 20 15 10 5 0-5 17.5 T-1.yr T-2.yr T-3.yr N-1.yr N-2.yr N-3.yr S-1.yr S-2.yr S-3.yr 15.0 További vizsgálati irányok: milyen hatással lehetnek ezek a gázok a tároló viszonyaira gáz 3 H aktivitása (Bq/STP liter) 12.5 10.0 7.5 5.0 2.5 0.0 T-1.év T-2.év T-3.év N-1.év N-2.év N-3.év S-1.év S-2.év S-3.év levegı HT+CHT HTO
Sugárvédelmi és környezetellenırzés
FELSZÍNI LÉTESÍTMÉNY FELSZÍNI ALATTI LÉTESÍTMÉNY KIBOCSÁTÁS S ELLENİRZ RZÉS RADIOLÓGIAI KÖRNYEZET MONITOROZÁS
L égnem ő kibocsátási si pont Sugárv rvédelemi és kibocsátás-ellen ellenırz rzés tervezés, mőszerez szerezés E llenırz rzı m őszerek légsz gszőrık
Környezeti mintavevı rendszer üzemeltet zemeltetése és kiért rtékel kelése, valamint karbantartása. 4 db környezeti állomás
A MONITORING ÁLLOMÁSOKNÁL VÉGZETT VIZSGÁLATOK Víz-, iszap-,talajvizsgálat, növényvizsgálat, állati eredető minták vizsgálata
ÉLETKÉPEK PILLANATOK A HÉTKÖZNAPOKBÓL
Gyerekek ezt (a gázteret) én megszívtam Netán ebben a metán? Itt fejetlenség van.
Room to let Második otthonuk ez az egy szoba (konténer) félkomfort És mennyien irigylik ıket
Ezt a mintát meg hogy teszem a tömeg-spektrométerbe? Ide? Ahol minden sugárzik. Én be nem megyek! Bízzátok csak rám, az én kezem mindenhova elér!
Minta feldolgozási dilemma: Pörköltbıl vagy pecsenyébıl könnyebb radikarbont meghatározni?
KIÉGETT KAZETÁK ÁTMENETI TÁROL ROLÁSA 2006-: A KKÁT-ban keletkezı, a hatósági felügyelet alól felszabadítható szilárd hulladékok komplex kezelése. 2008: kéménylevegı T/ 14 C mintavevı, valamint a kéménylevegı aeroszol és hatósági mintavevı rendszert (illetve ebbıl a mintavevıt) felújítás 2009: oxigén, víz, gamma-sugárzók, Kr mérése a tárolócsövekben.
Összefoglalás A DTB jelentős mértékben járult hozzáa hazai radioaktív hulladékos programok eddigi sikeres megvalósításához. Egyedi mintavételi és mérési módszerek kifejlesztése Nemzetközi összehasonlításban is kiváló mérőrendszerek Érzékeny mérések Újonnan jelentkezőfeladatok kreatív megközelítése és megoldások Szakmai felkészültség, pontosság, igényesség, rugalmasság, kiváló emberi kapcsolatok a munkák során KÖSZÖNET A HERTELENDI EDE ÁLTAL MEGKEZDETT MUNKÁK CÉLTUDATOS FOLYTATÁSÁÉRT, VALAMINT AZ ÁLTALA KÉPVISELT GONDOLKODÁSI MÓD ÉS SZEMLÉLET TOVÁBBVITELÉÉRT.
Köszönöm a figyelmet!