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美国政府致力于“茧化”旧核反应堆

技术工程 2022-02-03 21:53:32

US government works to 'cocoon' old nuclear reactors2008年4月3日,华盛顿州里奇兰附近,乘坐巴士游览汉福德核保护区的游客在观看退役的生产钚的B反应堆。联邦政府正在推进成本节约。结茧汉福德的八个钚生产反应堆将把它们长期储存几十年,让里面的辐射消散,直到它们可以被拆除和掩埋。信用:美联社图片/Ted S. Warren,文件清理华盛顿州一个大型核武器综合体的成本通常以千亿美元来表示,需要数十年的工作。但是汉福德核保留区的一个项目正在以更低的价格进行。

联邦政府正在推进汉福德八个钚生产反应堆的“茧化”,这将使它们处于长期储存状态,允许内部辐射在几十年内消散,直到它们可以被拆除和掩埋。

“相对来说不贵,”美国能源部经理马克·弗伦奇在谈到结茧时说。“试图拆除反应堆和拆除反应堆堆芯的成本将极其昂贵,并将工人置于危险之中。”

第二次世界大战和冷战期间,联邦政府在汉福德建造了九座核反应堆,生产用于原子弹的钚。哥伦比亚河沿岸的地点含有美国最大数量的放射性废物。

反应堆现在已经关闭,像水泥堡垒一样坐落在华盛顿东南部城市里奇兰附近。六家已经被打包用于长期存储,另外两家正朝着这个方向发展。作为曼哈顿计划国家历史公园的一部分,第九个反应堆变成了一个博物馆。

虽然第二次世界大战于1945年结束,冷战于1989年结束,但美国仍在每年支付数十亿美元,用于处理原子武器产生的核废料,这些核废料在结束这些冲突中发挥了重要作用。最大的支出是处理大量的液态废料,这些废料是制造核武器的关键成分钚的剩余部分。

虽然储存在177个地下储存罐中的液体废物将需要数十年的工作和数千亿美元来清理,但确保9个钚反应堆安全的努力已经接近完成。

弗伦奇说,最后两个反应堆分别于1970年和1971年关闭,即将进入结茧阶段,届时它们将被钢铁和水泥覆盖,以防止放射性物质泄漏到环境中。

弗伦奇说,这些蚕茧预计将持续大约75年,到那时,蚕茧内部的放射性将大幅下降,并且可能会有一个最终处置剩余部分的计划。

US government works to 'cocoon' old nuclear reactors2017年6月13日,华盛顿州里奇兰附近的汉福德核保留地上,展示了退役的生产钚的DR反应堆(左)和D反应堆(右)。联邦政府正在推进成本节约。结茧汉福德的八个钚生产反应堆将把它们长期储存几十年,让里面的辐射消散,直到它们可以被拆除和掩埋。他说,每五年,工人们都会进入反应堆大楼,以确保没有泄漏或啮齿动物或鸟类感染。

“清理汉福德”项目始于20世纪80年代末,目前每年耗资约25亿美元,该项目约有11000名员工,面积只有罗德岛的一半。由于技术问题、缺乏资金、州监管机构的诉讼、工人暴露于辐射以及复杂工作中承包商的更替,这项工作进展缓慢。

但是旧反应堆的处理是一个亮点。

这九个反应堆——被称为B反应堆、C反应堆、D反应堆、DR反应堆、F反应堆、H反应堆、K-East反应堆、K-West反应堆和N反应堆——建于1943年至1965年。

它们建在哥伦比亚河旁边,因为反应堆在运行过程中需要大量的水电和冷却水。

除了东西方,所有的都被茧化了。弗伦奇说,结茧K-East反应堆的工作已经开始,应该在2023年完成。K-West反应堆的工作计划于2026年完成。

K-East和K-West的茧计划基本上是在它们周围建造钢铁建筑。弗伦奇说,每栋建筑长158英尺(48.2米),宽151英尺(46米),高123英尺(37.5米)。这两座钢铁建筑的造价将各不到1000万美元。

冷战期间,政府还在南卡罗来纳州的萨凡纳河工厂运营了五座钚生产反应堆。萨凡纳河的女发言人艾米·博耶特说,所有这些反应堆也都关闭了,尽管其中三座反应堆正在被用来储存放射性物质。萨凡纳河的两座反应堆已经关闭,但关闭的程序与汉福德的反应堆不同。

弗伦奇说,后代将决定八个汉福德反应堆的最终处置。它们可能会被拆除并埋在汉福德遗址的中心区域,远离河流。

弗伦奇说,“未来可能会为这项工作部署机器人”。

US government works to 'cocoon' old nuclear reactors2008年4月3日,在华盛顿州里奇兰市附近,从一辆载有游客的公共汽车上看,退役的生产钚的B型反应堆位于汉福德核保护区。联邦政府正在推进成本节约。结茧汉福德的八个钚生产反应堆将把它们长期储存几十年,让里面的辐射消散,直到它们可以被拆除和掩埋。总部设在西雅图的监督组织“汉福德挑战”的负责人汤姆·卡彭特说,档案汉福德的监督机构普遍同意这一程序。

“没有人对结茧提出任何担忧,”卡彭特说。“我们都很担心需要立即紧急关注的坦克废物。”

他说,更大的问题是后代是否愿意支付汉福德清理的巨额费用。

卡彭特说,仅彻底清理汉福德场地的油罐废物的估计成本就在6600亿美元左右。

“情况相当严峻。这是几代人的事,”他说。

“这将比任何人想象的都要贵,”卡彭特谈到在汉福德倾倒在地下的坦克废料和其他废料时说。“这是(核)建设的隐性成本。”

卡彭特说,到那时,可能会有更大的预算问题,比如应对气候变化的影响。

旧反应堆中最有趣的是B反应堆,这是第二次世界大战期间建造的第一个反应堆。它不会结茧,游客可以在国家历史公园参观。1968年关闭的b反应堆被清理干净,每年有大约10,000名游客前来参观,了解汉福德的历史。它被指定为国家历史地标。

1945年7月,来自汉福德B反应堆的钚被用于测试世界上第一颗原子弹。被称为“三位一体测试”的炸弹在新墨西哥州沙漠被炸毁。汉福德钚也用于1945年8月9日在日本长崎投下的炸弹。

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