إزالة المحطة النووية “1”

بقلم – الدكتور  على عبد  النبى:

فى مجال المحطات النووية لتوليد الكهرباء، جاءت الكلمة الانجليزية Decommissioning  لتعبر عن عمليات عديدة ، تبدأ بإيقاف المحطة النووية إيقاف نهائى ثم إزالة التلوث ثم تفكيك وتكهين مكونات المحطة النووية. وكلمة “إزالة” هى كلمة مفردة، وتستطيع أن تكون هى الأقرب للمعنى لأنها تتضمن جميع العمليات التى تعبر عنها الكلمة الانجليزية Decommissioning، وكذا فهى الأقرب لفهم قارئ اللغة العربية لتوضيح معنى المصطلح الفنى ، وهى الكلمة الأقرب الى فهمى أنا كمتخصص. فالإزالة فى القاموس تعنى  تَنْحِيَتُهَا أو تَنْظِيفُهَا أو مَحْوُهَا. ونذكر بعض مرادفات كلمة “إزالة” وهى : إِنْتِهَاء , إِنْقِضَاء , زَوَال , مَحْو , إِبَادَة , إِبْعاد , إِجْتِثاث , إِزَاحَة , إِسْتئْصَال , إِفْناء , إِقْصاء , إِهْلاك , تَنْحِيَة , تَهْدِيم , زَوَال , سَحْق , فَنَاء , مَحْو.

إزالة المحطة النووية هى أحد العمليات المهمة جدا فى مشروع المحطة النووية ، والتى بموجبها يتم إحالة المحطة النووية الى التقاعد من الخدمة وإنهاء تراخيص التشغيل الممنوحة لها من قبل هيئة التنظيمات النووية.

فبالتوازى مع وضع الخطط الزمنية لتنفيذ المحطة النووية والتكاليف التقديرية ، يتم وضع الخطط لكيفية إزالة المحطة النووية والتكاليف المقدرة لذلك.

تكاليف إزالة المحطة النووية من المفترض تدخل ضمن التكاليف الكلية التى يتم صرفها على المحطة النووية من بداية التخطيط لتنفيذها حتى نهاية عمرها التشغيلى، وعلى هذا الأساس يتم تقدير سعر الكيلووات ساعة المنتج من المحطة.

فى فترة تشغيل المحطة النووية، هناك إجراءات أمان تتخذ سواء من المشغل أو المالك أو الهيئة الرقابية للحماية من الإشعاع والذى مصدره حزم قضبان الوقود النووى والمتواجدة داخل وعاء ضغط المفاعل ، وكذا حزم قضبان الوقود النووى المحترق والمخزنة فى أحواض مملوءة بالماء.

تتركز مشكلة إزالة المحطة النووية فى كيفية إزالة التلوث الإشعاعى من بعض مكونات ومعدات المحطة النووية.

عملية إزالة المحطة النووية تبدأ بإيقاف تشغيلها، ورفع حزم قضبان الوقود النووى من وعاء ضغط المفاعل ونقله الى حوض الوقود المحترق لفترة وذلك قبل تخزينه فى البراميل الجافة والتى يتم تخزينها داخل أو خارج الموقع. يتم تطهير الأجزاء والمنشآت والمكونات الملوثة بالإشعاع والتى يمكن تطهيرها داخل الموقع قبل تفكيكها أو هدمها. يتم إزالة الأجزاء والمكونات الملوثة والتى لا يمكن تطهيرها داخل الموقع مثل وعاء الضغط، ونقلها خارج الموقع لمعالجتها ثم تخزينها أو تدويرها. بالتوازى يتم تفكيك وهدم الأجزاء والمنشأت والمكونات الغير ملوثة بالإشعاع . وبعد أن يتم التأكد من التطهير وإزالة التلوث يتم تفكيك وهدم باقى مكونات المحطة بالكامل. واخيرا يتم رفع ومحو كل ما هو له صلة بالمحطة من موقع المحطة ليصبح الموقع صالح للإستخدام كما كان قبل إنشاء المحطة، ويكون قد تم استعادة بيئة موقع المحطة لطبيعته، وبذلك تكون المحطة قد تم تحريرها من الرقابة التنظيمية النووية ولم يعد المرخص له بتشغيل المحطة مسؤولاً عن سلامتها النووية. عملية الإزالة تتكون من خمس مراحل، ولن نتطرق لشرح هذه المراحل.

حاليا يوجد 451 مفاعل نووى لإنتاج الكهرباء، كما يوجد 58 مفاعل تحت الإنشاء. العديد من المفاعلات النووية الشغالة سوف تصل الى نهاية العمر التشغيلى لها خلال السنوات القادمة ، وبذلك سوف يزداد الطلب على خدمات الإزالة. بحلول عام 2025، تشير التقديرات إلى أن أكثر من ثلث مفاعلات الاتحاد الأوروبى الشغالة فى الوقت الحالى ستكون فى نهاية دورة عمرها التشغيلى وفى حاجة إلى إزالة.

يتطلب إزالة المحطة النووية إيقاف تشغيلها إيقاف نهائى، ولا يمكن إيقاف تشغيلها إلا بعد منح الترخيص الخاص بذلك طبقا للتشريعات ذات الصلة. والإيقاف النهائى للمحطة النووية قد يكون نتيجة أحد الأسباب الآتية :

• إنتهاء فترة عمرها التشغيلى، ولا يوجد مبرر فنى وإقتصادى لزيادة فترة عمرها التشغيلى.
• نتيجة حادثة أوحادثة خطيرة، وليس هناك إمكانية لإصلاحها أوليس هناك جدوى إقتصادية من إعادة إصلاحها.
• تشغيل المحطة أصبح غير إقتصادى.
• حالة المحطة الفنية أصبح ينذر بخطر على العاملين أوعلى البيئة المحيطة.
• نتيجة قرار سياسى أو بسبب مانع تنظيمى وبدون مبرر اقتصادى أو فنى واضح أو هام.

حتى الآن تم إيقاف تشغيل 165 مفاعل نووى ، من بينهم عدد 117 مفاعلا أغلقت بعد أن حققت الغرض من تشغيلها أو لم تعد ذى جدوى اقتصادية للتشغيل ، وعدد 48 مفاعلا تجريبيا أو نموذجيا. معظم المفاعلات التى تم إيقافها إيقاف نهائى كان بسبب عدم وجود أى مبرر اقتصادى لتشغيلها، ومعظمها كان من التصاميم القديمة نسبيا. من بين هذه المفاعلات فقد تم إيقاف تشغيل عدد 49 مفاعل لانتهاء عمرها التشغيلى، كما تم إيقاف تشغيل  12 مفاعل نتيجة حدوث حادثة، وتم إيقاف تشغيل 37 مفاعل  نتيجة قرار سياسى أو بسبب مانع تنظيمى وبدون مبرر اقتصادى أو فنى واضح أو هام، منها 17 مفاعل ذات تصميمات روسية قديمة و 10 مفاعلات فى ألمانيا. عدد المفاعلات التى تم إزالتها بالكامل هى 26 مفاعل.

هناك خيارين يستخدما لإزالة المحطة النووية، ويمكن للشركات أن تستخدم أحد الخيارين أو كليهما لإزالة المحطة النووية:

• الخيار الأول هو الإزالة الفورية DECON (Decontamination)وتسمى “إزالة التلوث”.

فى حالة “إزالة التلوث”، يتم اخراج حزم قضبان الوقود النووى من وعاء ضغط المفاعل ووضعها فى أحواض الوقود ، وهذه العملية تقلل من مستوى الإشعاع فى المحطة بدرجة كبيرة ، حيث أن حزم الوقود النووى تمثل أكثر من 99 فى المائة من مصادر النشاط الإشعاعى فى المحطة ، وبعد فترة يتم تخزين حزم الوقود النووى تخزين جاف فى الموقع أو خارج الموقع. ثم يتم تطهير أجزاء ومنشآت ومكونات المحطة النووية والتى يمكن تطهيرها داخل الموقع من المواد المشعة.

يتم إزالة أجزاء ومكونات المحطة النووية الملوثة من موقع المحطة وتنقل الى الجهات المسئولة عن عمليات المعالجة والتخزين أو التدوير. يتم تفكيك وهدم باقى مكونات المحطة النووية بمجرد أن يصل النشاط الإشعاعى للمكونات الملوثة إلى مستويات منخفضة بحيث لا تسبب خطورة على سلامة العمال. هذه الأعمال يمكن أن تستغرق مدة خمس سنوات أو أكثر.

 

• الخيار الثانى هو الإزالة طويلة الأجل SAFSTOR (Safe Storage) وتسمى “التخزين الآمن”.

فى حالة “التخزين الآمن” ، يتم إيقاف المحطة النووية إيقاف نهائى ويتم الاحتفاظ بالمحطة النووية بكامل مكوناتها الرئيسية “وعاء ضغط المفاعل، وأحواض الوقود، والتوربينات ومكونات أخرى” ، ويستمر هذا الوضع “التخزين الآمن” لفترة طويلة من الزمن ، وهذا يسمح للعناصر المشعة والملوثة لمكونات المحطة بالتحلل إلى عناصر مستقرة. كذا يتم إخراج حزم قضبان الوقود النووى من وعاء ضغط المفاعل ووضعها فى أحواض الوقود ، وبعد فترة يتم تخزينها تخزين جاف فى الموقع أو خارج الموقع.

تواصل الهيئة الرقابية التفتيش على الموقع والإشراف التنظيمى على أعمال الصيانة والأمان المناسبة حتى تنخفض نسب مخاطر الإشعاع فى الموقع.

يتم تفكيك وهدم مكونات المحطة النووية فى عملية مشابهة لخيار الإزالة الفورية DECON بمجرد أن يصل النشاط الإشعاعى للمكونات الملوثة إلى مستويات منخفضة بحيث لا تسبب خطورة على سلامة العمال.

هذا الخيار فى النظام الأمريكى محدد بمدة أقصاها 60 سنة ، منها 50 سنة للتخزين الآمن، و10 سنوات لإزالة التلوث.

 

يسمح كلا من الخيارين للشركات باختيار الوقت والطريقة الأمثل لإيقاف تشغيل محطة معينة. فى الواقع، تستخدم معظم المحطات مزيجا من الطريقتين، ويمكن للشركات البدء باستخدام الخيار الأول “إزالة التلوث”، ثم يتم التحول الى استخدام طريقة “التخزين الآمن” لفترات طويلة.

كيفية تنفيذ إزالة المحطة النووية، تعتبر من أهم القرارات والتى يتم تحديدها بناء على عوامل فنية وبيئية ومجتمعية وإقتصادية.

هناك خيار ثالث ولكنه نادر الحدوث ، وهذا الخيار يستخدم عندما يكون من الصعوبة تطهير موقع المحطة النووية تطهيرا كاملا من المواد المشعة، نظرا للتكاليف الباهظة والتى لا تستطيع الدولة تحملها ، كما هو الحال فى محطة “تشرنوبل” النووية بعد الكارثة النووية الشهيرة. فى هذه الحالة يتم تطهير موقع المحطة النووية بقدر المستطاع لتقليل مساحات وأحجام المناطق المتواجد فيها المواد المشعة، ويتم تطهير الأماكن المحيطة بموقع المحطة، ثم يتم دفن المحطة النووية من خلال ردمها وتغليفها بالخرسانة ، وذلك لضمان أن النشاط الإشعاعى لم يعد له تأثير على البيئة المحيطة بالموقع، لكن فى هذه الحالة سيصبح موقع المحطة النووية غير صالح للإستخدام بعد ذلك.

 

والى أن نلتقى فى المقالة الثانية ، لكم منى أطيب الأمانى.