
根據美國能源部的協議,華盛頓州生態部負責漢福德核電站的清理工作。漢福德核電站于 1943 年開始生產钚。一項關鍵任務是安全地儲存、回收和處理 177 個地下儲罐中的廢物,這些儲罐中存放著該核電站四十年來钚生產活動中產生的放射性和化學廢物。這些廢物是在對輻照鈾燃料棒進行再加工時產生的,在此過程中,鈾燃料棒被溶解,钚被化學回收。產生的液體化學廢物被放入漢福德“200 區”“油庫”的地下儲罐中。
這些儲罐的容量從 55,000 加侖(208 立方米)到超過 100 萬加侖(3785 立方米)不等。為了建造這些儲罐,工人清理了大片平坦的洼地,將儲罐豎立在原地,并用土圍起來,儲罐頂部位于地下 3 米處,以提供輻射屏蔽。

100-B 區鳥瞰圖,其中有 B 反應堆,這是有史以來建造的第一座大型核反應堆。曼哈頓計劃的漢福德基地生產了第二顆原子彈所需的钚-239

現在的B反應堆
在這些儲罐中,有 149 個是單壁儲罐。這些儲罐不符合華盛頓州法律,該法律要求所有地下儲罐都必須有輔助容器。在 20 世紀 80 年代末到 90 年代中期,為了使儲罐更穩定并降低泄漏風險,許多液體被移除。剩余的廢物與沙子的稠度相似。
其余 28 個儲罐為雙層儲罐。雖然它們在這方面符合州法律,但它們與單層儲罐一樣,已遠遠超過了其約 25 年的設計使用壽命,并且至少有 68 個儲罐被認為在過去發生過泄漏。目前已知有兩個儲罐發生泄漏,并正在按照商定的流程進行管理(見下文方框)。如果廢物未經處理留在儲罐中,最終將進入地面、地下水和哥倫比亞河。以前的泄漏已造成地面污染。

回收儲罐廢物極其困難。盡管如此,單殼儲罐的剩余廢物仍通過軟管輸送管線系統輸送到雙殼儲罐。廢物移動時,多余的水會蒸發掉。
立管可通向儲罐,但許多立管直徑只有一英尺,而且沒有一個設計成便于清空儲罐。儲罐內的回收設備是遠程操作的,惡劣的環境會很快磨損電子設備和其他設備。儲罐中的結構也會阻礙通行。
總體而言,儲罐中殘留的混合危險和放射性廢物估計有 5600 萬加侖(212,000 立方米)。作為漢福德清理協議的一部分,工作人員必須清除現場每個儲罐中至少 99% 的廢物,或至少清除現有技術所能清除的廢物量。如果儲罐中殘留的廢物不超過 360 立方英尺(10 立方米),則儲罐被視為清潔的儲罐——或更少,具體取決于儲罐大小。儲罐場的廢物將在新的廢物處理和固定化工廠進行處理,廢物將被玻璃化并儲存在鋼罐中以供長期處置。
3 月 6 日,漢福德工廠的代表向利益相關者通報了最新情況。
格雷格·瓊斯是能源部商業和財務助理經理兼漢福德首席財務官。他說,該場址的使用和清理工作自 1943 年以來一直在進行,但清理工作還有 40-50 年的時間。該場址的管理采用五年滾動計劃。政府資助的運營依賴于資金分配,因此他說該場址每年都在制定三份預算。今年的預算是固定的——它已經在執行 24 財年的預算,盡管該預算要等到立法通過后才能最終達成一致,而立法在當時似乎迫在眉睫。在未來幾年,團隊必須做出假設,現在他們正在制定 26 財年的計劃。
在討論 2026 年的優先事項時,他說,在過去幾年中,場址管理重點關注三種類型的風險降低:儲罐廢物;中部高原和河流;以及支持整個場址工作的基礎設施。
總體目標是:
安全可靠的運營
管理、處理和處置儲罐廢物
穩定老化結構
拆除退役設施
修復垃圾處理場
處理受污染的地下水
他說,每年約有 22 億加侖(830 萬立方米)的地下水得到處理。
作為場地清理的重要一步,廢物即將開始從雙層罐轉移到廢物處理廠進行玻璃化固化。

漢福德正在建設中的玻璃化工廠
玻璃化固化活動即將開始
利用玻璃化技術穩定和固定廢物是未來幾年的重點項目,工作將于 2025 年開始。按照最初的設想,漢福德廢物處理廠 (WTP) 將同時處理高放射性和低放射性廢物。然而,美國能源部決定盡快開始處理低放射性廢物,并預計在大約十年后開始處理高放射性廢物。
該計劃稱為直接進料低活性廢物 (DFLAW)。它將預處理的低活性廢物從油庫直接送往 WTP 的低活性廢物 (LAW) 設施。油庫和廢物處理廠之間的距離約為 22.5 英里(36 公里)。
在 LAW 設施中,廢物將被玻璃化——與玻璃形成材料混合,然后送入兩個 300 噸熔爐,加熱至 2,100華氏度(1150攝氏度)。熔爐約 20 英尺 x 30 英尺,16 英尺高(7x10x5 米)。然后,玻璃混合物將被倒入不銹鋼容器中,每個容器可容納 6.6 噸廢物。
廢物處理廠現已建成,并于 2023 年進行冷調試。熔爐于 2023 年 12 月投入使用,當時第一批清潔(即無放射性)熔融玻璃被倒入第一個容器中。
瓊斯解釋說,該計劃每天都會進行 25 項操作,處理雙層罐中的 5300 萬加侖(200,000 立方米)廢物并將其送至玻璃化工藝。廢物被送往地下儲罐 AP107,在那里取樣送至現場實驗室進行測試。廢物通過離子交換柱去除銫,該柱每分鐘可處理 5 加侖或每天 7200 加侖(27 立方米)。首次使用該工藝的活動發現,99.9% 的銫已被去除。
經過這一過程,廢物被倒入 AP106 儲罐并進行取樣。從那里,廢物被分批轉移到低活性廢物處理廠。當 WTP 最終投入運營時,每天最多可接收 8,000 加侖(30 立方米)廢物。WTP 有兩個并行運行的熔爐。
一些 WTP 基礎設施已經過改造,以支持 LAW 設施和廢水管理設施 (EMF),后者將處理液體二級廢水。
玻璃化過程的產量為每天 3.5 至 5 個罐子(最多 2100 噸)。這些罐子將被運送到漢福德工廠的垃圾填埋場(綜合處置設施)。
在玻璃化過程中,熔爐和沖洗輸送管道都會產生廢水。熔爐會產生大量熱量,因此設施中處理的液體廢物會產生冷凝水。冷凝水會進入液體廢水處理和液體廢水保留設施(工程沉淀池)。除了其他升級外,還增加了一個新池,以滿足廢物處理廠和場地的需求。剩余的濃縮物被送回玻璃化工藝。現場實驗室將確保設施生產的玻璃產品符合所有監管要求和標準,每年分析約 3,000 個廢物樣本。
2024 年,玻璃化設施將繼續進行冷調試。2026 年將完成完整的準備情況審查,批準熱調試(即處理放射性廢物),屆時玻璃化設施和廢水管理設施的熱調試將完成。
其他流程
完成漢福德核電站的清理工作取決于該核電站的第三大支柱工作,即升級核電站的傳統基礎設施。該核電站的日常需求為 50 兆瓦電力和 350 萬加侖(13,000 立方米)水。為了支持清理工作,必須增加和更新這些供應。
該地點需要在未來 40 年內提供可靠的供水服務,但目前使用的水泵是 1943 年安裝的。因此,還將安裝新的水處理廠和儲水設施。
同樣,該場址老化的電力基礎設施必須適應其新用途。支持 WTP 運營所需的各種公用設施包括電力分配、備用電源、壓縮空氣、蒸汽、冷凍水、消防水以及通信和控制系統。一些系統可以縮小規模,例如蒸汽廠。
但在某些情況下,也有新的要求。例如,WTP 玻璃化工藝中熔爐的電力供應不能中斷,否則將無法使用,必須花費數百萬美元進行更換。必須升級電力系統,才能為工作區域提供可靠的電力。
展望未來,2026 年,銫和鍶廢物將從目前的水下儲存中轉移。預計這個過程需要 27-36 個月,這些廢物將被轉移到臨時干式儲存中。
未來兩年還將開展“無悔”高放射性廢物處理工作,特別是 324 個熱室。這些熱室將于 2026 年拆除,該地區將得到整治。該過程的第一步是建造和調試一個結構,使該地區具有防風雨功能。
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