जुन्या अणुऊर्जा प्रकल्पांच्या निर्जंतुकीकरण प्रक्रियेत निर्जंतुकीकरण तंत्रज्ञान हा सर्वात महत्त्वाचा टप्पा का मानला जातो हे या ब्लॉग पोस्टमध्ये स्पष्ट केले आहे. ते किरणोत्सर्ग काढून टाकण्याच्या तत्त्वांचे आणि त्यातील तांत्रिक आव्हानांचे परीक्षण करते, सुरक्षित निर्जंतुकीकरणासाठी आवश्यक असलेल्या अटींची रूपरेषा देते.
१९ जून २०१७ रोजी, दक्षिण कोरियातील कोरी अणुऊर्जा प्रकल्पाच्या युनिट १ ने कायमचे काम बंद केले. ४० वर्षे कार्यरत असलेल्या गोरी युनिट १ ने अनेक घटनांना सामोरे जावे लागले, ज्यात फेब्रुवारी २०१२ मध्ये संपूर्ण ब्लॅकआउटचा समावेश होता. जुन्या अणुऊर्जा प्रकल्पांना बंद करणे आणि बंद करणे या युक्तिवादाला समर्थन देण्यासाठी ही प्रकरणे प्रमुख पुरावे म्हणून काम करत होती. ऑपरेशन्स थांबविल्यानंतर, गोरी युनिट १ आता बंद करण्याच्या प्रक्रियेत प्रवेश करत आहे, ज्याला साइट पुनर्संचयित होईपर्यंत किमान ३० वर्षे लागतील. अणुऊर्जा प्रकल्प बंद करणे म्हणजे त्यांच्या ऑपरेशनल आयुष्याच्या शेवटी पोहोचलेल्या विविध प्रकारच्या अणु सुविधा सुरक्षितपणे आणि आर्थिकदृष्ट्या हाताळण्याची प्रक्रिया होय. रेडिएशन एक्सपोजर असलेल्या परिस्थितीत काम केले जाणे आवश्यक असल्याने, अणुऊर्जा बंद करण्यासाठी रसायनशास्त्र, रेडिएशन अभियांत्रिकी आणि यांत्रिक अभियांत्रिकी यासारख्या अनेक विषयांना एकत्रित करणारे तंत्रज्ञान आवश्यक आहे. या ब्लॉग पोस्टचा उद्देश अणुऊर्जा बंद करण्याच्या धोरणे आणि प्रक्रिया तसेच अणुऊर्जा बंद करण्याच्या तंत्रज्ञानाचे भविष्य स्पष्ट करणे आहे.
अणुऊर्जा प्रकल्प बंद करण्याच्या धोरणांचे निर्धारण प्रादेशिक तांत्रिक आणि धोरणात्मक घटकांवर आधारित केले जाते. बंद करण्यापूर्वीच्या प्रतीक्षा कालावधीवर आधारित, त्यांना तात्काळ तोडणे आणि पुढे ढकलणे असे वर्गीकृत केले आहे. बंद करण्यापूर्वी इमारती आणि जागेतील किरणोत्सर्गाची पातळी एका विशिष्ट मर्यादेपेक्षा कमी होईपर्यंत वाट पाहणे तात्काळ तोडणे समाविष्ट आहे. ही रणनीती सुमारे १५ वर्षांच्या तुलनेने कमी कालावधीत तोडण्याची परवानगी देते आणि नंतर पर्यावरणीय पुनर्संचयित करण्यास मदत करते. तथापि, काही किरणोत्सर्ग शिल्लक असताना काम सुरू ठेवावे लागते आणि मोठ्या प्रमाणात किरणोत्सर्गी कचरा निर्माण होतो, त्यामुळे किरणोत्सर्गाच्या संपर्कात येण्याच्या उच्च जोखमीसाठी त्यावर टीका केली जाते. याउलट, पुढे ढकलण्यात येणाऱ्या तोडण्यासाठी किरणोत्सर्गी पदार्थ नैसर्गिकरित्या क्षय होईपर्यंत वाट पाहणे समाविष्ट आहे. रेडिओएक्टिव्ह पदार्थांच्या क्षयाची वाट पाहत असताना सुविधा व्यवस्थापित करण्यासाठी सुमारे ६० वर्षे लागतात, तर काँक्रीट संरचनांनी सुविधा सील करण्यासाठी १०० वर्षांहून अधिक काळ लागतो. जरी दीर्घकालीन निर्जंतुकीकरण प्रक्रियेमुळे रेडिएशनच्या संपर्कात येण्याचे धोके आणि कचरा निर्मिती कमी होते, तरी त्याला मर्यादा आहेत: उच्च चालू व्यवस्थापन खर्च आणि बंद झाल्यानंतर पर्यावरणीय पुनर्संचयितीकरण आणि जागेचा पुनर्वापर करण्यात अडचणी.
अणुऊर्जा प्रकल्प बंद करणे यात सहा टप्पे समाविष्ट आहेत: बंद करणे, बंद करण्याची तयारी, बंद करणे, बंद करणे, तोडणे, कचरा विल्हेवाट लावणे आणि पर्यावरणीय पुनर्संचयित करणे. मुख्य प्रक्रिया बंद करणे आणि बंद करणे आहेत, ज्यामुळे बंद करणे, बंद करणे, बंद करणे, बंद करणे. बंद करणे ही एक अशी तंत्रज्ञान आहे जी निवडकपणे फक्त रेडिएशन-दूषित भाग काढून टाकते; वापरलेल्या बंदीकरण तंत्रज्ञानावर अवलंबून रेडिओएक्टिव्ह कचऱ्याचे प्रमाण कमी केले जाऊ शकते. बंदीकरणाच्या प्रमुख लक्ष्यांमध्ये जुन्या थंड पाण्याच्या पाइपलाइन आणि वापरलेल्या अणुइंधनाच्या पृष्ठभागावर तयार होणारी अनेक मायक्रोमीटर (μm) जाडीची पातळ, हार्ड ऑक्साईड फिल्म समाविष्ट आहे. या ऑक्साईड फिल्ममध्ये विविध दूषित घटक असतात, ज्यामध्ये अणुइंधनातून गळणारे रेडिओएक्टिव्ह कोबाल्ट समाविष्ट आहे. मानवांना किंवा मशीनना थेट काढून टाकणे कठीण असलेले हे पदार्थ काढून टाकण्यासाठी, अनेक बंदीकरण तंत्रज्ञान विकसित केले गेले आहेत. प्रतिनिधी पद्धतींमध्ये वाहिन्या आणि पाईपिंग स्वच्छ करण्यासाठी रिड्यूसिंग एजंट्स आणि ऑक्सिडायझिंग एजंट्स असलेले द्रावण वैकल्पिकरित्या इंजेक्ट करणे किंवा पृष्ठभाग कमी करण्यासाठी सुविधेच्या आत उच्च-दाबाचे पाणी फवारणे समाविष्ट आहे. द्रवपदार्थांपेक्षा जास्त पृष्ठभागाचे क्षेत्रफळ असलेल्या फोम-फॉर्म डीकॉन्टामिनेशन सोल्यूशन्सचा वापर करून डीकॉन्टामिनेशन कार्यक्षमता वाढवण्यासाठी संशोधन सुरू आहे.
निर्जंतुकीकरण म्हणजे निर्जंतुकीकरणानंतर संपूर्ण सुविधा कापून नष्ट करण्याची प्रक्रिया. या प्रक्रियेत हाताळण्यासाठी सर्वात आव्हानात्मक गोष्ट म्हणजे खर्च केलेले अणु इंधन. अणुभट्ट्या पूर्णपणे निर्जंतुक करणे कठीण असते आणि अणुभट्ट्या स्वतःच तीव्र किरणोत्सर्ग उत्सर्जित करतात, ज्यामुळे असे वातावरण तयार होते जिथे मानवी कामगार थेट निर्जंतुकीकरण कार्ये करू शकत नाहीत. म्हणून, निर्जंतुकीकरणात रोबोटिक शस्त्रे मानवी कामगारांची जागा घेतात. कामगार अणुभट्टीचे झाकण उघडतात, क्रेनशी जोडलेला रोबोटिक हात घालतात आणि नंतर ते सील करतात. रोबोटिक शस्त्रे फक्त दूषित भागांना अचूकपणे कापतात, त्यांना कंटेनरमध्ये ठेवतात आणि काम पूर्ण झाल्यानंतर, त्यांना किरणोत्सर्गी कचरा प्रक्रिया सुविधेत घेऊन जातात. अणुऊर्जा प्रकल्प निर्जंतुकीकरणासाठी रोबोट्सना किरणोत्सर्गी प्रदर्शनासारख्या कठोर परिस्थितीत स्थिरपणे काम करावे लागते आणि ते किरणोत्सर्गी पदार्थ हाताळत असल्याने, रिमोट प्रिसिजन कंट्रोल क्षमता आवश्यक असतात. कोरियामध्ये, कोरिया अणुऊर्जा संशोधन संस्था (KAERI) गोरी अणुऊर्जा प्रकल्प युनिट १ च्या निर्जंतुकीकरणासाठी कटिंग रोबोट विकसित करत आहे, तर उल्सान नॅशनल इन्स्टिट्यूट ऑफ सायन्स अँड टेक्नॉलॉजी (UNIST) ने देखील अणुऊर्जा निर्जंतुकीकरण रोबोट विकसित करण्याची योजना जाहीर केली आहे. उल्लेखनीय म्हणजे, KAERI द्वारे विकसित केला जाणारा रोबोट प्लांट ऑपरेशन दरम्यान रिअॅक्टर तपासणी करण्यासाठी आणि डिकमिशनिंग टप्प्यात, कटिंग आणि वेल्डिंग करण्यास सक्षम शस्त्रांनी सुसज्ज करण्यासाठी डिझाइन केलेला आहे.
विघटनानंतर शिल्लक राहिलेल्या किरणोत्सर्गी कचऱ्याची विल्हेवाट लावणे हे आणखी एक महत्त्वाचे आव्हान आहे. किरणोत्सर्गी कचऱ्याचे त्याच्या किरणोत्सर्गीतेच्या सांद्रतेनुसार कमी-स्तरीय किंवा जास्त-स्तरीय असे वर्गीकरण केले जाते. कमी-स्तरीय कचरा कॉम्पॅक्ट केला जाऊ शकतो, सिमेंटमध्ये घनरूप केला जाऊ शकतो आणि जमिनीखाली अनेक मीटर गाडला जाऊ शकतो. तथापि, समस्या उच्च-स्तरीय किरणोत्सर्गी कचऱ्याची आहे. बहुतेक उच्च-स्तरीय कचऱ्यामध्ये वापरल्या जाणाऱ्या इंधनाच्या पुनर्प्रक्रियेदरम्यान निर्माण होणारा विट्रिफाइड घनकचरा असतो. त्याच्या संपूर्ण विल्हेवाटीसाठी तंत्रज्ञान अद्याप विकसित झालेले नाही. सर्वात वास्तववादी पद्धतीमध्ये कचरा जमिनीखाली किमान 300 मीटर खोल भूगर्भीय रचनांमध्ये गाडणे आणि रेडिएशन गळती रोखण्यासाठी काँक्रीटच्या भिंती बसवणे समाविष्ट आहे. तथापि, विल्हेवाट लावण्याच्या ठिकाणांच्या निवडीसाठी अपुरे निकष यासारख्या समस्यांमुळे हे देखील अद्याप पूर्ण उपाय मानले जात नाही.
किरणोत्सर्गी कचरा हा केवळ घन पदार्थांपुरता मर्यादित नाही. फुकुशिमा अणु अपघातात पाहिल्याप्रमाणे, किरणोत्सर्गी पदार्थ असलेले दूषित पाणी मोठ्या प्रमाणात निर्माण होऊ शकते. फुकुशिमामध्ये, शुद्धीकरण सुविधा कार्यरत आहेत ज्या दूषित पाणी अत्यंत शोषक जिओलाइटमधून पार करून किरणोत्सर्गी पदार्थ वेगळे करतात. तथापि, ही पद्धत किरणोत्सर्गी पदार्थ काढून टाकत नाही; त्याऐवजी, ते सुविधेच्या फिल्टर किंवा जलमार्गांमध्ये जमा करते, ज्यामुळे शेवटी नवीन किरणोत्सर्गी कचरा तयार होतो. २०१७ मध्ये, कोरिया अणुऊर्जा संशोधन संस्थेने सूक्ष्मजीवांचा वापर करून किरणोत्सर्गी दूषित पाणी शुद्ध करण्यासाठी एक तंत्रज्ञान विकसित केले. या तंत्रज्ञानात दूषित पाण्यात किरणोत्सर्गी-प्रतिरोधक सूक्ष्मजीवांचा परिचय करून देणे समाविष्ट आहे. जैविक सल्फाइडेशन अभिक्रियांद्वारे, ते किरणोत्सर्गी सीझियमचे स्फटिक स्वरूपात रूपांतर करते आणि ते अवक्षेपित करते. हे पर्यावरणास अनुकूल तंत्रज्ञान मानले जाते कारण ते अतिरिक्त कचरा निर्माण न करता सीझियम प्रभावीपणे काढून टाकते, जे अवक्षेपित करणे सामान्यतः कठीण असते.
न्यूक्लियर सेफ्टी अँड इन्फॉर्मेशन सेंटरच्या मते, गोरी युनिट १ सह १२ कोरियन अणुभट्ट्यांचे कार्यकाळ २०३० पर्यंत संपणार आहे. जुन्या अणुभट्ट्यांची संख्या वाढत असताना, अणुविच्छेदन तंत्रज्ञानाची मागणी आणि आवश्यकता लक्षणीयरीत्या वाढेल. केवळ कोरियाच नाही तर फ्रान्स, युके आणि अमेरिका सारख्या अणुऊर्जेवर मोठ्या प्रमाणात अवलंबून असलेल्या देशांनाही जुन्या अणुभट्ट्यांचा वाढता भार सहन करावा लागत आहे. तथापि, कोरियाच्या विपरीत, जिथे संस्थात्मक पाया अद्याप पूर्णपणे स्थापित झालेला नाही, या देशांनी आधीच अणुविच्छेदनासाठी धोरणे आणि तंत्रज्ञान विकसित केले आहे. प्रतिनिधी मॉडेलमध्ये सरकारच्या नेतृत्वाखालील दृष्टिकोन (फ्रान्स, युके), जिथे सरकार निर्बंधन प्रकल्पांचे नेतृत्व करते आणि खाजगी क्षेत्राच्या नेतृत्वाखालील दृष्टिकोन (अमेरिका, जर्मनी), जिथे खाजगी कंपन्या निर्बंधनाचे नेतृत्व करतात तर सरकार नियमन, व्यवस्थापन आणि देखरेख हाताळते.
अणुऊर्जा निर्मूलन तंत्रज्ञान विकसित करणे सोपे नाही, त्यासाठी विविध क्षेत्रांमधील तंत्रज्ञानाचे जटिल एकत्रीकरण आवश्यक आहे आणि ते दशकांपासून टप्प्याटप्प्याने पुढे चालू राहते. कोरियाच्या जुन्या अणुऊर्जा प्रकल्पांना सुरक्षितपणे निरुपयोगी करण्यासाठी आणि त्याशिवाय, अणुऊर्जा निर्मूलनाच्या जागतिक आव्हानाचे निराकरण करण्यात योगदान देण्यासाठी, या तंत्रज्ञानात सतत विकास आणि गुंतवणूक आवश्यक आहे.
