芬蘭有四臺核電機組在運。Olkiluoto核電站3號機組也將很快投入運行。核電運行會產(chǎn)生放射性廢物，必須進(jìn)行處理，以保證現(xiàn)在及將來不會對環(huán)境造成破壞。

Posiva公司在芬蘭乏核燃料最終處置設(shè)計、研究和開發(fā)方面有數(shù)十年的經(jīng)驗。Posiva公司最終處置設(shè)備部門經(jīng)理Jarkko Stenfors表示，其它國家都還未進(jìn)行過乏燃料處理，乏燃料通常被保存在臨時儲存設(shè)施或容器中。芬蘭是世界上第一個對乏燃料進(jìn)行最終處置的國家。

乏燃料的最終處置地點位于地下。首先使用專用鉆孔機在已挖好的隧道中鉆孔。鉆孔機目前正在制造中，將于2022年進(jìn)行產(chǎn)前測試。在處理孔底部安裝粘土塊之后，才能開始地下處置工作。粘土塊可防止水在儲罐周圍移動并保護(hù)儲罐免受小巖石運動的影響。

使用專用儲罐轉(zhuǎn)移安裝車(KSAA)將罐從裝載站轉(zhuǎn)移到處理隧道，并將其安裝在處理孔中，其控制精度為毫米級。 一旦儲罐放置到孔中，孔的上部也將填充黏土塊，隧道被粒狀黏土填充。隧道回填可以防止水在隧道中流動，并將緩沖材料固定在適當(dāng)?shù)奈恢谩．?dāng)整個處置隧道充滿粒狀黏土材料時，在其末端澆筑厚混凝土層。直到所有乏核燃料都已在Olkiluoto基巖中安全處置。在此之后，所有通往處置場所的隧道和豎井將被關(guān)閉，地面上的建筑物也將被拆除。

設(shè)備

KSAA是世界上第一個乏核燃料儲罐轉(zhuǎn)移安裝車，由咨詢公司Comatec設(shè)計。Posiva和Comatec已合作十余年。Stenfors視Comatec為“皇家供應(yīng)商”，Comatec已經(jīng)設(shè)計了幾個原型設(shè)備進(jìn)行測試。目前正在設(shè)計最終的設(shè)備。

乏燃料儲罐是帶有球墨鑄鐵插件和銅殼的大型容器。處理4臺在運機組和目前正在調(diào)試的第5臺機組的乏核燃料，將需要大約 2800個儲罐。最終的處置工作將持續(xù)大約一百年。

嚴(yán)格的安全要求&有限的操作空間

KSAA屬于是核安全SC3級設(shè)備。因此其設(shè)計必須遵守非常嚴(yán)格的安全要求。Posiva必須滿足芬蘭輻射和核安全局的監(jiān)管指南中列出的數(shù)千條安全要求。

儲罐的設(shè)計考慮了單一故障問題。這意味著如果任何單一組件發(fā)生故障，儲罐的安全性不得受到損害，并且必須能夠?qū)藁謴?fù)到安全狀態(tài)。在運輸過程中，儲罐將被放置在輻射屏蔽裝置內(nèi)，從而將其隔離并保護(hù)設(shè)備附近的工作人員。

按照規(guī)劃，將設(shè)置一百多條處置隧道，總長約42公里，占地約3平方公里。另一個主要挑戰(zhàn)是如何使設(shè)備在有限的地下空間內(nèi)發(fā)揮作用。

KSAA的電力傳輸系統(tǒng)進(jìn)一步提高了安全性。電池組不會排放廢氣，確保了職業(yè)安全。KSAA也不需要油箱，降低了火災(zāi)風(fēng)險。Stenfors表示，該電池組使用以防火安全為關(guān)鍵屬性的電池化學(xué)成分，電池嚴(yán)重起火的風(fēng)險幾乎不存在。它已獲準(zhǔn)用于地下處置過程。

電池組容量必須保證車輛可以完成單次儲罐處置工作。KSAA重達(dá)一百多噸，將在地下采用遙控方式。控制目標(biāo)是讓KSAA在不接觸任何墻壁的情況下沿著最佳路線自主移動，并在遇到意外障礙時停下來。但仍然會有人從控制室對設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控。

由于生產(chǎn)成本的增加將直接影響電價，Stenfors表示還希望進(jìn)一步提高設(shè)施的自動化程度。如果能夠在整個百年運營過程中減少所需人工成本，將為整個芬蘭社會實現(xiàn)重大節(jié)約。

創(chuàng)新

KSAA是一項重大創(chuàng)新，因為它在必須滿足如此多需求并且有限的空間內(nèi)工作。KSAA同時具有包含所有主要功能的“創(chuàng)新鏈”，它可以改變組件并對不同的功能進(jìn)行修改。 KSAA設(shè)備和項目的詳細(xì)設(shè)計將于2021年夏季完成。新冠疫情使該項目面臨挑戰(zhàn)。然而，工程師能夠遠(yuǎn)程辦公、完成3D模型的檢查并參加項目會議。