根據(jù)美國(guó)能源部的協(xié)議，華盛頓州生態(tài)部負(fù)責(zé)漢福德核電站的清理工作。漢福德核電站于 1943 年開始生產(chǎn)钚。一項(xiàng)關(guān)鍵任務(wù)是安全地儲(chǔ)存、回收和處理 177 個(gè)地下儲(chǔ)罐中的廢物，這些儲(chǔ)罐中存放著該核電站四十年來(lái)钚生產(chǎn)活動(dòng)中產(chǎn)生的放射性和化學(xué)廢物。這些廢物是在對(duì)輻照鈾燃料棒進(jìn)行再加工時(shí)產(chǎn)生的，在此過(guò)程中，鈾燃料棒被溶解，钚被化學(xué)回收。產(chǎn)生的液體化學(xué)廢物被放入漢福德“200 區(qū)”“油庫(kù)”的地下儲(chǔ)罐中。

這些儲(chǔ)罐的容量從 55,000 加侖(208 立方米)到超過(guò) 100 萬(wàn)加侖(3785 立方米)不等。為了建造這些儲(chǔ)罐，工人清理了大片平坦的洼地，將儲(chǔ)罐豎立在原地，并用土圍起來(lái)，儲(chǔ)罐頂部位于地下 3 米處，以提供輻射屏蔽。

100-B 區(qū)鳥瞰圖，其中有 B 反應(yīng)堆，這是有史以來(lái)建造的第一座大型核反應(yīng)堆。曼哈頓計(jì)劃的漢福德基地生產(chǎn)了第二顆原子彈所需的钚-239

現(xiàn)在的B反應(yīng)堆

在這些儲(chǔ)罐中，有 149 個(gè)是單壁儲(chǔ)罐。這些儲(chǔ)罐不符合華盛頓州法律，該法律要求所有地下儲(chǔ)罐都必須有輔助容器。在 20 世紀(jì) 80 年代末到 90 年代中期，為了使儲(chǔ)罐更穩(wěn)定并降低泄漏風(fēng)險(xiǎn)，許多液體被移除。剩余的廢物與沙子的稠度相似。

其余 28 個(gè)儲(chǔ)罐為雙層儲(chǔ)罐。雖然它們?cè)谶@方面符合州法律，但它們與單層儲(chǔ)罐一樣，已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了其約 25 年的設(shè)計(jì)使用壽命，并且至少有 68 個(gè)儲(chǔ)罐被認(rèn)為在過(guò)去發(fā)生過(guò)泄漏。目前已知有兩個(gè)儲(chǔ)罐發(fā)生泄漏，并正在按照商定的流程進(jìn)行管理(見(jiàn)下文方框)。如果廢物未經(jīng)處理留在儲(chǔ)罐中，最終將進(jìn)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(chǔ)罐廢物極其困難。盡管如此，單殼儲(chǔ)罐的剩余廢物仍通過(guò)軟管輸送管線系統(tǒng)輸送到雙殼儲(chǔ)罐。廢物移動(dòng)時(shí)，多余的水會(huì)蒸發(fā)掉。

立管可通向儲(chǔ)罐，但許多立管直徑只有一英尺，而且沒(méi)有一個(gè)設(shè)計(jì)成便于清空儲(chǔ)罐。儲(chǔ)罐內(nèi)的回收設(shè)備是遠(yuǎn)程操作的，惡劣的環(huán)境會(huì)很快磨損電子設(shè)備和其他設(shè)備。儲(chǔ)罐中的結(jié)構(gòu)也會(huì)阻礙通行。

總體而言，儲(chǔ)罐中殘留的混合危險(xiǎn)和放射性廢物估計(jì)有 5600 萬(wàn)加侖(212,000 立方米)。作為漢福德清理協(xié)議的一部分，工作人員必須清除現(xiàn)場(chǎng)每個(gè)儲(chǔ)罐中至少 99% 的廢物，或至少清除現(xiàn)有技術(shù)所能清除的廢物量。如果儲(chǔ)罐中殘留的廢物不超過(guò) 360 立方英尺(10 立方米)，則儲(chǔ)罐被視為清潔的儲(chǔ)罐——或更少，具體取決于儲(chǔ)罐大小。儲(chǔ)罐場(chǎng)的廢物將在新的廢物處理和固定化工廠進(jìn)行處理，廢物將被玻璃化并儲(chǔ)存在鋼罐中以供長(zhǎng)期處置。

3 月 6 日，漢福德工廠的代表向利益相關(guān)者通報(bào)了最新情況。

格雷格·瓊斯是能源部商業(yè)和財(cái)務(wù)助理經(jīng)理兼漢福德首席財(cái)務(wù)官。他說(shuō)，該場(chǎng)址的使用和清理工作自 1943 年以來(lái)一直在進(jìn)行，但清理工作還有 40-50 年的時(shí)間。該場(chǎng)址的管理采用五年滾動(dòng)計(jì)劃。政府資助的運(yùn)營(yíng)依賴于資金分配，因此他說(shuō)該場(chǎng)址每年都在制定三份預(yù)算。今年的預(yù)算是固定的——它已經(jīng)在執(zhí)行 24 財(cái)年的預(yù)算，盡管該預(yù)算要等到立法通過(guò)后才能最終達(dá)成一致，而立法在當(dāng)時(shí)似乎迫在眉睫。在未來(lái)幾年，團(tuán)隊(duì)必須做出假設(shè)，現(xiàn)在他們正在制定 26 財(cái)年的計(jì)劃。

在討論 2026 年的優(yōu)先事項(xiàng)時(shí)，他說(shuō)，在過(guò)去幾年中，場(chǎng)址管理重點(diǎn)關(guān)注三種類型的風(fēng)險(xiǎn)降低：儲(chǔ)罐廢物;中部高原和河流;以及支持整個(gè)場(chǎng)址工作的基礎(chǔ)設(shè)施。

總體目標(biāo)是：

安全可靠的運(yùn)營(yíng)

管理、處理和處置儲(chǔ)罐廢物

穩(wěn)定老化結(jié)構(gòu)

拆除退役設(shè)施

修復(fù)垃圾處理場(chǎng)

處理受污染的地下水

他說(shuō)，每年約有 22 億加侖(830 萬(wàn)立方米)的地下水得到處理。

作為場(chǎng)地清理的重要一步，廢物即將開始從雙層罐轉(zhuǎn)移到廢物處理廠進(jìn)行玻璃化固化。

漢福德正在建設(shè)中的玻璃化工廠

玻璃化固化活動(dòng)即將開始

利用玻璃化技術(shù)穩(wěn)定和固定廢物是未來(lái)幾年的重點(diǎn)項(xiàng)目，工作將于 2025 年開始。按照最初的設(shè)想，漢福德廢物處理廠 (WTP) 將同時(shí)處理高放射性和低放射性廢物。然而，美國(guó)能源部決定盡快開始處理低放射性廢物，并預(yù)計(jì)在大約十年后開始處理高放射性廢物。

該計(jì)劃稱為直接進(jìn)料低活性廢物 (DFLAW)。它將預(yù)處理的低活性廢物從油庫(kù)直接送往 WTP 的低活性廢物 (LAW) 設(shè)施。油庫(kù)和廢物處理廠之間的距離約為 22.5 英里(36 公里)。

在 LAW 設(shè)施中，廢物將被玻璃化——與玻璃形成材料混合，然后送入兩個(gè) 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(gè)容器可容納 6.6 噸廢物。

廢物處理廠現(xiàn)已建成，并于 2023 年進(jìn)行冷調(diào)試。熔爐于 2023 年 12 月投入使用，當(dāng)時(shí)第一批清潔(即無(wú)放射性)熔融玻璃被倒入第一個(gè)容器中。

瓊斯解釋說(shuō)，該計(jì)劃每天都會(huì)進(jìn)行 25 項(xiàng)操作，處理雙層罐中的 5300 萬(wàn)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(chǔ)罐 AP107，在那里取樣送至現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行測(cè)試。廢物通過(guò)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(dòng)發(fā)現(xiàn)，99.9% 的銫已被去除。

經(jīng)過(guò)這一過(guò)程，廢物被倒入 AP106 儲(chǔ)罐并進(jìn)行取樣。從那里，廢物被分批轉(zhuǎn)移到低活性廢物處理廠。當(dāng) WTP 最終投入運(yùn)營(yíng)時(shí)，每天最多可接收 8,000 加侖(30 立方米)廢物。WTP 有兩個(gè)并行運(yùn)行的熔爐。

一些 WTP 基礎(chǔ)設(shè)施已經(jīng)過(guò)改造，以支持 LAW 設(shè)施和廢水管理設(shè)施 (EMF)，后者將處理液體二級(jí)廢水。

玻璃化過(guò)程的產(chǎn)量為每天 3.5 至 5 個(gè)罐子(最多 2100 噸)。這些罐子將被運(yùn)送到漢福德工廠的垃圾填埋場(chǎng)(綜合處置設(shè)施)。

在玻璃化過(guò)程中，熔爐和沖洗輸送管道都會(huì)產(chǎn)生廢水。熔爐會(huì)產(chǎn)生大量熱量，因此設(shè)施中處理的液體廢物會(huì)產(chǎn)生冷凝水。冷凝水會(huì)進(jìn)入液體廢水處理和液體廢水保留設(shè)施(工程沉淀池)。除了其他升級(jí)外，還增加了一個(gè)新池，以滿足廢物處理廠和場(chǎng)地的需求。剩余的濃縮物被送回玻璃化工藝。現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)室將確保設(shè)施生產(chǎn)的玻璃產(chǎn)品符合所有監(jiān)管要求和標(biāo)準(zhǔn)，每年分析約 3,000 個(gè)廢物樣本。

2024 年，玻璃化設(shè)施將繼續(xù)進(jìn)行冷調(diào)試。2026 年將完成完整的準(zhǔn)備情況審查，批準(zhǔn)熱調(diào)試(即處理放射性廢物)，屆時(shí)玻璃化設(shè)施和廢水管理設(shè)施的熱調(diào)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(jí)核電站的傳統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施。該核電站的日常需求為 50 兆瓦電力和 350 萬(wàn)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(yīng)。

該地點(diǎn)需要在未來(lái) 40 年內(nèi)提供可靠的供水服務(wù)，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(chǔ)水設(shè)施。

同樣，該場(chǎng)址老化的電力基礎(chǔ)設(shè)施必須適應(yīng)其新用途。支持 WTP 運(yùn)營(yíng)所需的各種公用設(shè)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(tǒng)。一些系統(tǒng)可以縮小規(guī)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(yīng)不能中斷，否則將無(wú)法使用，必須花費(fèi)數(shù)百萬(wàn)美元進(jìn)行更換。必須升級(jí)電力系統(tǒng)，才能為工作區(qū)域提供可靠的電力。

展望未來(lái)，2026 年，銫和鍶廢物將從目前的水下儲(chǔ)存中轉(zhuǎn)移。預(yù)計(jì)這個(gè)過(guò)程需要 27-36 個(gè)月，這些廢物將被轉(zhuǎn)移到臨時(shí)干式儲(chǔ)存中。

未來(lái)兩年還將開展“無(wú)悔”高放射性廢物處理工作，特別是 324 個(gè)熱室。這些熱室將于 2026 年拆除，該地區(qū)將得到整治。該過(guò)程的第一步是建造和調(diào)試一個(gè)結(jié)構(gòu)，使該地區(qū)具有防風(fēng)雨功能。