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Der Hauptsitz von New Logic Research befindet sich 15 Minuten außerhalb von San Francisco und hat die Verwüstung durch Erdbeben und deren nachfolgende Katastrophen erlebt. Die Seite dient als Referenz zu unseren Erfahrungen mit der nuklearen Sanierung und Sanierung radioaktiver Abwässer.

NLR würdigt die Arbeit von Roger Asay von Centec XXI aus Gilroy, Kalifornien. Asay ist ein weltbekannter Experte auf dem Gebiet der Stilllegung von Kraftwerken und hat in den letzten fünfzehn Jahren mit NLR zusammengearbeitet, um VSEP für die Behandlung radioaktiver Abfälle in Kernkraftwerken zu evaluieren.

VSEP in Japan

In der Vergangenheit war VSEP bei der Aufbereitung von radioaktivem Wasser und der Aufkonzentrierung von Abfällen erfolgreich. Kashiwazaki-Kariwa ist das größte Atomkraftwerk der Welt und gehört TEPCO, der Muttergesellschaft des Fukushima-Werks. Tests im Kraftwerk Kashiwazaki-Kariwa im Westen Japans haben sich bewährt. VSEP behandelte das radioaktive Kobaltabwasser und produzierte ungiftiges Wasser, das zur Einleitung geeignet war.

NLR stellte auch VSEP-Testgeräte für das stillgelegte Kernkraftwerk Rancho Seco in Kalifornien bereit. Die Rancho Seco-Tests bewerteten die Entfernung radioaktiver Partikel aus Wasser mit dem Ziel, Wasser zur Wiederverwendung oder Ableitung zu produzieren. Dieser Test war auch erfolgreich: VSEP produzierte ein sauberes Filtrat und reduzierte dabei die Menge der Radialabfälle.

Die Simulationstests wurden auch für mehrere andere Kraftwerke in den östlichen USA abgeschlossen.

Kernkraftwerksbetrieb: Grundlagen

Strom kann durch Dampfturbinen erzeugt werden. Zum Kochen von Wasser wird Wärme benötigt, um Dampf zu erzeugen. Herkömmliche Kraftwerke verbrennen Kohle, Erdgas oder einen anderen Kohlenwasserstoff, um die Wärme zur Erzeugung von Dampf zu nutzen. Bei dem als „Kernspaltung“ bekannten Prozess werden Atome in kleinere Partikel gespalten und dabei entsteht Wärme. Kernkraftwerke nutzen die Wärme aus diesem Prozess, um Dampf zu erzeugen. Bei der Verbrennung von Kohlenwasserstoffen entstehen Verbrennungsgase, bei der Spaltung von Atomen entstehen jedoch keine Emissionen. Dabei werden instabile Atome mit großen Mengen an gespeicherter Energie verwendet, die als radioaktive Nuklide bekannt sind. Beim Abbau dieser Atome können viele Formen radioaktiver Stoffe erzeugt werden. Diese Abfälle müssen abgeschieden und schließlich entsorgt werden.

Uran wird angereichert und dann zur Herstellung von Stäben mit der richtigen Zusammensetzung und Geometrie verwendet. Anschließend wird dies als Brennstab verwendet, an dem die Spaltung stattfindet. Diese Brennstäbe werden etwa sechs Jahre lang verwendet, wenn etwa drei Prozent des Urans gespalten wurden. Die Stangen werden dann zu Becken für verbrauchte Brennelemente bewegt. Mit Wasser werden die Stäbchen etwa fünf Jahre lang gekühlt. Wenn sie kühl genug sind, werden sie zur trockenen Lagerung gebracht. Wasser wird auch verwendet, um den Reaktorkern kühl zu halten und eine Überhitzung zu verhindern. Große Pumpen zirkulieren das Kühlwasser und Kühltürme verdampfen die Wärme aus diesem Wasser.

Da drei Prozent der Uranstäbe abgespalten werden, entstehen Spaltprodukte, die radioaktive Isotope verschiedener Art sind Formen, wie Cäsium-137, Jod-131, Strontium-90, Barium-140 und viele andere Isotope. Einige sind kurzlebig in ihrer Radioaktivität wie Jod-131, während andere wie Cäsium-137 für lange Zeit gefährlich sein können.

Unter normalen Betriebsbedingungen ist die Radioaktivität in Kühlwasser und anderem Prozesswasser gering . Wasser kann jedoch bei der Außerbetriebnahme verunreinigt werden, wenn gebrauchte Tanks und Geräte vor der Entsorgung gewaschen werden. Wasser kann auch durch Undichtigkeiten am Reaktorkern, wo Wasser mit den Brennstäben in Kontakt kommen kann, oder durch Undichtigkeiten in den Sicherheitsbereichen um die abgebrannten Brennstäbe verunreinigt werden. Bei normaler Außerbetriebnahme ist normalerweise Zeit für die Entsorgung dieses Wassers einzuplanen. Bei unerwarteten Lecks bleibt jedoch keine Zeit für solche Planungen und Notfallpläne.

Unabhängig davon, ob radioaktives Wasser auf geplante Weise oder in unerwarteter Weise erzeugt wird, kann die Membranfiltration eingesetzt werden Trennen Sie die radioaktiven Stoffe effektiv vom Wasser. Die größte Herausforderung bei Leckagen und Stilllegungen ist das Volumen. Die Menge des kontaminierten verbrauchten Kühlwassers kann die Speicherkapazität schnell erschöpfen und erfordert daher ein Ablassen oder Entfernen von der Baustelle. Leider ist das für die radioaktive Entsorgung zur Verfügung stehende Raumvolumen in der Regel begrenzt, und es muss eine maximale Volumenreduzierung erreicht werden, um die Kosten und das Risiko für die Umwelt zu minimieren.

Abwasserbehandlungsmethoden

Tests mit konventionellen spiralförmigen RO-Membranen an radioaktivem Wasser ergaben typische Volumenreduzierungen von 50%. Andere Tests mit VSEP RO an konzentrierten Abfallströmen ergaben Volumenreduzierungen von 90-95%. Diese erhöhte Volumenreduzierung ist ein kritischer Unterschied zwischen den beiden Technologien. VSEP ist zu höheren Volumenreduzierungen in der Lage, da es einen offeneren Zufuhrkanal hat und schwebende Feststoffe ohne Einschränkungen handhaben kann. Darüber hinaus ist VSEP nicht durch eine Löslichkeitssättigung beschränkt, bei der eine Skalierung in herkömmlichen spiralförmigen RO-Modulen auftreten könnte. Andere Verfahren zur Sanierung können Absetzen und Adsorption umfassen. Das Problem bei Adsorptionsmethoden ist der Durchbruch, bei dem das adsorbierende Material gesättigt werden und nicht mehr funktionieren kann. Auch der Prozentsatz der Entfernung ist möglicherweise nicht hoch genug, um ausreichend behandeltes Wasser zu gewährleisten. Während das Absetzen bei größeren Partikeln wirksam ist, setzen sich weder kleine suspendierte Feststoffe noch lösliche radioaktive Stoffe (wie Jod) ab.

Da Stilllegung und versehentliche Freisetzung selten sind, wurden bei der Behandlung radioaktiver Abwässer nur begrenzte Arbeiten durchgeführt. Die VSEP-Technologie hat mehrere Vorteile bei der Aufbereitung von radioaktivem Wasser:

• Sehr hohe Volumenreduzierung
• Geringer Platzbedarf
• Fernzugriff für Steuerung und Betrieb
• Es wird kein zusätzliches Abfallvolumen hinzugefügt, wie bei Adsorbentien.
• Nahezu vollständige Entfernung radioaktiver Stoffe.
• Keine Durchblutung nach Sättigung.
• Bewährtes Industriedesign In Raffinerien und chemischen Produktionsstätten
• Selektivitätsoptionen mit Auswahl verschiedener Membranen

NLR aktualisiert diese Referenz, um Interessenten über die Geschichte und die Fähigkeiten von VSEP zu informieren

Wenn Sie weitere Informationen zu VSEP und seinen Funktionen benötigen oder eine bestimmte Anwendung besprechen möchten, wenden Sie sich bitte an uns.

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