View
20
Download
0
Category
Preview:
Citation preview
รศ.ดร. สพชชา จนทรโยธาภาควชานวเคลยรเทคโนโลย
คณะวศวกรรมศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย
16 กรกฎาคม 2552
Henri Becquerel
“ กมมนตภาพรงส ”
อตสาหกรรม
การแพทย
การศกษาวจย
การเกษตร
พลงงานนวเคลยร
กากกมมนตรงสBiohazard
รศ.ดร.สพชชา จนทรโยธา ภาควชานวเคลยรเทคโนโลย คณะวศวกรรมศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย
บทนา
คาจากดความ ทบวงการพลงงานปรมาณระหวางประเทศ (International Atomic Energy
Agency)ไดใหความหมายของคาวา Radioactive waste ดงน“Radioactive waste is waste that contain or is contaminated with radionuclides at concentrations or activities greater than the ‘clearance levels’ as established by regulatory body and for which no use is foreseen”
ในกฎกระทรวง พ.ศ. ๒๕๔๖ทออกตาม พ.ร.บ ๒๕๐๔ ใหความหมายเปนภาษาไทยวา “กากกมมนตรงส หมายถง วสดในรปของแขง ของเหลว หรอกาซทเปนวสดกมมนตรงสหรอประกอบหรอปนเปอนดวยวสดกมมนตรงส ทมคากมมนตภาพตอปรมาตร หรอกมมนตภาพรวมสงกวาเกณฑปลอดภยทกาหนดโดยคณะกรรมการและผครอบครองวสดนนไมประสงคทจะใชงานอกตอไป และใหหมายความรวมถงวสดอนใดทคณะกรรมการกาหนดใหเปนกากกมมนตรงส”
รศ.ดร.สพชชา จนทรโยธา ภาควชานวเคลยรเทคโนโลย คณะวศวกรรมศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย
ระดบปลอดภย
รศ.ดร.สพชชา จนทรโยธา ภาควชานวเคลยรเทคโนโลย คณะวศวกรรมศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย
‘เกณฑปลอดภย’ ในทน หมายถงคาความกมมนตภาพตอปรมาตร (activity concentrations)หรอ คาความกมมนตภาพรวม (total activity) ทสามารถปลอยส สงแวดลอมได ทงน ตามเกณฑทคณะกรรมการกาหนดโดยประกาศในราชกจจานเบกษา
‘ระดบปลอดภย’
ความแตกตางของกากกมมนตรงสกบกากมลพษ
กากกมมนตรงสมความแตกตางจากกากมลพษ และ กากอตสาหกรรม อยางชดเจนตรงท
สามารถแผรงสได และ/หรอ บางกรณ สามารถใหความรอนไดอนเนองมาจากการแผรงส แตปรมาณรงสและความรอนทแผออกมานจะลดนอยลงเมอเวลาผานไป
คณสมบตอนนเปนขอทดของกากกมมนตรงส
เพราะกากมลพษอน เชน กากทปนเปอนสาร
แคดเมยม สารหน และ ปรอท จะคงความเปนพษ
ตอสงแวดลอมตลอดไป
รศ.ดร.สพชชา จนทรโยธา ภาควชานวเคลยรเทคโนโลย คณะวศวกรรมศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย
6
การแบงประเภทกากฯ โดยใชคณสมบตความเปนรงส
รศ.ดร.สพชชา จนทรโยธา ภาควชานวเคลยรเทคโนโลย คณะวศวกรรมศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย
High Level Waste
Low and Intermediate Level Waste
Exempt Waste (clearance level)
Very Low Level Waste (VLLW)
Low Level Waste (LLW)
Intermediate Level Waste (ILW)
Heat Generating Waste (HGW)
Act
ivity
Con
cent
ratio
n
กากกมมนตรงสสามารถแบงออกเปน 4 ประเภทตามความเปนรงส 1. Very low activity2. Low activity 3. Medium activity 4. High activity
ประเภทของกากกมมนตรงส
กากกมมนตรงสสวนใหญแบงประเภทตามคณลกษณะของความเปนรงส ดงน
• กากกมมนตรงสทมคาครงชวต ยาว หรอ สน
• กากกมมนตรงสระดบรงสตา ปานกลาง หรอ สง
• ระดบของความแรงรงสทใหรงสแอฟา หรอเบตา/แกมมา
รศ.ดร.สพชชา จนทรโยธา ภาควชานวเคลยรเทคโนโลย คณะวศวกรรมศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย
นอกจากนยงสามารถแบงตามคณสมบตทางกายภาพ เชน สถานะ ของแขง
ของเหลว หรอ กาซ
8
High-Level waste
Low-and Intermediate-level waste (short-lived)
Low-and Intermediate-level waste (long-lived)
Activity
300 years 10,000-100,000 years
Time
รศ.ดร.สพชชา จนทรโยธา ภาควชานวเคลยรเทคโนโลย คณะวศวกรรมศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย
กากกมมนตรงสสามารถแบงออกเปน 3 ประเภทตามความเปนรงสและคาคร งช วต
1. Low and medium activity, short life2. Low activity, and medium, long life 3. High activity, short and long life
ความสมพนธของความแรงรงสและเวลาทใชในการสลายตวของกากกมมนตรงสประเภทตาง ๆ
กากกมมนตรงส
ทางกายภาพ ความเปนรงส
ของแขง ของเหลว กาซ รงสสง รงสปานกลาง รงสตา
การคดแยกกากฯ
1.ทาใหเขมขน แลวเกบรวบรวม (Concentrate and Contain)2.การทาใหเจอจาง แลวระบายทง (Dilute and Disperse)3.การเกบทอดระยะเวลา และปลอยใหสารกมมนตรงสสลายตวไปเอง
(Delay and Decay)
คาครงชวต ส น ยาวชนดของรงส แอลฟา บตา
แกมมา นวตรอน
รศ.ดร.สพชชา จนทรโยธา ภาควชานวเคลยรเทคโนโลย คณะวศวกรรมศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย
หลกการจดการกากกมมนตรงส
การขนสงกากกมมนตรงส
บรรจภณฑ (Package)
Excepted package
Industrial package
Type A package
Type B package
Type C package
Type IP-2 Type IP-3 Type B(U) Type B(M)Type IP-1
รศ.ดร.สพชชา จนทรโยธา ภาควชานวเคลยรเทคโนโลย คณะวศวกรรมศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย
11
หบหอทจะนามาใชขนสงวสดกมมนตรงสไดนน จะตองไดรบการออกแบบ
ใหเหมาะสมกบชนดและกมมนตภาพของวสดกมมนตรงสทนามาบรรจ ถาวสด
กมมนตรงสทบรรจอยมโอกาสเสยงตอการเกดอนตรายสง วสดทจะนามาใชเปน
หบหอนนจะตองมความแขงแรงเพมมากขน หบหอขนสงวสดกมมนตรงสมแบบ
หลกๆ ดงน
หบหอแบบ Excepted
หบหอแบบน จะใชขนสงวสดกมมนตรงสทมกมมนตภาพนอยมาก เชน
เภสชภณฑรงส หรอวสดกมมนตรงสทใชในการปรบเทยบ เปนตน ซงการขนสงก
จะตองสอดคลองกบกฎระเบยบของทบวงการพลงงานปรมาณระหวางประเทศ
(IAEA) บนหบหอไมจาเปนตองตดฉลากรงส แตจะตองมตวเลขสหประชาชาตท
ใชกบวตถอนตราย “7” (United Nations dangerous goods number) ให
ชดเจน นอกจากนอตราการแผรงสจากพนผวจะตองตากวา 0.005 mSv/h ซงถอ
วาเปนระดบความเสยงอนตรายทนอยมาก
รปแบบของหบหอ
12
หบหอแบบ Industrial
หบหอแบบน จะใชสาหรบขนสงวสดกมมนตรงสทมกมมนตภาพจาเพาะตา
หรอวตถทมการเปรอะเปอนแบบหละหลวมบนพนผว วสดทขนสงดวยหบหอ
แบบ Industrial มกจะเปนแรยเรเนยม วสดกมมนตรงสจากธรรมชาตอนๆ หรอ
กากกมมนตรงสทมกมมนตภาพตา
หบหอแบบ Industrial มกจะขนสงทางรถยนตและรถไฟ แตไมคอยขน
ยายดวยเครองบน และหบหอชนดนจะไมทนตออบตเหตทรนแรง
รปแบบของหบหอ
13
หบหอแบบ A
หบหอแบบนจะใชสาหรบขนสงวสดกมมนตรงสทมกมมนตรงสภาพระดบ
ปานกลาง เชน เครองกาเนด Technetium หรอไอโซโทปรงสทใชในทาง
การแพทย
หบหอแบบ A ไดรบการออกแบบใหทนตออบตเหตทไมรนแรงมากนกและ
จะตองผานการทดสอบในสภาวะขนสงปกตตามระเบยบท IAEA กาหนด โดย
ปรมาณกมมนตภาพสงสดจะถกจากดไว นอกจากนอตราการแผรงสจากพนผว
ของหบหอจะตองตากวา 2 mSv/h ซงในการขนสงจรง มกจะมระดบรงสทตา
กวา 2 mSv/h มาก ทาใหเมอเกดกรณอบตเหตรายแรง ผลกระทบทางรงสท
เกดขนตามมาจะถกจากดตามไปดวย หบหอชนดนมกจะขนสงทางอากาศเพอ
ลดเวลาในการเดนทางเนองจากไอโซโทปรงสทางการแพทย มกจะมคาครงชวต
สน
รปแบบของหบหอ
14
หบหอแบบ B
หบหอแบบนมความแขงแรง มขนาดทหลากหลายและจะใชขนสงวสด
กมมนตรงสทมกมมนตภาพสง เชน เชอเพลงนวเคลยรใชแลว หรอวสด
กมมนตรงสทใชในการถายภาพดวยรงสในทางอตสาหกรรมทมหบหอขนาดเลก
หบหอแบบ B สามารถทนตออบตเหตทรนแรง และตองผานการทดสอบใน
สภาวะการขนสงทเกดอบตเหตตามระเบยบท IAEA กาหนด อตราการแผรงส
จากพนผวของหบหอจะตองตากวา 2 mSv/h แตหบหอเกอบทงหมดทมการ
ขนสงจรงมกจะมระดบรงสตากวา 1 mSv/h หบหอชนดนมกจะมการขนสงทาง
รถไฟแตกมบางกรณทมการขนสงทางรถยนต เครองบน และทางเรอ
รปแบบของหบหอ
15
หบหอแบบ C
หบหอแบบนมความทนทานแขงแรงสงมาก ไดรบการออกแบบมาเพอใช
ขนสงวสดกมมนตรงสทมปรมาณกมมนตภาพสง รวมไปถงวสดซ งสามารถแตก
ตวได
หบหอแบบ C จะตองผานการทดสอบในสภาวะการขนสงทเกดอบตเหตท
มความรนแรงมากกวาหบหอแบบ B ตามระเบยบท IAEA กาหนด เพอใหมนใจ
วาหากมอบตเหตทางอากาศเกดขนจะไมมสารกมมนตรงสรวไหลออกมา หบหอ
จะคงสภาพเดมและการสญเสยองคประกอบใด ๆ จะถกจากด
รปแบบของหบหอ
การตดปายฉลากการขนสงสารกมมนตรงส
United Nations Class Number 7“วสดประเภทสารกมมนตรงส”
รศ.ดร.สพชชา จนทรโยธา ภาควชานวเคลยรเทคโนโลย คณะวศวกรรมศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย
การตดปายฉลากการขนสง
รศ.ดร.สพชชา จนทรโยธา ภาควชานวเคลยรเทคโนโลย คณะวศวกรรมศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย
ปายฉลากการขนสง ตองระบ1. ชอสารรงส2. กมมนตภาพรงส
สาหรบ Yellow II และ III ตองระบ คาดชนการขนสง
Radioactive – III Yellow
Radioactive – I White Radioactive – II Yellow
ปายสาหรบขนสงวสด ฟชไซล
ปายขนสงวสดกมมนตรงส (Transport signs)ของประเทศไทย
บรรจภณฑเพอการขนสงตองผานการทดสอบ
การทดสอบ Package
การทดสอบแบบ Type A Package การทดสอบแบบ Type B Package
รศ.ดร.สพชชา จนทรโยธา ภาควชานวเคลยรเทคโนโลย คณะวศวกรรมศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย
IAEA ไดกาหนดใหบรรจภณฑทใชขนสงสารกมมนตรงสตองผานการทดสอบในสภาวะการขนสงปกต และ ในการเกดอบตเหต
ฉดนาใสภาชนะเปนเวลา 1 ชม. ใหภาชนะบรรจทหนก 5ooo kg หรอนอยกวาตกจากความ
สงทระยะ 4 ฟตลงบนพนราบ
แขง
ใชแรงกดประมาณหาเทาของ
นาหนกภาชนะเปนเวลา 24 ชม
ทงแทงเหลกขนาด
เสนผาศนยกลาง 1 ¼ นว หนก
5.9 kg จากความสง 3.3 ฟต
การทดสอบแบบ Type A Package(Normal Condition)
รศ.ดร.สพชชา จนทรโยธา ภาควชานวเคลยรเทคโนโลย คณะวศวกรรมศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย
Type A test requirement
Water Spray test
Free Drop Test
Stacking Test
Penetration Test
การทดสอบแบบ Type B Package(Accident Condition)
รศ.ดร.สพชชา จนทรโยธา ภาควชานวเคลยรเทคโนโลย คณะวศวกรรมศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย
กากกมมนตรงสระดบตาและปานกลางทไดจากการดาเนนการโรงไฟฟานวเคลยร
รศ.ดร.สพชชา จนทรโยธา ภาควชานวเคลยรเทคโนโลย คณะวศวกรรมศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย
กากของเหลวจากการดาเนนการของโรงไฟฟาพลงนวเคลยร BWR
24
กากกมมนตรงสท ไดจากการใชพลงงานนวเคลยร
โรงไฟฟานวเคลยรขนาด กาลงผลต 1000 MW เดนเครอง 1 ป จะผลตไฟฟาได 7 พนลานกโลวตต สามารถจายไฟฟาใหกบ 1 ลานครวเรอน จะมกากกมมนตรงสเกดขน ดงน
30 ตน ของเชอเพลงใชงาน
แลวตอป
3,000 ลตร ของกากทอยในรปผนกแกว (100 ลตร x 30 ภาชนะบรรจถากาก 30 ตนถกนาไปสกดซา)
200 ลบ.เมตร ของกากรงสระดบตาทไดระหวางจากการเดนเครองและหยดซอมบารง
ปรมาณของกากทไดจากการผลตไฟฟาขนาด 1000 MWe ในเวลา 1 ป
200 ม3
70 ม3
10 ม3
2.5 ม3 (สกดซา)
กากฯระดบรงสตา
กากฯระดบรงสปานกลาง
กากฯระดบรงสรงสสง(เชอเพลงใชงานแลว)
ปรมาตรและความแรงรงสของกากกมมนตรงสชนดตาง ๆทไดจากการดาเนนการของโรงไฟฟานวเคลยร
การจดการกากกมมนตรงสและเชอเพลงใชแลวกากจากการเดนเครองปฏกรณแบงเปน 3 ประเภท
1. กากกมมนตรงสระดบความแรงรงสตาและปานกลาง :กากประเภทนจะถกจดการ บาบด และ แปรสภาพ ในโรงไฟฟาใหอยในรปทสามารถนาไปจดเกบไดอยางปลอดภย ทกประเทศทมการใช พลงงานนวเคลยรจะมประสบการณในการจดการกากฯประเภทนเปนอยางดมาชานาน จงไมใชประเดนสาคญทมผลตอโครงการโรงไฟฟานวเคลยร
เครองกรองตางๆ ผงเรซน พลาสตกไวนล
ขยะจากการชาระการเปรอะ
เปอน
ชดเสอคลม หมวก รองเทา
ขยะแหงจะถกบรรจลงถง
อปกรณ ถงบรรจกาก
2. กากกมมนตรงสระดบความแรงรงสสง: เปนกากฯทไดจากการสกดเชอเพลงใชแลว
3. แทงเชอเพลงใชแลว(ทไมประสงคจะนาไปทาการสกดซา)
ท งสองชนดมปรมาณกมมนตภาพรงสสงและประกอบดวยสารทมคาครงชวตยาวจงจาเปนตองหาสถานทเกบทหางไกลชมชนและมความมนคงเปนพเศษ ดงนนประเทศทจะมโครงการโรงไฟฟานวเคลยร จะตองมนโยบายการจดการและจดเกบกากกมมนตรงสประเภทน
การจดการกากกมมนตรงสและเชอเพลงใชแลว
ตวอยางกากกมมนตรงสของแขงระดบความแรงรงสตา (Low Level Wastes, LLW) จากการขนรปเชอเพลงนวเคลยร
Vinyl plastic
Ventilation Filter
Water filtersResin powder
Trash of Cleaning racks
รศ.ดร.สพชชา จนทรโยธา ภาควชานวเคลยรเทคโนโลย คณะวศวกรรมศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย
LLW and ILW
รศ.ดร.สพชชา จนทรโยธา ภาควชานวเคลยรเทคโนโลย คณะวศวกรรมศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย
การถอดเปลยนอปกรณทถกอาบรงส
Protective Equipment
30
Maintenance on pump
รศ.ดร.สพชชา จนทรโยธา ภาควชานวเคลยรเทคโนโลย คณะวศวกรรมศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย
อปกรณทเปรอะเปอนกมมนตรงส
การแปรสภาพกากกมมนตรงส (Waste Conditioning)
การผนกกากฯทบรรจในถงซเมนตดวยซเมนต (Concrete container filled with cement)
การอดถงบรรจกากฯดวยความดนสง (Solid Waste compaction)
รศ.ดร.สพชชา จนทรโยธา ภาควชานวเคลยรเทคโนโลย คณะวศวกรรมศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย
Compression Unit
เครองอดกากฯ
ของแขงแหงลง
ในถงเหลก
200 ลตร
รศ.ดร.สพชชา จนทรโยธา ภาควชานวเคลยรเทคโนโลย คณะวศวกรรมศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย
สถานทเกบชวคราวของกากกมมนตรงสระดบรงสตาและปานกลาง (LLW and ILL Interim Storage)
ฉลากตดทถงแสดงคา
กมมนตภาพรงสทผว
ภาชนะ ปรมาณสารรงส
และคาดชนการขนสง
รศ.ดร.สพชชา จนทรโยธา ภาควชานวเคลยรเทคโนโลย คณะวศวกรรมศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย
Short –Lived Wastes
TRU wastes
Alpha waste
Very low level wastes
รศ.ดร.สพชชา จนทรโยธา ภาควชานวเคลยรเทคโนโลย คณะวศวกรรมศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย
สถานทเกบชวคราวของกากกมมนตรงสระดบรงสตาและปานกลาง (LLW and ILL Interim Storage)
TRU waste เปนธาตทม เลขอะตอมสงกวายเรเนยมสวนใหญสลายตวใหรงสแอลฟา
ทจดเกบกากกมมนตรงสระดบตา(LLW Disposal Site)
Above ground Vault
SFR is located 55 meters below the bottom of the sea.
Intermediate-level waste repository, Sweden.
Placement of containers in rock cavern in SKB's SFR low- and intermediate-level waste repository in Sweden.
Waste silo in SKB's SFR low- and intermediate-level waste repository in Sweden. The silo is divided into shafts into which the waste is lowered by overhead crane
รศ.ดร.สพชชา จนทรโยธา ภาควชานวเคลยรเทคโนโลย คณะวศวกรรมศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย
Finland : LLW SILO
A low-level waste (LLW) silo at the LLW/ILW repository at TVO's
Olkiluoto site in Finland.
รศ.ดร.สพชชา จนทรโยธา ภาควชานวเคลยรเทคโนโลย คณะวศวกรรมศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย
Low-level and Intermediary-level waste (LLW/ILW) repository at TVO's Olkiluoto site in Finland.
Recommended