研究用地下燃料乾式貯存設施清理技術發展與廢棄物管理應用

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研究用地下燃料乾式貯存設施清理技術發展與廢棄物管理應用

更新時間：2024-09-30 14:47

【技術簡介】
台灣研究用反應器(TRR)除役為國內首座大型核子反應器除役計畫，其中TRR地下燃料乾式貯存設施(DSP)為提供TRR用過核子燃料貯存場所，但經由長期運轉及廢棄物處理等作業，導致該場址表層結構、土壤及貯存孔內部受放射性物質污染，為配合TRR除役計畫進行，須將貯存孔區內受污染廢棄物全數清除，本院自主發展清除工法與廢棄物管理技術，說明如下：
(1) 清除設備的設計開發：考量清除廢棄物位於地層下，包含地層下深達5公尺之175只貯存孔及貯存孔間土壤，且貯存孔間距僅60公分，因此清除機具規格及工法受限，所以使用圓盤鋸切割、電動挖土機挖除土壤、鑽掘設備分離結構，並利用雙捲揚機進行貯存孔吊運與移出，縮短輻射作業時間，提升安全性。
(2) 廢棄物量測技術：本院開發放射性廢棄物量測快篩技術，並建置土壤與混凝土廢棄物偵檢設備，經校正與測試，可快速準確測量廢棄物活度濃度，提升處理效率。
(3) 廢棄物管理系統：建置廢棄物管理資訊系統，整合量測數據與輻射防護資訊，具備自動回傳、即時查詢及APP操作功能，有效管理廢棄物及提升作業安全。

圖一、TRR地下燃料乾式貯存設施結構與作業限制

【計畫規劃/技術應用】
為克服TRR地下燃料乾式貯存設施清除之作業困難，並考慮廠房空間限制，確保工作人員在地面上作業之安全防護，並配合清除作業所產生之大量廢棄物，開發廢棄物量測技術與資訊管理系統，建置貯存孔清除技術、研究最佳化操作條件及空浮防護與廢棄物處理等各層面技術進行整合及驗證。關於重要技術應用成果說明如下：
(1) 考量175只貯存孔均深入地層下5公尺且為輻射管制區域，須考量人員作業安全及輻射污染擴散等因素，依據現場空間限制開發DSP清除各工序所須搭配之清除設備，上層混凝土層採用自動圓盤鋸切割工法，可縮短人員停留現場操作時間，透過遠端遙控電動挖土機，並配合其手臂與挖斗改造，除可完成貯存孔間土壤挖掘亦可縮短停留現場時間，再利用鑽掘設備使人員於地上層遠端操作設備分離地下混凝土層結構，最後搭配移動平台及具雙捲揚機固定式起重機進行貯存孔吊掛與翻轉並移出隔離帳篷，有效且安全將貯存孔旋轉吊運移出，大幅縮短輻射作業時間，符合輻射防護「ALARA」原則，並有效提升人員作業安全及廢棄物處理要求，提升環境輻射安全。
(2) 考量清除作業將產生土壤及混凝土等大量廢棄物，為有效即時處理及符合法規，開發放射性廢棄物量測快篩技術，建置土壤與混凝土廢棄物量測偵檢設備，並應用本院自製校正射源(銫-137)完成系統校正，進行不同量測距離及污染形狀測試及系統穩定性測試，經以現場樣品模擬測試驗證，符合設計功能需求，設備具有自動定位、操作速度快及量測時間短等特性，可正確量測廢棄物活度濃度，有效提升廢棄物處理效率，落實廢棄物減容減量措施，同時透過廢棄物源頭編碼，使廢棄物量測過程時，可透過系統自動紀錄待測物相關源頭資訊。
(3) 廢棄物量測分類產出的大量數據資料，透過廢棄物管理資訊系統進行管理。將複雜之紀錄化繁為簡，可有效管理廢棄物數據及溯源追蹤，系統具有量測資料自動回傳、即時查詢、庫房資訊管理及透過APP操控便利等功能，提升廢棄物管理效率。

圖二、地下燃料乾式貯存設施清除工序

圖三、於有限空間內吊掛翻轉移出貯存孔

圖四、廢棄物污染偵檢與量測技術

圖五、廢棄物資訊管理系統

【未來佈局】
有別於一般工程的拆解作業，除役工程管理除一般常見之工業安全管理外，更多部份須注重在輻射安全防護與廢棄物管理，因此國原院在完成TRR地下燃料乾式貯存設施(DSP)清除作業後，可利用其累積的工程管理與廢棄物處理技術與經驗，參與國內核電廠之除役工程，協助輻射防護作業和廢棄物管理等相關業務，有利於除役工程技術本土化。

【連絡資訊】
姓名：廖安清
電話：03-4711400分機3740
E-mail：anchingliao@nari.org.tw