美國薩凡納河核站（Savannah River Site，位于南卡羅來納州艾肯市）近日宣布，美國能源部環(huán)境管理辦公室（EM）、國家核安全局（NNSA）與該站運(yùn)營承包商薩凡納河核解決方案公司（SRNS）正攜手推進(jìn)K區(qū)綜合設(shè)施的钚降級(jí)稀釋能力建設(shè)，目標(biāo)是在降低工作人員輻射暴露風(fēng)險(xiǎn)的同時(shí)大幅提升作業(yè)效率，契合能源部長期钚材料處置戰(zhàn)略。

SRNS設(shè)施經(jīng)理史蒂夫·威爾克森表示："K區(qū)正在全面提升運(yùn)營能力，以滿足能源部的需求。我們正從單班制轉(zhuǎn)向雙班制運(yùn)營，并計(jì)劃在2021年前實(shí)現(xiàn)四班全天候作業(yè)。"

钚降級(jí)稀釋：將核材料變?yōu)榭商幹脧U物

所謂钚降級(jí)稀釋，是將氧化钚與惰性材料混合的處理工藝，混合后的材料將運(yùn)往外州的核廢料處置庫，以廢物形式進(jìn)行Zui終處置。這一工藝是削減武器級(jí)钚庫存、消除核擴(kuò)散風(fēng)險(xiǎn)的重要手段，在美國核材料管理體系中居于核心地位。

所有降級(jí)稀釋操作均在K區(qū)一套不銹鋼手套箱內(nèi)完成。這種手套箱配有安全玻璃面板和嵌入式手套操作口，既能將工作人員與放射性污染物有效隔離，又允許操作者通過專用手套對(duì)箱內(nèi)危險(xiǎn)材料進(jìn)行直接處理，是核設(shè)施中處理放射性物料的標(biāo)準(zhǔn)防護(hù)裝備。

手套箱改造五項(xiàng)關(guān)鍵舉措

本次升級(jí)改造由一線員工深度參與設(shè)計(jì)，針對(duì)原有流程痛點(diǎn)逐一攻關(guān)，共推出五項(xiàng)核心改進(jìn)措施。

一是在手套箱側(cè)面新增翼柜，使物料進(jìn)入手套箱更為便捷，解決了原先須將材料裝袋后再經(jīng)狹窄端口引入的操作繁瑣問題。二是專門設(shè)計(jì)了混合罐小車，可在手套箱內(nèi)平穩(wěn)推移重型容器，大幅降低人工搬運(yùn)強(qiáng)度。三是新增直徑6英寸袋口，有效減少超鈾廢物的產(chǎn)生量——袋口是工作人員將箱內(nèi)物料裝袋密封、準(zhǔn)備轉(zhuǎn)移存儲(chǔ)的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。四是引入新型工具，實(shí)現(xiàn)更嚴(yán)密的袋口封閉，從源頭防止污染擴(kuò)散。五是對(duì)箱內(nèi)工具布局進(jìn)行重新規(guī)劃，使物料在完成降級(jí)稀釋處理的全程中只需單向通過手套箱，而非此前的多次往返，顯著減少操作步驟與潛在風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)。

與此同時(shí)，員工在全新建造的手套箱模擬裝置中完成了更新操作規(guī)程的培訓(xùn)。該模擬裝置以鋁材制造，置于無污染環(huán)境中，較此前的木質(zhì)模型更為堅(jiān)固耐用，可更真實(shí)地還原實(shí)際操作場景。

能源部核材料經(jīng)理瑪克西恩·馬克斯泰德表示："我們有望在2020年春季前完成全部流程優(yōu)化工作。這些改進(jìn)需要大量規(guī)劃和努力，但Zui終將帶來更安全、更高效的處理流程。"

國家核安全局啟動(dòng)擴(kuò)容設(shè)計(jì)，加速清庫目標(biāo)

在本輪改造推進(jìn)的同時(shí)，國家核安全局已就其剩余钚處置項(xiàng)目啟動(dòng)設(shè)計(jì)階段工作，計(jì)劃在K區(qū)新增三臺(tái)手套箱。此舉將成倍擴(kuò)大钚降級(jí)稀釋處理能力，進(jìn)一步加快钚材料離開南卡羅來納州的速度，兌現(xiàn)聯(lián)邦政府對(duì)當(dāng)?shù)氐某兄Z。

薩凡納河核站的這套升級(jí)路徑頗具借鑒意義：從工藝流程優(yōu)化、設(shè)備工裝改進(jìn)到人員培訓(xùn)體系重建，形成了一套系統(tǒng)性的核設(shè)施效能提升方法論。對(duì)于正大力推進(jìn)乏燃料后處理與核廢料安全處置的相關(guān)機(jī)構(gòu)而言，"小改進(jìn)、大安全"的理念——通過工具布局調(diào)整、廢物袋口規(guī)格優(yōu)化等看似細(xì)微的工程改造，實(shí)現(xiàn)輻射防護(hù)水平的實(shí)質(zhì)性躍升——同樣具有重要的參考價(jià)值。