Decommissioning del reattore L-54M del CeSNEF

The main purpose of this thesis is to study technical and radiological characteristics of the thermal aqueous homogeneous reactor L-54M located at the Centro di Studi Nucleari Enrico Fermi (Polytechnic University of Milan) and to evaluate the feasibility of its decommissioning. In this context, decommissioning is the process of demolition and reclamation of a nuclear installation in order to finally release its area from radiological restrictions imposed by the Safety Authority. The first step in this kind of operations is to gain a deep knowledge of the plant, so as to understand where activation and/or contamination may be found and which radionuclides are involved. With this objective, a series of preliminary operations – called pre-characterization – has been carried out, which ended with the acquisition and analysis of samples taken from the reactor. The results of this phase permitted an evaluation of the volumes of radioactive and non-radioactive waste which will be produced by the demolition. The Italian law states that this waste must undergo a quantitative radiochemical analysis, called characterization, which allows to decide which materials must be confined in a radioactive waste repository and, instead, which materials may be disposed of in a conventional way. Lastly, after having determined the necessary resources for the three main phases – demolition, characterization of waste and its disposal – an overall economic evaluation of the entire operation was possible.

Lo scopo di questa tesi è lo studio delle caratteristiche tecniche e radiologiche del reattore termico omogeneo a soluzione L-54M presente al Centro di Studi Nucleari Enrico Fermi (Politecnico di Milano) e di valutare la fattibilità del suo decommissioning. Con il termine inglese decommissioning sono indicate le operazioni di smantellamento e bonifica di un impianto nucleare, con l’obiettivo di liberare l’area dai vincoli radioprotezionistici imposti dall’Autorità di Sicurezza. Come primo passo per pianificare tale tipo di operazioni occorre acquisire una conoscenza dettagliata dell’impianto, in modo da prevedere quali saranno le zone maggiormente attivate e/o contaminate e con quali radionuclidi. A tal fine sono state effettuate una serie di operazioni preliminari, complessivamente individuate con il termine di pre-caratterizzazione e culminate con il prelievo e l’analisi di campioni di materiale proveniente dal reattore in questione. I risultati della pre-caratterizzazione hanno permesso di determinare i volumi dei rifiuti radioattivi e convenzionali che saranno prodotti dall’effettiva demolizione. La legge prevede che tali rifiuti, prima di poter essere allontanati dal sito nucleare, siano sottoposti a un’analisi radiochimica quantitativa, detta caratterizzazione, che permette di decidere quali materiali saranno da confinare in un deposito per rifiuti radioattivi e quali, invece, potranno essere smaltiti in maniera convenzionale. Determinate, quindi, le risorse necessarie per effettuare le tre fasi principali – demolizione, caratterizzazione dei rifiuti e loro smaltimento – è stato possibile fornire una valutazione economica dell’intera operazione.