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Master's Dissertation
DOI
https://doi.org/10.11606/D.85.2023.tde-05102023-101722
Document
Author
Full name
Alvaro Brito Caldas Neto
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2023
Supervisor
Committee
Silva, Antonio Teixeira e (President)
Monteiro, Deiglys Borges
Moreira, João Manoel Losada
Title in Portuguese
Desenvolvimento de estratégias para descomissionamento de reatores nucleares de pequeno porte no Brasil
Keywords in Portuguese
gestão de rejeitos radioativos
gestão de risco
instalações nucleares, reatores nucleares
projetos e estratégias de descomissionamento
Abstract in Portuguese
Nos últimos anos, o Brasil tem se empenhado em fortalecer sua estrutura regulatória e o setor nuclear brasileiro como parte de sua visão estratégica para enfrentar os desafios futuros no setor energético. Um desses desafios é a busca por soluções sustentáveis e de baixa emissão de carbono, a fim de atingir as metas de descarbonização e mitigar os impactos das mudanças climáticas. Nesse contexto, o País vislumbra a possibilidade de investir em reatores nucleares como uma fonte eficiente de produção de energia. Todavia, esses reatores, ao término da fase de operação, seja pelo fim de sua vida útil, ou no caso de retirada precoce de operação por acidente, ou por decisão da organização operadora, são descomissionados, em um processo que envolve a descontaminação e o desmantelamento da estrutura e a gestão adequada dos rejeitos radioativos gerados. O processo de descomissionamento é composto por atividades técnicas e administrativas que visam desligar uma instalação nuclear, incluindo a remoção total ou parcial do controle regulatório. Em virtude da complexibilidade envolvida nesse processo, a AIEA recomenda que o descomissionamento de instalações nucleares deva ser executado como um projeto de engenharia, com a diferença que este envolve equipamentos e materiais radioativos que precisam ser manuseados e controlados conforme os pré-requisitos técnicos e regulatórios, colocando-os em condição que não represente um risco inaceitável. O projeto de descomissionamento de uma instalação nuclear começa com a elaboração de um plano preliminar de descomissionamento ainda na fase de projeto de construção da instalação, que acompanha toda a fase de construção e operação. Ao final da vida útil da instalação, é elaborado um plano final de descomissionamento, que deve ser aprovado pelo órgão regulador competente antes do início das atividades de descomissionamento. Assim, o descomissionamento pode levar décadas para ser planejado e executado, além de exigir um investimento significativo para alcançar seu objetivo. Nesse contexto, o projeto de descomissionamento deve ser conduzido por meio de uma estratégia específica, demonstrando sua viabilidade de implementação, alinhada com a estrutura regulatória e considerações técnicas, administrativas, sociais, ambientais e econômicas do país em questão. Com o aumento das atividades nucleares previstas nas políticas e estratégias nacionais e considerando as recentes mudanças regulatórias, foi desenvolvido nesse trabalho um conjunto de estratégias para o planejamento das atividades de descomissionamento de reatores nucleares de pequeno porte já na fase de projeto de construção. Essas estratégias, bem planejadas e sistemáticas, abrangem todo o ciclo de vida do reator deste a sua fase inicial de projeto até o seu descomissionamento e foram embasadas por meio de uma pesquisa bibliográfica sobre o tema e utilizando as técnicas do processo de avaliação de risco descritas na norma ABNT ISO/IEC 31010. Além disso, elas foram fundamentadas em boas práticas internacionais e em recomendações da AIEA, visando direcionar o descomissionamento de reatores nucleares de pequeno porte no Brasil.
Title in English
Development of strategies for decommissioning small nuclear reactors in Brazil
Keywords in English
decommissioning projects and strategies
nuclear facilities
nuclear reactors, radioactive waste management
risk management
Abstract in English
In recent years, Brazil has been committed to strengthening its regulatory framework and the Brazilian nuclear sector as part of its strategic vision to address future challenges in the energy sector. One of these challenges is the pursuit of sustainable and low-carbon solutions to achieve decarbonization goals and mitigate the impacts of climate change. In this context, the country envisions the possibility of investing in nuclear reactors as an efficient source of energy production. However, these reactors, upon reaching the end of their operational phase, whether due to the end of their life, early shutdown due to accidents, or the operator's decision, are decommissioned in a process that involves decontamination, dismantling of the structure, and proper management of generated radioactive waste. The decommissioning process consists of technical and administrative activities aimed at shutting down a nuclear facility, including the complete or partial removal of regulatory control. Due to the complexity involved in this process, the IAEA recommends that decommissioning of nuclear facilities be executed as an engineering project, with the difference being that it involves equipment and radioactive materials that need to be handled and controlled according to technical and regulatory prerequisites, ensuring they are in a condition that does not pose an unacceptable risk. The decommissioning project of a nuclear facility begins with the development of a preliminary decommissioning plan during the construction phase of the facility, which continues throughout the construction and operation phases. At the end of the facility's life, a final decommissioning plan is prepared and must be approved by the relevant regulatory authority before the commencement of decommissioning activities. Thus, decommissioning can take decades to plan and execute, in addition to requiring significant investment to achieve its objective. In this context, the decommissioning project must be carried out through a specific strategy, demonstrating its feasibility of implementation, aligned with the regulatory framework, and considering the technical, administrative, social, environmental, and economic considerations of the country in question. With the increase in nuclear activities envisaged in national policies and strategies, and considering recent regulatory changes, this work has developed a set of strategies for planning the decommissioning activities of small nuclear reactors during the construction phase. These well-planned and systematic strategies encompass the entire life cycle of the reactor, from its initial design phase to its decommissioning, and were based on a literature review on the subject and the use of risk assessment techniques described in the ABNT ISO/IEC 31010 standard. Additionally, they were based on international best practices and recommendations from the IAEA, aiming to guide the decommissioning of small nuclear reactors in Brazil.
 
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Publishing Date
2023-10-06
 
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