NUCLEAR POWER PLANTS FOR SRI LANKA BY YEAR2020 A dissertation submitted to the Department of Electrical Engineering, University of Moratuwa in partial fulfillment of the requirements for the Degree of Master of Science By B.M.A.T. PRIYADARSHANA Supervised by: Eng. W.D.A.S. Wijayapala Department of Electrical Engineering University of Moratuwa Sri Lanka 2010 94556 Abstract Ever increasing demand for electricity, due to increased consumption, industrial development and electrification, will have to be met by the Sri Lankan electricity industry. Ceylon Electricity Board has a long term generation plan, which mainly focuses on coal power. Despite the massive environmental pollution, it is not wise to depend only on coal power since coal resource is also a limited conventional resource. Therefore a country like Sri Lanka should have a good mixture of energy options for electricity generation rather than adhering to one conventional energy source as coal. Aim of this study is to investigate the possibility of adopting Nuclear Power option to Sri Lanka. Due to the limited capacity of the current electricity network to absorb an economic scale nuclear power plant, the consideration was made for the year 2020, by which time the electricity network capacity will be large enough. An interesting fact is that some countries smaller in size than Sri Lanka successfully adopted nuclear power plants for their electricity generation. Hence this study could be considered as timely. The study focuses on following facts; .• 1. Future demand and generation of Sri Lanka up to year 2020 2. World status of the Nuclear Power Plants and Technology 3. Pre-feasibility study - Technology 4. Pre-feasibility study - Economics 5. Pre-feasibility study - Site Survey 6. Pre-feasibility study - Environmental Impact Assessment The technological pre-feasibility study addresses suitable type and size of a nuclear power plant for Sri Lanka. Thereby the CANDU technology is discussed which is adopted mainly in India and Canada. In economic pre-feasibility study, the Leve1ized Unit Electricity Costs were calculated for the nuclear power plant as well as for the coal power option. As per the calculation unit electricity cost for the nuclear option seems to be slightly higher than from the oal option at current market conditions. Also a sensitivity analysis was done considering the changes in fuel cost and it shows that nuclear power unit cost dependency on fuel price is very much less than that of coal option. Under the economics, the possible initial financing methods for a country like Sri Lanka are also discussed. For the site survey, author proposes 9 locations for initial consideration. Screening to select final sites, should be done by the authority that is responsible for feasibility study. The main criteria for selecting these sites were population density, cooling water availability, and land availability. The selected sites should also have minimum impact on the environment. Existing local regulations and international obligations as well as required local regulations for setting up a nuclear power plant are also discussed in this document. Especially the adaptation of International Atomic Energy Agency (IAEA) safeguard system is elaborated. The worst nuclear power plant accident in the world history is analyzed to have a clear picture on the possible maximum damage in case of a major accident, even though the probability of occurrence of such a disaster is extremely low. India, the closest neighbor country of Sri Lanka, is increasing nuclear power share drastically and some nuclear power plants are being built near to Sri Lanka. A complete information regarding the locations of Indian nuclear power plants are also discussed. For the formidable question, "In case of a nuclear accident, can Sri Lanka bear it?", the most common answer will be "NO!". It is not possible to rule out accidents. On the other hand, as the conventional fuels deplete and their prices escalate, the only long term sustainable and dependable energy source is nuclear. Renewable sources such as solar, wind, hydro etc are either limited in availability or economically unviable as a standalone supply source. Unless there is an economically competitive supply of energy, any country will not be able to provide its services at an acceptable price and thereby will become economically bankrupt. Thus the recommendation conceived from this project is "Study the subject of nuclear power at national level and be cautiously ready to implement nuclear power projects at an appropriate stage in the future to come" D E C L A R A T I O N , • T h e w o r k s u b m i t t e d i n t h i s d i s s e t i a t i o n i s t h e r e s u l t o f m y o w n i n v e s t i g a t i o n , u n l e s s o t h e r w i s e s t a t e d . I t h a s n o t a l r e a d y b e e n a c c e p t e d f o r a n y d e g r e e , a n d i s a l s o n o t b e i n g c o n c u r r e n t l y s u b m i t t e d f o r a n y o t h e r d e g r e e . J ' y L , _ , B . M . A . T . P r i y a d a r s h a n a D a t e : " ' = i 0 · - n~-:? n 1 0 I e n d o r s e t h e d e c l a r a t i o n b y t h e c a n d i d a t e . E n g . W . D . A . S . W i j a y a p a l a D e c l a r a t i o n C o n t e n t s L i s t o f T a b l e s L i s t o f F i g u r e s A c r o n y m s A b s t r a c t A c k n o \ v l e d g c m c n t 1 . I n t r o d u c t i o n 1 . 1 B a c k g r o u n d C O N T E N T S , • 1 . 2 P r e s e n t S i t u a t i o n o f E l e c t r i c i t y G e n e r a t i o n i n S r i L a n k a 1 . 2 . 1 P r e s e n t G e n e r a t i o n 1 . 2 . 2 F u t u r e P l a n s 1 . 3 M o t i v a t i o n 2 . P r o b l e m s t a t e m e n t 2 . 1 I d e n t i f i c a t i o n o f t h e P r o b l e m 2 . 2 O b j e c t i v e s o f t h e S t u d y ) , . , - · - ' I m p o r t a n c e o f t h c S t u d y 3 . B a s i c s o f N u c l e a r P o w e r T e c h n o l o g i e s 3 . 1 B a s i c s o f N u c l e a r P o w e r 3 . 1 . 1 N u c l e a r F i s s i o n 3 . 1 . 2 N u c l e a r F u s i o n 3 . 1 . 3 C h a i n R e a c t i o n 3 . 2 B a s i c C o m p o n e n t s o f a C o n v e n t i o n a l N u c l e a r P o w e r P l a n t 3 . 2 . 1 N u c l e a r R e a c t o r 3 . 2 . 2 R e a c t o r C o o l a n t S y s t e m 3 . 2 . 3 S t e a m G e n e r a t o r 3 . 2 . 4 S t e a m T u r b i n e a n d E l e c t r i c G e n e r a t o r 3 . 2 . 5 R e a c t o r C o n t r o l S y s t e m a n d S a f e t y S h u t d o w n S y s t e m 3 . 5 . 6 C o n t a i n m e n t B u i l d i n g 3 . 2 . 7 S p e n t F u e l S t o r a g e 4 . N u c l e a r P o w e r P l a n t P r e - f e a s i b i l i t y S t u d y : T e c h n o l o g y 4 . 1 S y s t e m C a p a c i t y 1 1 P a g e N o . 1 1 - V V I . . . . . V I I - V I I I I X - X X l - X l l l X I V 1 2 3 6 6 6 7 8 8 8 8 9 9 9 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 2 1 2 4 . 2 T e c h n o l o g y 4 . 2 . 1 C A N D U P o w e r P l a n t 4 . 2 . 2 S u i t a b l e S i z e o f t h e N u c l e a r P o w e r P l a n t 4 . 2 . 3 F u e l R e q u i r e m e n t o f C A N D U 6 U n i t 4 . 2 . 4 C o o l i n g W a t e r R e q u i r e m e n t o f N u c l e a r P o w e r S t a t i o n 4 . 2 . 5 W a s t e D i s p o s a l 4 . 2 . 5 . 1 M a n a g i n g H L W f r o m u s e d f u e l 4 . 2 . 6 S p e n t F u e l R e p r o c e s s i n g , • 4 . 2 . 7 S S T A R ( S m a l l , S e a l e d , T r a n s p o r t a b l e , A u t o n o m o u s R e a c t o r ) 5 . N u c l e a r P o w e r P l a n t P r e - f e a s i b i l i t y S t u d y : E c o n o m y 5 . 1 E c o n o m i c s o f C o a l P o w e r 5 . 2 E c o n o m i c s o f N u c l e a r P o w e r 5 . 3 C o m p a r i s o n a n d S e n s i t i v i t y A n a l y s i s o f U n i t C o s t 5 . 4 P o s s i b l e I n t e r n a t i o n a l F i n a n c i n g S o u r c e s a n d C o n t r a c t o r s 5 . 4 . 1 E x p o r t C r e d i t 5 . 4 . 2 M u l t i l a t e r a l D e v e l o p m e n t I n s t i t u t i o n s 5 . 4 . 3 I n t e r n a t i o n a l M a r k e t s 5 . 4 . 4 A l t e r n a t i v e M e t h o d - B O O / B O T A p p r o a c h 5 . 4 . 5 P o s s i b l e C o n t r a c t o r s a n d E q u i p m e n t S u p p l i e r s 5 . 5 N u c l e a r F u e l M a r k e t a n d A v a i l a b i l i t y 5 . 5 . 1 U r a n i u m M a r k e t 5 . 5 . 2 T h o r i u m M a r k e t 5 . 5 . 3 A v a i l a b i l i t y a n d S u s t a i n a b i l i t y t o t h e F u t u r e ( U r a n i u m ) 5 . 5 . 3 . 1 U r a n i u m A v a i l a b i l i t y 5 . 5 . 3 . 2 A v a i l a b i l i t y a t t h e C u r r e n t C o n s u m p t i o n R a t e ( U r a n i u m ) 5 . 5 . 3 . 3 T h o r i u m A v a i l a b i l i t y 5 . 5 . 3 . 4 T h o r i u m F u e l A v a i l a b i l i t y i n S r i L a n k a 6 . N u c l e a r P o w e r P l a n t P r e - f e a s i b i l i t y S t u d y : S i t e S u r v e y 6 . 1 R e g i o n a l A n a l y s i s a n d I d e n t i f i c a t i o n o f P o t e n t i a l S i t e s 6 . 1 . 1 E a s e o f I n t e g r a t i o n i n t o t h e E l e c t r i c S y s t e m 6 . 1 . 2 G e o l o g y a n d T e c t o n i c 6 . 1 . 3 S e i s m o l o g y 6 . 1 . 4 H e a t R e m o v a l C a p a b i l i t y 6 . 1 . 5 H y d r o l o g y I l l 1 3 1 3 1 7 1 8 1 9 1 9 2 1 2 2 2 2 2 4 2 4 2 5 2 6 2 7 2 7 2 8 2 8 2 8 2 9 2 9 2 9 3 2 3 2 , . . , , . . , . ) . ) 3 4 3 4 3 5 3 6 3 6 3 7 3 8 4 0 4 1 4 1 6 . 1 . 6 D e m o g r a p h y 4 2 6 . 1 . 7 M e t e o r o l o g y 4 2 6 . 1 . 8 R i s k s f r o m M a n - m a d e E v e n t s 4 4 6 . 1 . 9 A v a i l a b i l i t y o f L o c a l I n f r a s t r u c t u r e 4 4 6 . 1 . 1 0 P u b l i c A c c e p t a n c e 4 5 6 . 2 P o p u l a t i o n D i s t r i b u t i o n a n d Z o n i n g C r i t e r i a 4 5 6 . 3 I d e n t i f i c a t i o n o f P o t e n t i a l S i t e s 4 6 7 . N u c l e a r P o w e r P l a n t P r e - f e a s i b i l i t y S t u d y : E n v i r o n m e n t a l I m p a c t A s s e s s m e n t - · 4 8 7 . 1 I m p a c t o n l a n d u s e 4 8 7 . 2 I m p a c t o n w a t e r s y s t e m s a n d t h e f i s h i n g i n d u s t r y 4 9 7 . 3 I m p a c t o f r a d i o a c t i v e a n d o t h e r e m i s s i o n s 4 9 7 . 4 I m p a c t o n f l o r a . f a u n a a n d p r o t e c t e d s i t e s 5 0 7 . 5 I m p a c t o n t h e s o i l , b e d r o c k a n d g r o u n d w a t e r 5 1 7 . 6 I m p a c t o n t h e l a n d s c a p e a n d c u l t u r a l e n v i r o n m e n t 5 2 7 . 7 N o i s e i m p a c t s 5 2 7 . 8 I m p a c t o n p e o p l e a n d s o c i e t y 5 2 7 . 9 I m p a c t o n w a s t e m a n a g e m e n t a n d t 1 n a l d i s p o s a l 5 3 7 . 1 0 I m p a c t o f d e c o m m i s s i o n i n g t h e p o w e r p l a n t 5 4 8 . L o c a l R e g u l a t i o n s & I n t e r n a t i o n a l O b l i g a t i o n 5 5 8 . 1 E x i s t i n g L o c a l R e g u l a t i o n s a n d L a w s o n N u c l e a r T e c h n o l o g i e s 5 5 8 . 2 L o c a l L e g a l F r a m e w o r k R e q u i r e d 5 6 8 . 3 I n t e r n a t i o n a l O b l i g a t i o n 5 7 8 . 3 . 1 S a f e g u a r d s 5 7 8 . 4 I A E A A s s i s t a n c e 5 8 9 . A n a l y s i s o f P a s t N u c l e a r A c c i d e n t s 5 9 9 . 1 E f f e c t t o H u m a n 5 9 9 . 1 . 1 D e t h s 5 9 9 . 1 . 2 L o n g T e r m R a d i a t i o n E f f e c t s 6 1 9 . 1 . 3 O t h e r E f f e c t s 6 1 9 . 2 E f f e c t e d A r e a s 6 1 9 . 3 R e a s o n s f o r t h e C h e r n o b y l A c c i d e n t 6 3 1 0 . A n a l y s i s o f N P P S t a t u s o f t h e I n d i a 6 5 1 0 . 1 G o v e r n m e n t B o d i e s a n d I n s t i t u t i o n s 6 5 I V 1 0 . 2 G e n e r a l P i c t u r e o f N u c l e a r E n e r g y ( E l e c t r i c i t y ) P r o d u c t i o n 1 0 . 3 I n d i a ' s N u c l e a r P o w e r S t a t i o n s N e a r e s t t o S r i L a n k a 1 0 . 3 . 1 K o o d a n k u l a m A t o m i c P o w e r S t a t i o n 1 0 . 3 . 2 M a d r a s A t o m i c P o w e r S t a t i o n R e f e r e n c e s A p p e n d i x 1 : N u c l e a r P o w e r P l a n t C l a s s i f i c a t i o n A p p e n d i x 2 : C a p i t a l C o s t o f U n i t E n e r g y A p p e n d i x 3 : N u c l e a r F u e l A p p e n d i x 4 : R a d i a t i o n a n d R a d i a t i o n M e a s u r e m e n t . A p p e n d i x 5 : P r o p o s e d N P P S i t e s , • A p p e n d i x 6 : I n t e r n a t i o n a l N u c l e a r E v e n t S c a l e ( I N E S ) / R e c o r d o f P a s t A c c i d e n t s v 6 6 6 8 6 8 7 0 7 1 7 4 8 0 8 2 8 5 9 1 1 0 0 L i s t o f t a b l e s T a b l e n u m b e r D e s c r i p t i o n f - - T a b l e 1 . 1 E l e c t r i c i t y G e n e r a t i o n S t a t i s t i c s T a b l e 1 . 2 L o a d F o r e c a s t - - - T a b l e 1 . 3 I m p l e m e n t a t i o n P r o g r a m T a b l e 1 . 4 P o l l u t a n t s E m i s s i o n T a b l e 1 . 5 P o l l u t a n t s E m i s s i o n E s t i m a t e : S r i L a n k a T a b l e 1 . 6 W o r l d N u c l e a r S t a t u s : S t a t i s t i c a l D a t a . 2 0 0 6 T a b l e 4 . 1 W o r l d C A N D U P l a n t s a s a t Y e a r 2 0 0 3 T a b l e 4 . 2 7 0 0 M W e c l a s s C A N D U 6 N P P D a t a T a b l e 4 . 3 C o o l i n g W a t e r R e q u i r e m e n t T a b l e 5 . 1 S e n s i t i v i t y A n a l y s i s T a b l e 5 . 2 W o r l d U r a n i u m P r o d u c t i o n f - - - - - - - - - T a b l e 5 . 3 U r a n i u m A v a i l a b i l i t y T a b l e 5 . 4 U r a n i u m A v a i l a b i l i t y : N o . o f Y e a r s T a b l e 1 0 . 1 N u c l e a r P l a n t s i n O p e r a t i o n - I n d i a T a b l e 1 0 . 2 N u c l e a r P l a n t s U n d e r C o n s t r u c t i o n - I n d i a T a b l e 1 0 . 3 P l a n n e d N u c l e a r P o w e r P l a n t s - I n d i a T a b l e 1 0 . 4 F i r m l y P r o p o s e d P r o j e c t s - I n d i a - - - - - - T a b l e 1 0 . 5 K o o d a n k u l a m A t o m i c P o w e r S t a t i o n - - - - - - T a b l e 1 0 . 6 M a d r a s A t o m i c P o w e r S t a t i o n - - - - - - - - - - - T a b l e A 2 . 1 D i s c o u n t e d P r o j e c t C o s t & E n e r g y T a b l e A 2 . 2 L o a n S c h e d u l e T a b l e A 6 . 1 G e n e r a l D e s c r i p t i o n o f I N E S L e v e l s - - V I L i s t o f F i g u r e s F i g u r e n u m b e r D e s c r i p t i o n F i g u r e 3 . 1 C o m p o n e n t s o f N P P F i g u r e 4 . 1 A v e r a g e D a i l y D e m a n d C u r v e F i g u r e 4 . 2 C A N D U F u e l B u n d l e ( 3 7 e l e m e n t , 5 0 e m l o n g & 1 0 e m d i a m e t e r ) F i g u r e 4 . 3 C A N D U F u e l c y c l e o p t i o n s F i g u r e 4 . 4 S c h e m a t i c D i a g r a m o f a C A N D O r e a c t o r F i g u r e 4 . 5 G r a p h i c a l C o n c e p t i o n o f U n d e r g r o u n d D i s p o s a l o f H L W F i g u r e 5 . 1 W o r l d U r a n i u m P r o d u c t i o n F i g u r e 5 . 2 U r a n i u m S p o t P r i c e s - C a m e c o ( C a n a d a ) F i g u r e 5 . 3 A u s t r a l i a n T h e m 1 a l C o a l P r i c e s ( L o w S u l p h e r ) F i g u r e 6 . 1 S r i L a n k a n E l e c t r i c a l T r a n s m i s s i o n S y s t e m F i g u r e 6 . 2 G e o l o g i c a l L a y e r s o f E a r t h F i g u r e 6 . 3 G e o l o g y o f S r i L a n k a F i g u r e 6 . 4 I n d i a n P l a t e f - - - F i g u r e 6 . 5 S e i s m i c H a z a r d M a p o f S r i L a n k a F i g u r e 6 . 6 P o p u l a t i o n D i s t r i b u t i o n o f S r i L a n k a ~- r - p - r o p o s e d L o c a t i o n s f o r N P P F i g u r e 6 . 7 - - - - F i g u r e 7 . 1 N a t i o n a l P a r k s a n d S a n c t u a r i e s r - - F i g u r e 9 . 1 C h e r n o b y l S i t e a f t e r t h e D i s a s t e r - - - - · - - - - - F i g u r e 9 . 2 C o n t i n e n t a l S c a l e o f t h e C h e r n o b y l A c c i d e n t F i g u r e 9 . 3 C o n t i n e n t a l S c a l e o f t h e C h e r n o b y l A c c i d e n t - - F i g u r e 1 0 . 1 A t o m i c P o w e r S t a t i o n s i n I n d i a - - - - - - F i g u r e 1 0 . 2 K o o d a n k u 1 a m A t o m i c P o w e r S t a t i o n . I n d i a - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - F i g u r e I 0 . 3 K o o d a n k u l a m A t o m i c P o w e r S t a t i o n . I n d i a F i g u r e 1 0 . 4 M a d r a s A t o m i c P o w e r S t a t i o n . I n d i a - - - - - - - - - - - - - - F i g u r e A 4 . 1 R a d i a t i o n ~-- F i g u r e A S . I D e l f t I s l a n d - - · - - - - - - - - - - - - - - · F i g u r e A 5 . 2 M a n a r I s l a n d F i g u r e A 5 . 3 N e a r P a l a v i N a w a l a d i V l l F i g u r e n u m b e r D e s c r i p t i o n F i g u r e A 5 . 4 N e a r K u d r a m a l e i P o i n t F i g u r e A 5 . 5 N e a r A l a m p i l M u l a i t i v u F i g u r e i \ 5 . 6 N c a r P e r i y a k a r a c h c h i T a n k , T r i n c o m a l e e N o r t h F i g u r e A 5 . 7 N e a r V a l a i c h c h e n a i F i g u r e A 5 . 8 S a n g a m a n K a n d a T u d u w a F i g u r e A 5 . 9 N e a r Y a l a , • V I I I A B W R A E A A G R B O O B O T B W R C A N D U C A E S A R C E B E C A E C C S E P Z E S B W R G C R H L W H W R H T G C R I A E A I L W I N E S J V C L L W L M F B R U J E C L W R M S R N P P O M R P I I W R P W R R B M K A c r o n y m s A d v a n c e d B o i l i n g W a t e r R e a c t o r A t o m i c E n e r g y A u t h o r i t y A d v a n c e d G a s C o o l e d R e a c t o r B u i l d O w n a n d O p e r a t e B u i l d O w n a n d T r a n s f e r B o i l i n g W a t e r R e a c t o r C A N a d a D e u t e r i u m U r a n i u m , • C l e a n A n d E n v i r o n m e n t a l l y S a f e A d v a n c e d R e a c t o r C e y l o n E l e c t r i c i t y B o a r d E x p o r t C r e d i t A g e n c i e s E m e r g e n c y C o r e C o o l i n g S y s t e m E m e r g e n c y P l a n n i n g Z o n e E c o n o m i c S i m p l i f i e d B o i l i n g W a t e r R e a c t o r G a s C o o l e d R e a c t o r H i g h - L e v e l W a s t e H e a v y W a t e r M o d e r a t e d R e a c t o r H i g h T e m p e r a t u r e G a s C o o l e d R e a c t o r I n t e r n a t i o n a l A t o m i c E n e r g y A u t h o r i t y I n t e r m e d i a t e - L e v e l W a s t e I n t e r n a t i o n a l N u c l e a r E v e n t S c a l e J o i n t V e n t u r e C o m p a n y L o w L e v e l W a s t e L i q u i d M e t a l F a s t B r e e d e r R e a c t o r L e v e l i z e d U n i t E n e r g y C o s t L i g h t W a t e r M o d e r a t e d R e a c t o r M o l t e n S a l t R e a c t o r N u c l e a r P o w e r P l a n t O r g a n i c a l l y M o d e r a t e d R e a c t o r P r e s s u r i z e d H e a v y W a t e r R e a c t o r P r e s s u r i z e d W a t e r R e a c t o r R e a k t o r B o l s h o y M o s h c h n o s t i K a n a l n i y ( H i g h P o w e r C h a n n e l R e a c t o r ) I X S S T A R V L L W 4 S S m a l l S e a l e d T r a n s p o r t a b l e A u t o n o m o u s R e a c t o r V c r y L o w L e v e l W a s t e S u p e r - S a f e . S m a l l . a n d S i m p l e , • X A C K N O W L E D G E M E N T F i r s t o f a l L I a m v e r y m u c h g r a t e f u l t o E n g . W . D . A . S . W i j a y a p a l a , w h o e n c o u r a g e d a n d g u i d e d m e i n a l l t h e a r e a s i n t h i s i n v e s t i g a t i o n a n d o n p e r p e t r a t i o n o f f i n a l d i s s e r t a t i o n . I a l s o t h a n k a c a d e m i c s t a f T m e m b e r s o f D e p a r t m e n t o f E l e c t r i c a l E n g i n e e r i n g w h o _ . g a v e v a l u a b l e c o m m e n t s a n d i n s t r u c t i o n s d u r i n g t h e p r o g r e s s r e v i e w s a n d v a l u a b l e a d v i c e s f o r p e r p e t r a t i o n o f f i n a l d i s s e r t a t i o n . I s i n c e r e l y m e n t i o n a l l t h e t e a c h e r s w h o g a v e m e l o t o f k n o w l e d g e d u r i n g m y f i r s t y e a r o f t h e M . S c . p r o g r a m . I w o u l d l i k e t o t a k e t h i s o p p o r t u n i t y t o e x t e n d m y s i n c e r e t h a n k s t o M r . U . K . W . S i l v a . D e p u t y G e n e r a l M a n a g e r ( P H M - R 4 ) . M r . M . M . M . S a b r y , C h i e f E n g i n e e r ( P r o c u r e m e n t ) a n d M r . M . W e e r a t u n g a . E l e c t r i c a l E n g i n e e r ( S u b s t a t i o n - D 4 ) o f C e y l o n E l e c t r i c i t y B o a r d w h o g a v e t h e i r c o - o p e r a t i o n t o c o n d u c t m y i n v e s t i g a t i o n w o r k s u c c e s s f u l l y . I t i s a p l e a s u r e t o r e m e m b e r t h e c o - o p e r a t i o n o f f e r e d b y t h e c o l l e a g u e s i n t h e p o s t g r a d u a t e p r o g r a m m e , f r i e n d s a n d s p e c i a l l y m y w i f e w h o e n c o u r a g e d m e t o c o n t i n u e t h e s t u d i e s f r o m s t a r t t o e n d . X I V C h a p t e r 1 I n t r o d u c t i o n 1 . 1 . B a c k g r o u n d E l e c t r i c i t y i s a n e s s e n t i a l r e q u i r e m e n t o f t h e m o d e m s o c i e t y . T h e h i g h r e l i a b i l i t y o f e l e c t r i c i t y s u p p l y a t a n a f f o r d a b l e p r i c e i s t h e k e y f o r d e v e l o p i n g a c o u n t r y l i k e S r i L a n k a . T h e e l e c t r i c i t y p r o d u c t i o n h a s t o e n c o u n t e r t h e i n c r e a s i n g d e m a n d i n t h e c o m i n g y e a r s . T h e r e f o r e i t i s n e c e s s a r y t o a n a l y z e t p e v a r i o u s o p t i o n s a v a i l a b l e f o r g e n e r a t i n g e l e c t r i c i t y i n S r i L a n k a . 1 . 2 . P r e s e n t S i t u a t i o n o f E l e c t r i c i t y G e n e r a t i o n i n S r i L a n k a 1 . 2 . 1 . P r e s e n t E l e c t r i c i t y G e n e r a t i o n T h e t a b l e 1 . 1 g i v e s t h e s t a t i s t i c a l d a t a o n i n s t a l l e d c a p a c i t y , e l e c t r i c i t y g e n e r a t i o n , m a x i m u m d e m a n d a n d p e r c e n t a g e s o f h y d r o t h e r m a l m i x f o r l a s t f o u r y e a r s [ 1 ] . I t e m U n i t 2 0 0 5 2 0 0 6 2 0 0 7 2 0 0 8 I n s t a l l e d c a p a c i t y ( t o n a t i o n a l g r i d ) M W 2 4 1 0 2 4 3 3 2 4 4 3 2 6 4 5 ' I E n e r g y G e n e r a t i o n ( t o n a t i o n a l g r i d ) G W h 8 7 6 9 9 3 8 8 9 8 1 4 9 9 0 1 ' ! M a x i m u m D e m a n d M W 1 7 4 8 1 8 9 2 1 8 4 2 1 9 2 2 H y d r o : T h e r m a l ( 1 0 0 % ) o n E n e r g y G e n . % 4 0 : 6 0 5 0 : 5 0 4 0 : 6 0 4 2 : 5 8 T a b l e 1 . 1 - E l e c t r i c i t y G e n e r a t i o n S t a t i s t i c s T h e i n s t a l l e d c a p a c i t y o f w i n d p o w e r p l a n t i s 3 M W a n d i t s c o n t r i b u t i o n t o e n e r g y g e n e r a t i o n i s a b o u t 2 . 2 G W h a n n u a l l y . F r o m t h e a b o v e d a t a , p o s s i b l e a n n u a l a v e r a g e h y d r o p o w e r g e n e r a t i o n c a p a b i l i t y i s a b o u t 4 0 0 0 G W h a n d t h e r e s t o f t h e r e q u i r e m e n t h a s t o b e m e t b y t h e r m a l p o w e r g e n e r a t i o n . T h e a v a i l a b l e t h e r m a l p o w e r g e n e r a t i o n c o n s i s t s o f O i l a n d G a s t u r b i n e s w h i l e t h e C o a l p o w e r e d p o w e r p l a n t s a r e b e i n g c o n s t r u c t e d . P a g e 1 o f 1 0 5 1 . 2 . 2 F u t u r e P l a n s B e i n g t h e n a t i o n a l e l e c t r i c i t y s u p p l i e r , C e y l o n E l e c t r i c i t y B o a r d ( C E B ) h a s f o r e c a s t e d t h e e l e c t r i c i t y d e m a n d u p t o y e a r 2 0 2 5 [ 2 ] . T a b l e 1 . 2 i n d i c a t e s s o m e o f t h e d e t a i l s i n t h i s f o r e c a s t . G r o s s D e m a n d G r o w t h G e n e r a t i o n Y e a r L o s s e s P e a k ( M W ) ( G W h ) R a t e ( % ) ( % ) ( G W h ) 2 0 1 0 1 0 , 3 2 7 8 . 2 1 5 . 2 1 2 , 1 7 2 2 , 5 1 7 2 0 1 1 1 1 , 1 6 6 8 . 1 1 4 . 9 1 3 , 1 1 4 2 , 7 1 2 2 0 1 2 1 2 , 0 7 0 8 . 1 1 4 . 6 1 4 , 1 2 7 2 , 9 2 1 2 0 1 3 1 3 , 0 4 0 8 . 0 1 4 . 3 1 5 , 2 1 0 3 , 1 4 6 2 0 1 4 1 4 , 0 7 9 8 . 0 1 4 . 1 1 6 , 3 9 0 3 , 3 8 9 2 0 1 5 1 5 , 1 9 0 7 . 9 1 4 . 1 1 7 , 6 8 3 3 , 6 5 7 2 0 1 6 1 6 , 3 7 8 7 . 8 1 4 . 1 1 9 , 0 6 6 3 , 9 4 3 2 0 1 7 1 7 , 6 5 4 7 . 8 1 4 . 1 2 0 , 5 5 2 4 , 2 5 0 i 2 0 1 8 1 9 , 0 1 9 7 . 7 1 4 . 1 2 2 , 1 4 1 4 , 5 7 9 2 0 1 9 2 0 , 4 8 0 7 . 7 1 4 . 1 2 3 , 8 4 2 4 , 9 3 1 2 0 2 0 2 2 , 0 4 0 7 . 6 1 4 . 1 2 5 , 6 5 8 5 , 3 0 6 2 0 2 1 2 3 , 7 0 8 7 . 6 1 4 . 1 2 7 , 6 0 0 5 , 7 0 8 2 0 2 2 2 5 , 4 9 7 7 . 5 1 4 . 1 2 9 , 6 8 2 6 , 1 3 8 2 0 2 3 2 7 , 4 1 2 7 . 5 1 4 . 1 3 1 , 9 1 2 6 , 5 9 9 2 0 2 4 2 9 , 4 5 9 7 . 5 1 4 . 1 3 4 , 2 9 5 7 , 0 9 2 2 0 2 5 3 1 , 6 4 8 7 . 4 1 4 . 1 3 6 , 8 4 3 7 , 6 1 9 T a b l e 1 . 2 - L o a d F o r e c a s t B a s e d o n t h i s f o r e c a s t C E B p r o p o s e d a g e n e r a t i o n e x p a n s i o n p l a n u p t o y e a r 2 0 2 0 w h i c h i s t h e l e a s t c o s t g e n e r a t i o n e x p a n s i o n s e q u e n c e a s s h o w n i n t a b l e 1 . 3 [ 2 ] . F r o m t h e p l a n i t i s o b v i o u s t h a t t h e c o u n t r y w i l l d e p e n d m o r e o n l i m i t e d f o s s i l f u e l p o w e r e d e l e c t r i c i t y g e n e r a t i o n i n t h e n e a r f u t u r e w h i c h s e e m s t o b e t h e b e s t o p t i o n a t p r e s e n t . P a g e 2 o f 1 0 5 P o w e r P l a n t C a p a c i t y ( M W ) F u e l Y e a r o f C o m m i s s i o n i n g 2 x 3 0 0 C o a l 2 0 1 1 3 0 0 C o a l 2 0 1 2 3 0 0 C o a l 2 0 1 3 3 0 0 C o a l 2 0 1 4 3 0 0 C o a l 2 0 1 5 3 0 0 C o a l 2 0 1 6 3 0 0 C o a l 2 0 1 7 3 0 0 C o a l 2 0 1 8 3 0 0 C o a l 2 0 1 9 1 0 5 G a s T u r b i n e 2 0 2 0 T a b l e 1 . 3 - P r o p o s e d G e n e r a t i o n E x p a n s i o n P l a n , 1 . 3 . M o t i v a t i o n F u t u r e e x p a n s i o n o r t h e n e w c o n s t r u c t i o n o f h y d r o p o w e r p l a n t s i n S r i L a n k a w i l l a d d v e r y l i t t l e t o t o t a l i n s t a l l e d h y d r o p o w e r c a p a c i t y , s i n c e h y d r o p o t e n t i a l h a s b e e n e x p l o i t e d t o a m a x i m u m . D u e t o t h e w o r l d ' s i n c r e a s i n g d e m a n d f o r o i l a n d g a s , t h e i r l i m i t e d a v a i l a b l e q u a n t i t y ( p r o b a b l y e n o u g h f o r a f e w d e c a d e s ) a n d h i g h p r i c e s , t h e c o u n t r y c a n n o t r e l y o n t h o s e t w o f o s s i l f u e l s f o r e l e c t r i c i t y g e n e r a t i o n . C o a l i s u s e d e x t e n s i v e l y a l l o v e r t h e w o r l d f o r e l e c t r i c i t y g e n e r a t i o n a n d w i l l c o n t i n u e f o r s e v e r a l h u n d r e d y e a r s . B u t u p o n e x t i n c t i o n o f f o s s i l f u e l o i l a n d t h e i n c r e a s e d u s e o f c o a l w i l l l e a d t o h i g h c o a l p r i c e a s w e l l a s s h o r t e n t h e a v a i l a b i l i t y p e r i o d . T h e o t h e r c o n c e r n i s t h a t t h e c o a l b u r n i n g c a u s e s h i g h e n v i r o n m e n t a l p o l l u t i o n . T h e c o m p a r i s o n d a t a f o r p o l l u t a n t e m i s s i o n i s g i v e n i n T a b l e 1 . 4 a n d T a b l e 1 . 5 . E v e n t h o u g h t h e c o a l p o w e r s e e m s t o b e t h e i m m e d i a t e a n d o n l y s o l u t i o n f o r S r i L a n k a ( a s a t t h e m o m e n t 3 x 3 0 0 M W c o a l p o w e r p l a n t s a r e b e i n g c o n s t r u c t e d ) , i t i s n o t a d v i s a b l e t o c o n s i d e r i t a s t h e o n l y o p t i o n f o r p o w e r g e n e r a t i o n o n l o n g t e r m b a s i s . T h e c o n s t r u c t i o n o f l a r g e s c a l e r e n e w a b l e e n e r g y p o w e r p l a n t s s h o u l d b e f u r t h e r s t u d i e d f o r e c o n o m y , t e c h n o l o g i c a l v i a b i l i t y a n d t h e c a p a c i t y s i n c e s o m e o f t h e t e c h n o l o g i e s a r e n o t w e l l d e v e l o p e d y e t . T h e r e i s a n e n t h u s i a s m f o r r e - c o n s i d e r i n g n u c l e a r p o w e r f o r e l e c t r i c i t y g e n e r a t i o n a l l o v e r t h e w o r l d a s n e w , s a f e a n d e c o n o m i c a l n u c l e a r t e c h n o l o g i e s a r e e m e r g i n g . I n S r i L a n k a , C E B a n n o u n c e d a n i n v i t a t i o n t o t h e l o c a l e x p e r t s t o c o n t r i b u t e t h e i r k n o w l e d g e f o r a s t u d y t o f i n d o u t t h e p o s s i b i l i t y o f u s i n g n u c l e a r e n e r g y t o g e n e r a t e e l e c t r i c i t y , i n y e a r 2 0 0 8 , A p r i l [ 3 ] . P a g e 3 o f 1 0 5 T h e a u t h o r i s a n E n g i n e e r i n C E B a n d s e l e c t e d t h i s t o p i c t o i n v e s t i g a t e t h e p o s s i b i l i t y o f u s i n g n u c l e a r t e c h n o l o g y f o r e l e c t r i c i t y g e n e r a t i o n i n S r i L a n k a a s a t i m e l y a p p r o p r i a t e t o p i c . N O x S 0 2 c o C 0 2 H g M e t h a n e T h e r m a l P a r t i c u l a t e M a t t e r C o a l 6 . 0 1 3 . 0 l i t t l e 2 2 . 4 9 Y e s M i n e Y e s Y e s l b / l b / l b / f u m e s M W h M W h M W h O i l 4 . 0 1 2 . 0 Y e s 1 6 . 7 2 0 . 0 2 n o Y e s Y e s l b / l b / l b / p p m M W h M W b M W h ~ N a t u r a l 1 . 7 0 . 1 l b / Y e s 1 1 . 3 5 ? NG~80% Y e s Y e s G a s l b / M W h l b / m e t h a n e M W h M W b & b u r n e d W i n d * * * * * * I n s i g n i f i c a n n o t ; n o S o l a r * * * * * * r a d i a t i o n / n o c o n d u c t i o n f r o m p a n e l s H y d r o * * * s o m e * r e s e r v - n o n o o r r G e o - * ? * * * ? Y e s n o t h e r m a l N u c l e a r * * * * * * Y e s n o T a b l e 1 . 4 - P o l l u t a n t s E m i s s i o n * V e r y l i t t l e o r n o . ( A t t h e c o n s t r u c t i o n s t a g e o r a t t h e o p e r a t i o n ) Y e a r 1 0 0 0 T o n s p e r Y e a r P a r t i c u l a t e S O x N O x C 0 2 2 0 0 6 0 . 4 5 1 . 7 2 3 6 . 1 3 2 , 9 7 4 . 8 2 0 1 1 1 . 9 6 6 . 2 9 4 1 . 8 5 6 , 1 2 2 . 7 2 0 1 6 4 . 9 6 4 . 7 4 3 0 . 6 9 1 1 , 8 7 5 . 3 2 0 2 0 7 . 3 9 2 . 8 8 4 3 . 1 1 7 , 4 7 5 . 4 T a b l e 1 . 5 - P o l l u t a n t s E m i s s i o n E s t i m a t e : S r i L a n k a " F u e l " F u e l E x t r a c t i o n R e s i d u e Y e s A s h , f l y D e a t h s o f a s h m i n e r s Y e s E n g i n e b l o w b y , 1 g a s e s Y e s V e r y l o w e x p l o s i o n s i f a n y N o ( b i r d s ) n o n o n o A f f e c t s n o d o w n s t r e a m B r i n e s p i l l s S a l i n e s p i l l s Y e s S p e n t f u e l I n t h e b a c k g r o u n d s t u d y , t h e a u t h o r i n v e s t i g a t e d t h e w o r l d n u c l e a r s t a t u s c o m p a r i n g a r e a o f t h e c o u n t r y , p o p u l a t i o n a n d n u c l e a r e l e c t r i c e n e r g y c a p a c i t y ( T a b l e 1 . 6 ) . F r o m t h e s e d a t a i t i s o b v i o u s t h a t s o m e c o u n t r i e s s m a l l e r t h a n S r i L a n k a h a v e a d o p t e d n u c l e a r t e c h n o l o g y f o r e l e c t r i c i t y g e n e r a t i o n . H e n c e t h e b a s i c s t u d y o f n u c l e a r e n e r g y f o r e l e c t r i c i t y g e n e r a t i o n i n S r i L a n k a i n t h e n e a r f u t u r e i s c o n s i d e r e d a s a p o s s i b l e o p t i o n . P a g e 4 o f 1 0 5 R e a c t o r s i n R e a c t o r s M a x . T o t a l A r e a P o p u l a t i o n o p e r a t i o n u n d e r s i n g l e S y s t e m ( 1 0 0 0 ( M i l l i o n ) I P e r s I C o u n t r y c o n s t r u c t . u n i t C a p a c i t y s q k m ) s q k m " ' T o t a i M W " ' T o t a l s i z e ( G W ) - - M W ( M W ) · = · = ; ; J ; ; J T a b l e 1 . 6 - W o r l d N u c l e a r S t a t u s : S t a t i s t i c a l D a t a , 2 0 0 6 * * R e f e r e n c e : N u c l e a r P o w e r a n d S u s t a i n a b l e D e v e l o p m e n t , B r o c h u r e - 2 0 0 6 , I n t e r n a t i o n a l A t o m i c E n e r g y A g e n c y ( I A E A ) P a g e 5 o f 1 0 5 C h a p t e r 2 P r o b l e m S t a t e m e n t 2 . 1 . I d e n t i f i c a t i o n o f t h e P r o b l e m F r o m t h e t a b l e 1 . 1 a n d 1 . 3 . i t i s e v i d e n t i n t h e n e a r f u t u r e m a j o r p o r t i o n o f t h e e l e c t r i c i t y p r o d u c t i o n o f S r i L a n k a w i l l b e f r o m f o s s i l f u e l s . T h e f o s s i l f u e l s a r e l i m i t e d r e s o u r c e s a n d w i t h t h e i n c r e a s e d c o n s u m p t i o n , t h e c o s t w i l l b e i n c r e a s e d l e a d i n g t o u t m o s t c o m p e t i t i o n a n d p o s s i b l y a r i s k o f e x t i n c t i o n . T o m a i n t a i n , • c o n t i n u o u s p r o d u c t i o n o f e l e c t r i c i t y t o s u i t e t h e p r e s e n t a n d f u t u r e i n c r e a s e d d e m a n d , t h e e l e c t r i c i t y p r o d u c t i o n i s n e e d e d t o b e d i v e r s i f i e d t o p o s s i b l e s e v e r a l o p t i o n s w h i c h a r e m o r e s u s t a i n a b l e . O n t h e o t h e r h a n d b u r n i n g o f f o s s i l f u e l c a u s e s e n v i r o n m e n t a l p o l l u t i o n w h i c h h a s s e v e r e i m p a c t s o n e x i s t e n c e o f l i f e . T h e r e f o r e i t i s a p p r o p r i a t e t o c o n s i d e r t h e c l e a n e r t e c h n o l o g i e s f o r e l e c t r i c i t y g e n e r a t i o n . T h e p r o b l e m i s w h a t o p t i o n s a v a i l a b l e f o r S r i L a n k a t o p r o d u c e e l e c t r i c i t y a n d t h e e x t e n t o f t h e i r s u i t a b i l i t y w i t h t h e e c o n o m i c a l , s o c i a l , e n v i r o n m e n t a l a n d t e c h n o l o g i c a l c o m p l i a n c e s . 2 . 2 . O b j e c t i v e o f t h e S t u d y T h i s p r o j e c t a d d r e s s e s t h e p o s s i b i l i t y o f g e n e r a t i n g e l e c t r i c i t y u s i n g n u c l e a r p o w e r i n S r i L a n k a i n t h e n e a r f u t u r e , p r o b a b l y b y t h e y e a r 2 0 2 0 . T h e d e t a i l e d b a c k g r o u n d s t u d y , i n i t i a l e c o n o m i c a n d s o c i a l f e a s i b i l i t y s t u d y , b a s i c t e c h n o l o g i c a l s t u d y , s a f e t y a n d e n v i r o n m e n t a l s t u d y w i l l b e c o v e r e d i n t h i s p r o j e c t . T h e o u t c o m e o f t h i s p r o j e c t w i l l p r o v i d e s i n g l e s o u r c e o f r e q u i r e d i n f o r m a t i o n f o r e n e r g y p l a n n e r s , p o l i c y m a k e r s a n d n o r m a l p u b l i c f o r c o n s i d e r i n g w h e t h e r t h e n u c l e a r e n e r g y i s a v i a b l e o p t i o n f o r S r i L a n k a . P a g e 6 o f 1 0 5 2 . 3 . I m p o r t a n c e o f t h e S t u d y T h e s t u d y o f t h e p o s s i b i l i t y o f e l e c t r i c i t y p r o d u c t i o n u s i n g n u c l e a r t e c h n o l o g y 1 s i m p o r t a n t d u e t o f o l l o w i n g r e a s o n s . • D u e t o t h e a d v a n c e m e n t o f n u c l e a r t e c h n o l o g y , t h e a v a i l a b l e f u e l s f o r n u c l e a r e n e r g y p r o d u c t i o n s e e m s t o b e u n l i m i t e d w h i c h w i l l b e f u r t h e r d i s c u s s e d i n s u b s e q u e n t c h a p t e r s . • T e c h n o l o g i c a l a d v a n c e m e n t m a k e t h i s t e c h n o l o g y s a f e r , h e n c e t h i s i s w i d e l y / a d o p t e d a l l o v e r t h e w o r l d . N e w c o u n t r i e s l i k e B a n g l a d e s h , I n d o n e s i a , T h a i l a n d a n d M a l a y s i a h a v e t a k e n s t e p s t o i m p l e m e n t n u c l e a r p o w e r p l a n t p r o j e c t s . H o w e v e r p o s s i b i l i t y o f m a j o r a c c i d e n t s a n d t h e i r c o n s e q u e n c e s a r e s t i l l a c o n c e r n . • T h i s i s a c l e a n t e c h n o l o g y . T h e p o l l u t a n t e m i s s i o n s c a n b e c o n s i d e r e d a s n e g l i g i b l e . H o w e v e r i n i t i a l c o n s t r u c t i o n , n u c l e a r m a t e r i a l p r o c e s s i n g , n u c l e a r f u e l p r o d u c t i o n h a v e i m p a c t s o n e n v i r o n m e n t . • F u e l c o s t c o n t r i b u t i o n t o e l e c t r i c i t y c o s t i s v e r y s m a l l a n d t h e i n i t i a l c o n s t r u c t i o n c o s t i s r e d u c i n g d u e t o n e w a d v a n c e m e t h o d s o f c o n s t r u c t i o n s . • A t t h e m o m e n t S r i L a n k a i s h a v i n g p e a c e f u l b a c k g r o u n d w h i c h i s n e c e s s a r y f o r t h i s k i n d o f a c t i v i t i e s . • P r o b l e m o f n u c l e a r w a s t e m a n a g e m e n t w i l l b e a m a j o r f a c t o r . • P a s t s t u d i e s r e v e a l t h a t S r i L a n k a i s h a v i n g T h o r i u m r e s o u r c e w h i c h I S a p o s s i b l e o p t i o n a s a n u c l e a r f u e l . P a g e 7 o f 1 0 5 C h a p t e r 3 B a s i c s o f N u c l e a r P o w e r T e c h n o l o g i e s 3 . 1 . B a s i c s o f N u c l e a r P o w e r N u c l e a r t h e r m a l p o w e r i s g e n e r a t e d f r o m t w o t y p e s o f n u c l e a r r e a c t i o n s c a l l e d N u c l e a r F i s s i o n a n d N u c l e a r F u s i o n . 3 . 1 . 1 . N u c l e a r F i s s i o n ~ N u c l e a r f i s s i o n i s a n u c l e a r r e a c t i o n i n w h i c h t h e n u c l e u s o f a n a t o m s p l i t s i n t o s m a l l e r p a r t s , o f t e n p r o d u c i n g f r e e n e u t r o n s a n d l i g h t e r n u c l e i , w h i c h m a y e v e n t u a l l y p r o d u c e p h o t o n s ( i n t h e f o r m o f g a m m a r a y s ) . F i s s i o n o f h e a v y e l e m e n t s i s a n e x o t h e r m i c r e a c t i o n w h i c h c a n r e l e a s e l a r g e a m o u n t s o f e n e r g y b o t h a s e l e c t r o m a g n e t i c r a d i a t i o n a n d a s k i n e t i c e n e r g y o f t h e f r a g m e n t s ( h e a t i n g t h e b u l k m a t e r i a l w h e r e f i s s i o n t a k e s p l a c e ) . A t p r e s e n t n u c l e a r f i s s i o n i s t h e r e a c t i o n u s e d t o g e n e r a t e e l e c t r i c i t y i n a l l t h e n u c l e a r p o w e r p l a n t s . E x a m p l e s o f n u c l e a r f i s s i o n a r e a s f o l l o w s . 2 giU+~n ~ 2 f i s s i o n f r a g m e n t s + 2 . 4 n e u t o n s + 1 9 2 . 9 M e V 2 3 5 U 1 1 4 4 B s 9 K 3 1 E 9 2 +on~s6 a + 3 6 r + o n + n e r g y I M e V = 1 . 6 x 1 0 - 1 3 J 3 . 1 . 2 . N u c l e a r F u s i o n N u c l e a r f u s i o n i s t h e p r o c e s s b y w h i c h m u l t i p l e l i k e - c h a r g e d a t o m i c n u c l e i j o i n t o g e t h e r t o f o r m a h e a v i e r n u c l e u s . I t i s a c c o m p a n i e d b y t h e r e l e a s e o r a b s o r p t i o n o f e n e r g y . T h e f u s i o n o f t w o n u c l e i w i t h l o w e r m a s s t h a n i r o n g e n e r a l l y r e l e a s e s e n e r g y w h i l e t h e f u s i o n o f n u c l e i h e a v i e r t h a n i r o n a b s o r b s e n e r g y . A t p r e s e n t t h i s t e c h n o l o g y i s n o t u s e d f o r e l e c t r i c i t y g e n e r a t i o n b u t t h e e p e r i m e n t s a r e c o n t i n u i n g t o h a r n e s s t h e n u c l e a r f u s i o n . A n e x a m p l e s o f n u c l e a r f u s i o n r e a c t i o n i s s f o l l o w s . ~D+~T~;He+~n+ 1 7 . 6 M e V W h e r e D a n d T s t a n d f o r d e u t e r i u m a n d t r i t i u m . ( I . e . i s o t o p e s o f H ) I P a g e 8 o f 1 0 5 3 . 1 . 3 . C h a i n R e a c t i o n E l e m e n t a l i s o t o p e s w h i c h u n d e r g o i n d u c e d f i s s i o n w h e n s t r u c k b y a f r e e n e u t r o n a r e c a l l e d f i s s i o n a b l e ; i s o t o p e s t h a t u n d e r g o f i s s i o n w h e n s t r u c k b y a t h e r m a l , s l o w m o v i n g n e u t r o n a r e a l s o c a l l e d f i s s i l e . ( E x . U - 2 3 8 i s f i s s i o n a b l e b u t n o t f i s s i l e . I n U - 2 3 8 , f i s s i o n c a n t a k e p l a c e o n l y n u t r o n s h a v i n g e n e r g y g r e a t e r t h a n l M e V . B u t U - 2 3 5 i s a f i s s i l e m a t e r i a l . ) T h e n u t r o n s p r o d u c e d b y t h e f i s s i o n r e a c t i o n c a n c o m b i n e w i t h o t h e r f i s s i l e f u e l a n d c a n p r o d u c e n o r e n u t r o n s . I f e n o u g h f i s s i l f u e l i s p r e s e n t i r ( t h e m e d i u m c o n t i n u a t i o n o f t h i s p r o c e s s t a k e p l a c e , o c c u r i n g a s u s t a n a b l e c h a i n r e a c t i o n . 3 . 2 . B a s i c C o m p o n e n t s o f a C o n v e n t i o n a l N u c l e a r P o w e r P l a n t F i g u r e 3 . 1 s h o w s s o m e o f t h e b a s i c c o m p o n e n t s o f a c o n v e n t i o n a l n u c l e a r p o w e r p l a n t ( N P P ) . F i g u r e 3 . 1 - C o m p o n e n t s o f a N P P 3 . 2 . 1 . N u c l e a r R e a c t o r T h e n u c l e a r r e a c t o r i s a d e v i c e i n w h i c h n u c l e a r c h a i n r e a c t i o n s a r e i n i t i a t e d , c o n t r o l l e d , a n d s u s t a i n e d a t a s t e a d y r a t e . G e n e r a t e d e n e r g y w i t h i n t h e r e a c t o r i s t a k e n o f f b y a c i r c u l a t i n g c o o l a n t . P a g e 9 o f 1 0 5 N u c l e a r f u e l a n d t h e m o d e r a t o r a r e c o n t a i n e d i n s i d e t h e r e a c t o r . M o d e r a t o r i s a s u b s t a n c e w h i c h s l o w s d o w n t h e f a s t n e u t r o n s p r o d u c e d i n t h e f u e l t o t h e r m a l s l o w m o v i n g n e u t r o n s . T h e m o d e r a t o r m a t e r i a l m a y b e l i g h t w a t e r , h e a v y w a t e r , g r a p h i t e o r l i q u i d m e t a l . E f f e c t i v e n e u t r o n m u l t i p l i c a t i o n f a c t o r o f t h e r e a c t o r c o r e i s d e f i n e d a s b e l o w . K = N u t r o n p r o d u c t i o n f r o m f i s s i o n i n o n e g e n e r a t i o n ( N u t r o n a b s o r p t i o n i n t h e l ( N u t r o n l e a k a g e i n t h e J ~ p r e c e e d i n g g e n e r a t i o n + p r e c e e d i n g g e n e r a t i o n W h e n t h e c h a i n r e a c t i o n i s s e l f s u s t a i n i n g a n d t h e n e u t r o n p o p u l a t i o n i s n e i t h e r i n c r e a s i n g n o r d e c r e a s i n g i s r e f e r r e d t o a s t h e c r i t i c a l c o n d i t i o n a n d c a n b e e x p r e s s e d b y t h e s i m p l e e q u a t i o n K = 1 . I f t h e n e u t r o n p r o d u c t i o n i s g r e a t e r t h a n t h e a b s o r p t i o n a n d l e a k a g e , t h e r e a c t o r i s c a l l e d s u p e r c r i t i c a l a n d i s r e p r e s e n t e d b y K > 1 . I f t h e n e u t r o n p r o d u c t i o n i s l e s s t h a n t h e a b s o r p t i o n a n d l e a k a g e , t h e r e a c t o r i s c a l l e d s u b c r i t i c a l a n d i s r e p r e s e n t e d b y K < 1 . 3 . 2 . 2 . R e a c t o r C o o l a n t S y s t e m T h e h e a t g e n e r a t e d b y t h e r e a c t o r c o r e i s r e m o v e d b y c i r c u l a t i n g c o o l a n t . T h e c o o l a n t m a y b e t h e l i g h t w a t e r , h e a v y w a t e r , g a s , l i q u i d m e t a l o r t h e l i q u i d s a l t s . 3 . 2 . 3 . S t e a m G e n e r a t o r T h e c o o l a n t f l o w i n g t h r o u g h t h e s t e a m g e n e r a t o r , t r a n s f e r t h e r m a l e n e r g y p r o d u c i n g w a t e r s t e a m i n s i d e t h e s t e a m g e n e r a t o r . 3 . 2 . 4 . S t e a m T u r b i n e a n d E l e c t r i c G e n e r a t o r S t e a m p r o d u c e d i n t h e s t e a m g e n e r a t o r d r i v e s t h e s t e a m t u r b i n e a n d e l e c t r i c g e n e r a t o r c o u p l e d w i t h t u r b i n e t o p r o d u c e e l e c t r i c i t y . P a g e 1 0 o f 1 0 5 3 . 2 . 5 . R e a c t o r C o n t r o l S y s t e m a n d S a f e t y S h u t d o w n S y s t e m N u c l e a r r e a c t i o n i n s i d e t h e r e a c t o r c o r e s h o u l d b e c o n t r o l l e d s o a s t o a c h i e v e s u s t a i n a b l e c o n t r o l l e d c h a i n r e a c t i o n . T h i s i s d o n e b y i n s e r t i n g c o n t r o l r o d s i n t o t h e r e a c t o r c o r e . T h e s e c o n t r o l r o d s c o n s i s t o f n e u t r o n a b s o r b i n g m a t e r i a l w h i c h c o n t r o l s t h e n e u t r o n d e n s i t y i n s i d e t h e c o r e . S a f e t y s h u t d o w n s y s t e m m a y b e c o n t r o l r o d s w h i c h a b s o r b n e u t r o n s o r a l i q u i d i n j e c t e d t o t h e r e a c t o r c o r e w h i c h a g a i n a b s o r b t h e n e u t r o n . ~ 3 . 2 . 6 . C o n t a i n m e n t B u i l d i n g T h e c o n t a i n m e n t b u i l d i n g , i n i t s m o s t c o m m o n u s a g e , i s a s t e e l o r r e i n f o r c e d c o n c r e t e s t r u c t u r e e n c l o s i n g a n u c l e a r r e a c t o r . I t i s d e s i g n e d , i n a n y e m e r g e n c y , t o c o n t a i n t h e e s c a p e o f r a d i a t i o n t o a m a x i m u m p r e s s u r e . T h e c o n t a i n m e n t i s t h e f m a l b a r r i e r t o r a d i o a c t i v e r e l e a s e , t h e f i r s t b e i n g t h e f u e l c e r a m i c i t s e l f , t h e s e c o n d b e i n g t h e m e t a l f u e l c l a d d i n g t u b e s , t h e t h i r d b e i n g t h e r e a c t o r v e s s e l a n d c o o l a n t s y s t e m . 3 . 2 . 7 . S p e n t F u e l S t o r a g e T h e s t o r a g e w h i c h s i t u a t e d i n t h e p r e m i s e s o f n u c l e a r p o w e r p l a n t ( N P P ) , t e m p o r a r i l y s t o r e t h e s p e n t f u e l s . U s u a l l y t h e v o l u m e o f t h e s p e n t f u e l i s s m a l l e r a n d t h i s s t o r a g e i s s u f f i c i e n t f o r a l o n g p e r i o d o f t i m e . D i s p o s a l o f s p e n t f u e l w i l l b e d i s c u s s e d i n m o r e d e t a i l s i n r e l e v a n t c h a p t e r s . P a g e 1 1 o f 1 0 5 • C h a p t e r 4 N u c l e a r P o w e r P l a n t P r e - f e a s i b i l i t y S t u d y : T e c h n o l o g y T e c h n o l o g i c a l p r e - f e a s i b i l i t y s t u d y i s b a s e d o n s e v e r a l a s s u m e d c o n d i t i o n s a n d a v a i l a b l e d a t a f r o m v a r i o u s s o u r c e s w h i c h a r e m e n t i o n e d a t t h e r e l e v a n t s u b - s e c t i o n s . T e c h n i c a l F e a s i b i l i t y U n d e r t h i s s e c t i o n f o l l o w i n g i m p o r t a n t f a c t s n e e d s t o b e a s s e s s e < : k • S y s t e m c a p a c i t y • T e c h n o l o g y 4 . 1 . S y s t e m C a p a c i t y A s d i s c u s s e d i n t h e C h a p t e r - 1 T a b l e 1 . 3 o f t h i s d o c u m e n t , t h e t o t a l i n s t a l l e d c a p a c i t y o f t h e S r i L a n k a n p o w e r s y s t e m w i l l b e a r o u n d 6 0 0 0 M W i n y e a r 2 0 2 0 . T o a b s o r b t h i s m u c h o f e n e r g y t h e e n t i r e t r a n s m i s s i o n s y s t e m a n d d i s t r i b u t i o n s y s t e m s h o u l d b e d e v e l o p e d . T i m e t o t i m e C E B p l a n n i n g s e c t i o n p l a n s a n d e x e c u t e s p r o j e c t s w h i c h w i l l e n h a n c e t h e a b s o r b i n g c a p a c i t y o f t h e S r i L a n k a n p o w e r s y s t e m . F o r e x a m p l e " C o l o m b o C i t y E l e c t r i c i t y D i s t r i b u t i o n D e v e l o p m e n t P r o j e c t " c o u l d b e s h o w n . T h e r e f o r e i t i s a s s u m e d t h a t t h e e n t i r e e l e c t r i c a l s y s t e m w i l l b e d e v e l o p e d t o a b s o r b p r o j e c t e d e n e r g y s u p p l y i n t h e y e a r 2 0 2 0 . N u c l e a r p o w e r p l a n t s a r e n o r m a l l y b a s e l o a d p o w e r p l a n t s o w i n g t o t h e f a c t t h a t t h e p o w e r l e v e l o f t h e p l a n t c a n n o t b e v a r i e d e a s i l y a n d t h e s e p l a n t s n e e d e d t o b e r u n a t m a x i m u m c a p a c i t y f o r e c o n o m i c a l u s a g e . A s p e r t h e C E B d a t a , t h e p r e s e n t d a i l y d e m a n d c u r v e o f t h e S r i L a n k a n p o w e r s y s t e m i s s h o w n i n f i g u r e - 4 . 1 ( b e l o w ) a n d i t i n d i c a t e s t h e p r e s e n t b a s e l o a d d e m a n d i s a r o u n d 8 0 0 M W . C o n s i d e r i n g t h e a v e r a g e a n n u a l g r o w t h r a t e o f 7 . 8 % ( T a b l e 1 . 2 ) a n d t h e m a x i m u m d e m a n d f o r e c a s t i n y e a r 2 0 2 0 , t h e p o s s i b l e b a s e l o a d w i l l b e a r o u n d 2 0 0 0 M W ( A s s u m i n g l i n e a r e x t r a p o l a t i o n ) . A s s e e n f r o m t h e l o n g t e r m g e n e r a t i o n e x p a n s i o n p l a n , t h e m a j o r p o r t i o n o f t h e p o w e r w i l l c o m e f r o m c o a l b a s e d p l a n t s . B u t t h e s e p l a n t s a r e m u c h e a s i e r t o s t a r t o r s t o p a n d c o n n e c t w i t h t h e g r i d c o m p a r e d w i t h n u c l e a r p o w e r p l a n t s . P a g e 1 2 o :f l O S 2 , 0 0 0 1 , 8 0 0 1 , 6 0 0 3 : 1 , 4 0 0 = = ' 0 1 , 2 0 0 i 1 , 0 0 0 E C D 8 0 0 - - - - - - - : : / c 6 0 0 4 0 0 2 0 0 0 o o a a a ( I ' ) ( " ) ( I ' ) ( " ) ( ' ) . . . . . . . . . . . . a . . . . . . N C " l v a a ( I ' ) ( I ' ) 1 , { ) < D ~ ~ a a a 0 0 0 0 0 0 0 0 ( I ' ) t _ " : ! ( ' ) ( I ' ) ( I ' ) ( I ' ) ( I ' ) ( " ) t _ " : ! ( " ) ( ' ) , . . . . Q ) 0 > 0 . . . . . . C \ 1 ( I ' ) v 1 , { ) t O , . . . . . - - . . . . . . . - - . - T i m e o f D a y H o u r s F i g u r e 4 . 1 - A v e r a g e D a i l y D e m a n d C u r v e 4 . 2 . T e c h n o l o g y 0 ( I ' ) a ) 0 ( " ) a ; 0 0 0 0 ( I ' ) ( " ) ( " ) ( " ) 0 . ; . . ; ( \ j ( . ) C \ 1 C \ 1 ( \ 1 C \ 1 F o r f u r t h e r s t u d y i t i s n e e d e d t o s e l e c t s u i t a b l e t y p e a n d s i z e o f a n u c l e a r p o w e r p l a n t . T h e r e a r e v a r i o u s t y p e o f N P P s c l a s s i f i e d a c c o r d i n g t o r e a c t i o n t y p e , m o d e r a t o r t y p e , c o o l e n t t y p e , r e a c t o r v e s s e l p o s s i t i o n , r e a c t o r t e m p e r a t u r e , t y p e o f t h e t e c h n o l g y a n d t y p e o f t h e o u t p u t . A c o m p l e t e c l a s s i f i c a t i o n i s g i v e n i n t h e A p p e n d i x - 1 . 4 . 2 . 1 . C A N D U ( C A N a d a D e u t e r i u m U r a n i u m ) P o w e r P l a n t I n t h i s d o c u m e n t t h e C A N D U t y p e n u c l e a r p o w e r p l a n t i s m a i n l y c o n s i d e r e d b e c a u s e o f t h e m a n y a d v a n t a g e s i t p o s s e s s . T h e o t h e r c o n s i d e r a t i o n i s S S T A R ( S m a l l , S e a l e d , T r a n s p o r t a b l e , A u t o n o m o u s R e a c t o r ) a n d i s a l s o d i s s c u s s e d a t t h e e n d o f t h i s C h a p t e r . T h e a d v a n t a g e s o f C A N D U o v e r o t h e r t y p e s a r e a s f o l l o w s . • T h e C A N D U t e c h n o l o g y i s w e l l d e v e l o p p e d o v e r t h e p a s t f e w d e c a d e s . T h e n e w g e n e r a t i o n ( G e n e r a t i o n - 4 ) N P P s a r e s t i l l u n d e r d e v e l o p m e n t . A d o p t i n g w e l l d e v e l o p p e d t e c h n o l o g y e l e m i n a t e t h e r e q u i r e m e n t o f m u c h m o d i f i c a t i o n d u r i n g o p e r a t i o n . C A N D U t y p e r e a c t o r s a r e m a i n l y o p e r a t i n g a t C a n a d a , I n d i a a n d C h i n a . T a b l e 4 . 1 g i v e s t h e d e t a i l s o f C A N D U N P P s i n t h e w o r l d . • M o s t o f t h e r e a c t o r t y p e s a r e s i n g l e v e s s e l t y p e . T h i s m a k e t h e m e t a l i c v e s s a l b u l k i e r a n d w e i g h s s e v e r a l t o n s m a k i n g t h e h a n d l i n g e x t e a m l y d i f f i c u l t a t t h e P a g e 1 3 o f 1 0 5 c o n s t r u t i o n s t a g e . I n C A N D U d e s i g n t h e r e a c t o r v e s s a l i s n o t a s i n g l e u n i t . T h e r e a c t o r v e s s a l c o n s i s t o f l a r g e n u m b e r o f s m a l l v e s s a l s c a l l e d c h a n n e l s , s i t u a t e d c l o s e t o e a c h o t h e r . T h i s e l e m i n a t e t h e h a n d l i n g d i f f i c u l t y . • T h e f u e l r e q u i r e d f o r t h e C A N D U r e a c t o r i s n a t u r a l U r a n i u m ( U 2 3 5 c o n t e n t o f n a t u r a l u r a n i u m i s 0 . 7 p e r c e n t o f m a s s ) w h i l e t h e o t h e r t y p e o f N P P s r e q i r e e n r i c h e d u r a n i u m ( m o r e t h a n 2 p e r c e n t m a s s o f U 2 3 5 ) . T h e u r a n i u m e n r i c h m e n t p r o c e s s m a k e t h e f u e l c o s t s l i g h t l y h i g h e r . U s i n g n a t u r a l u r a n i u m ~ e l e m i n a t e t h e r i s k o f p r o l i f e r a t i o n o f e n r i c h e d n u c l e a r m a t e r i a l w h i c h i s a r e q u i r e m e n t u n d e r I A E A ( I n t e r n a t i o n a l A t o m i c E n e r g y A u t h o r i t y ) N u c l e a r N o n P r o l i f e r a t i o n T r e a t y . • F a b r i c a t i o n a n d h a n d l i n g o f n u c l e a r f u e l b u n d l e f r o m t h e n a t u r a l u r a n i u m i s s i m p l e r i n C A N D U t y p e r e a c t o r s . T h e t y p i c a l f u e l b u n d l e i s s h o w n i n t h e F i g u r e 4 . 1 b e l o w . • T h e C A N D U r e a c t o r c a n u s e v a r i o u s t y p e o f f u e l s i n c l u d i n g w a s t e g e n e r a t i o n f r o m o t h e r t y p e o f r e a c t o r s , s p e c i a l l y f r o m L i g h t W a t e r R e a c t o r s b e c a u s e t h e w a s t e f r o m t h i s t y e o f r e a c t o r s n o r m a l l y c o n t a i n U r a n i u m m o r e t h a n 0 . 5 p e r c e n t o f m a s s . N a t u r a l T h o r i u m c a n b e u s e d i n t h e C A N D U r e a c t o r s . T h e t h o r i u m r e s o u r c e s w e r e f o u n d i n S r i L a n k a . T h i s w i l l b e f u r t h e r d i s c u s s e d i n c o m i n g c h a p t e r s . T h e F i g u r e 4 . 2 s h o w s t h e f u e l c y c l e o p t i o n s f o r C A N D U r e a c t o r s . • T h e C A N D U r e a c t o r p o s s e s t h e a d v a n t a g e o f o n l i n e r e f u e l l i n g f a c i l i t y . T h e o t h e r t y p e o f r e a c t o r s n e e d t e m p o r a r y s h u t d o w n f o r r e f u e l l i n g . T h i s f e a t u r e o f C A N D U r e a c t o r i m p r o v e s t h e d u t y c y c l e o r t h e c a p a c i t y f a c t o r o f t h e p o w e r p l a n t . T h e o n l i n e r e f u e l l i n g f a c i l i t y a l s o i m p r o v e s t h e f u e l b u r n i n g a n d h e l p s t o r e d u c e m i n e d U r a n i u m c o n s u p t i o n 3 0 t o 4 0 p e r c e n t t h a n o t h e r t y p e o f r e a c t o r s . • T h e C A N D U E x t e n d s l i f e e x p e c t a n c y o f t h e r e a c t o r b e c a u s e m a J o r c o r e c o m p o n e n t s l i k e f u e l c h a n n e l s i s a c c e s s i b l e f o r r e p a i r s w h e n n e e d e d . T y p i c a l l y P a g e 1 4 o f 1 0 5 a b o u t 6 0 y e a r s o f l i f e e x p e c t a n c y e x i s t f o r t h i s N P P w h i l e o t h e r t y p e o f N P P s l a s t a b o u t 3 0 t o 4 0 y e a r s . C o u n t r y N o . o f T o t a l I n s t a l l e d M a x . C A N D U M i n i . C A N D U C A N D U C a p a c i t y o f P o w e r P l a n t P o w e r P l a n t P l a n t s C A N D U C a p a c i t y ( M W ) C a p a c i t y ( o p e r a t i o n a l ) ( M W ) ( M W ) C a n a d a 1 6 1 1 , 3 0 3 8 8 1 5 1 6 I n d i a 1 5 3 , 8 0 0 5 4 0 1 8 7 S o u t h K o r e a 4 2 , 8 2 3 7 1 5 ' 6 7 8 C h i n a 2 1 , 3 3 0 6 6 5 6 5 0 R o m a n i a 2 1 , 3 0 5 6 5 5 6 5 0 A r g e n t i n a 1 6 0 0 - - T a b l e 4 . 1 - W o r l d C A N D U P l a n t s a s a t Y e a r 2 0 0 3 F i g u r e 4 . 2 - C A N D U F u e l B u n d l e ( 3 7 e l e m e n t , 5 0 e m l o n g & 1 0 e m d i a m e t e r ) P a g e 1 5 o f 1 0 5 P l u t o n i u m R e c y c r l n g F i g u r e 4 . 3 - C A N D U F u e l c y c l e o p t i o n s ~ 1, _ _ _ _ . . . . . . . . ~· - l l l i l i . : i - - , @ @ ® : I ~.--:=a +- a F i g u r e 4 . 4 - S c h e m a t i c D i a g r a m o f a C A N D U r e a c t o r P a g e 1 6 o f 1 0 5 ~.S'/ ; . ' . / F i g u r e 4 . 4 : T h e p r i m a r y l o o p i s i n y e l l o w a n d o r a n g e , t h e s e c o n d a r y i n b l u e a n d r e d . T h e c o o l h e a v y w a t e r i n t h e c a l a n d r i a ( C A N D U r e a c t o r c o r e ) c a n b e s e e n i n p i n k , a l o n g w i t h p a r t i a l l y - i n s e r t e d s h u t o f f r o d s . K e y 1 F u e l b u n d l e 8 F u e l i n g m a c h i n e s 2 C a l a n d r i a ( r e a c t o r c o r e ) 9 H e a v y w a t e r m o d e r a t o r 3 A d j u s t e r r o d s 1 0 P r e s s u r e t u b e 4 H e a v y w a t e r p r e s s u r e r e s e r v o i r 1 1 S t e a m g o i n g t o s t e a m t u r b i n e 5 S t e a m g e n e r a t o r 1 2 C o l d w a t e r returnin~ f r o m t u r b i n e 6 L i g h t w a t e r p u m p 1 3 C o n t a i n m e n t b u i l d i n g m a d e o f r e i n f o r c e d c o n c r e t e 7 H e a v y w a t e r p u m p - - - · - - - - - - - - - - 4 . 2 . 2 . S u i t a b l e S i z e o f t h e N u c l e a r P o w e r P l a n t T h e r e i s n o f a s t a n d h a r d r u l e f o r s e l e c t i n g a s i z e o f a s i n g l e u n i t p o w e r p l a n t i n r e l a t i o n t o t o t a l i n s t a l l e d c a p a c i t y o f a n i n t e r c o n n e c t e d p o w e r s y s t e m . T h e s e l e c t i o n o f s i z e o f t h e p o w e r p l a n t d e p e n d s o n t r a n s m i s s i o n n e t w o r k c a p a b i l i t y t o a b s o r b t h e n e w a m o u n t o f e n e r g y w i t h o u t e f f e c t i n g s t a b i l i t y c r i t e r i a . F o r t h i s , a c o m p r e h e n s i v e a n a l i s i s n e e d e d c o n s d e r i n g f u t u r e i m p r o v e m e n t s t o t r a n s m i s s i o n n e t w o r k , s i t e l o c a t i o n a n d d e m a n d g r o w t h . A s a t h u m b r u l e t h e s i n g l e u n i t p o w e r p l a n t s h o u l d b e l e s s t h a n o r e q u a l t o 1 5 p e r c e n t o f t h e t o t a l i n s t a l l e d c a p a c i t y o f a n i n t e r c o n n e c t e d p o w e r s y s t e m [ 4 ] . A s p e r t h e d e m a n d f o r e c a s t t h e p e a k d e m a n d i n t h e y e a r 2 0 2 0 w i l l b e a r o u n d 5 3 0 0 M W a n d t o t a l i n s t a l l e d c a p a c i t y w i l l b e a r o u n d 6 0 0 0 M W [ 2 ] . T h e r e f o r e m a x i m u m p o s s i b l e s i n g l e u n i t s i z e w i l l b e a r o u n d 9 0 0 M W b a s e d o n t h e a b o v e s a i d t h u m b r u l e . R e a d i l y a v a i l a b l e C A N D U p o w e r p l a n t d e s i g n s a r e 2 2 0 M W , 7 0 0 M W a n d 9 0 0 M W . T h u s 7 0 0 M W s i z e c a n b e c o n v e n i e n t l y s e l e c t e d t o c o v e r u p a p o r t i o n o f t h e f u t u r e b a s e l o a d . T h e m e d i u m l e v e l C A N D U r e a c t o r w h i c h i s c a l l e d D o u g l a s P o i n t t y p e ( N a m e d e r i v e d f r o m D o u g l a s P o i n t r e a c t o r i n C a n a d a ) h a v e t h e d e s i g n c a p a c i t y o f 2 2 0 M W . I n I n d i a t h e r e a r e 1 1 u n i t s o f t h i s t y p e o p e r a t i n g s u c c e s s f u l y ( O p e r a t i n g c a p a c i t y o f e a c h 2 0 2 M W ) . E v e n i f t h e 7 0 0 M W s i z e i s n o t s e l e c t e d f o r S r i L a n k a , t h e D o u g l a s P o i n t t y p e c a n b e a d o p t e d i n t e g r a t i n g w i t h n e w a d v a n c e d f e a t u r e s . P a g e 1 7 o f 1 0 5 T h e r e f e r e n c e d a t a f o r t h e u n i t s e l e c t e d i s " Q i n s h a n P h a s e - I I I 7 0 0 M W e c l a s s C A N D U 6 N P P , C h i n a " w h i c h w a s i n s e r v i c e f r o m D e c e m b e r 2 0 0 2 [ 5 ] . T h e u n i t d a t a a r e g i v e n i n t h e T a b l e 4 . 2 . R e a c t o r T y p e H o r i z o n t a l p r e s s u r e t u b e C o o l a n t P r e s s u r i z e d h e a v y w a t e r M o d e r a t o r H e a v y w a t e r N u m b e r o f f u e l c h a n n e l s 3 8 0 F u e l F u e l C o m p a c t e d a n d s i n t e r e t l n a t u r a l U 0 2 p e l l e t s F o r m F u e l b u n d l e a s s e m b l y o f 3 7 e l e m e n t s L e n g t h o f b u n d l e 4 9 5 m m O u t s i d e d i a m e t e r 1 0 2 . 4 m m B u n d l e w e i g h t 2 3 . 5 k g ( i n c l u d e s 2 . 1 k g z i r c o n i u m a l l o y ) B u n d l e s p e r f u e l c h a n n e l 1 2 H e a t T r a n s p o r t S y s t e m R e a c t o r o u t l e t h e a d e r p r e s s u r e ( g a u g e ) 9 . 9 M P a R e a c t o r o u t l e t t e m p e r a t u r e 3 1 0 d e g r e e C R e a c t o r c o o l a n t f l o w 8 . 6 M g / s N u m b e r o f s t e a m g e n e r a t o r s 4 S t e a m g e n e r a t o r t y p e V e r t i c a l U - t u b e w i t h i n t e g r a l s t e a m d r u m a n d p r e - h e a t e r S t e a m t e m p e r a t u r e ( n o m i n a l ) 2 6 8 d e g r e e C S t e a m q u a l i t y ( m i n i m u m ) 9 9 . 7 5 % S t e a m p r e s s u r e ( g a u g e ) 4 . 7 M P a N u m b e r o f h e a t t r a n s p o r t p u m p s 4 H e a t t r a n s p o r t p u m p t y p e V e r t i c a l , c e n t r i f u g a l , s i n g l e s u c t i o n , d o u b l e d i s c h a r g e N e t h e a t t o t u r b i n e 2 0 6 4 M W ( t h ) E l e c t r i c a l o u t p u t ( g r o s s ) 7 2 8 M W e T a b l e 4 . 2 - 7 0 0 M W e c l a s s C A N D U 6 N P P D a t a 4 . 2 . 3 . F u e l R e q u i r e m e n t o f C A N D U 6 U n i t I n i t i a l c h a r g e T h e f u e l b u n d l e s h o w n i n f i g u r e 4 . 2 i s u s e d i n t h i s t y p e o f r e a c t o r s . I n i t i a l c h a r g e o f f u e l ( N o s . o f b u n d l e s ) I n i t i a l c h a r g e o f f u e l I n i t i a l n a t u r a l U r a n i u m c h a r g e I n i t i a l z i r c o n i u m a l l o y = 4 5 6 0 N o s . = 1 0 7 , 1 6 0 k g = 9 7 , 5 8 4 k g = 9 , 5 7 6 k g P a g e 1 8 o f 1 0 5 U N J V P . R S I T Y O F I . I J R A T U W A , S R J L A N J C A M O R A T U W A T r a n s i t i o n a l p e r i o d T r a n s i t i o n a l p e r i o d s t a r t s f r o m a b o u t 1 0 0 t o 1 1 0 d a y s a n d l a s t s u n t i l t h e e q u i l i b r i u m s t a t e w h i c h i s n o r m a l l y a t t a i n e d i n 4 0 0 t o 5 0 0 d a y s . I n t h e t r a n s i t i o n a l p e r i o d r e f u e l i n g s t a r t s a n d t h e q u a n t i t y o f m a t e r i a l t o b e r e f u e l e d b a s e d o n r e a c t o r c o r e f l u x a n a l y s i s a n d e x p e r i e n c e . A f t e r e q u i l i b r i u m s t a t e W h e n t h e e q u i l i b r i u m s t a t e r e a c h e d , a p p r o x i m a t e l y 1 0 c h a n n e l s p e r w e e k a n d 8 b u n d l e s h i f t s p e r c h a n n e l a r e r e q u i r e d t o b e f u e l l e d f o r f u l l p o w e r o p e r a t i o n . T h e r e f o r e f u e l r e q u i r e m e n t f o r a r e a c t o r i n f u l l o p e r a t i o n y e a r i s a s f o l l o w s . N o . o f u r a n i u m b u n d l e s r e q u i r e d F u e l r e q u i r e d Q u a n t i t y o f n a t u r a l u r a n i u m r e q u i r e d Z i r c o n i u m a l l o y r e q u i r e d = 4 , 1 6 0 N o s . = 9 7 , 7 6 0 k g = 8 9 , 0 2 4 k g = 8 , 7 3 6 k g A p p r o x i m a t e V o l u m e o f r e q u i r e d f u e l f o r o n e y e a r = 2 2 C u b i c M e t e r 4 . 2 . 4 . C o o l i n g W a t e r R e q u i r e m e n t o f N u c l e a r P o w e r S t a t i o n T h e r e a r e t w o t y p e s o f w a t e r c o o l e d s y s t e m s . C l o s e d c y c l e - t h e s t e a m i s c o o l e d i n t o w e r s o r p o n d s a n d t h e w a t e r t h a t i s n o t l o s t t o e v a p o r a t i o n i s r e c y c l e d t h r o u g h t h e p l a n t a g a i n . O n c e - t h r o u g h - t h e s t e a m i s c o o l e d b y m o r e w a t e r t h a t i s p u m p e d f r o m a n o u t s i d e s o u r c e i n p i p e s t h r o u g h a c o n d e n s e r . T a b l e 4 . 3 i n d i c a t e s t h e w a t e r u s a g e o f e a c h t y p e o f N P P s . T y p e o f C o o l i n g W a t e r W i t h d r a w a l T y p i c a l W a t e r ( l i t e r s / M W h ) C o n s u m p t i o n ( l i t e r s / M W h ) O n e s T h r o u g h C o o l i n g 9 4 , 6 3 5 t o 2 2 7 , 1 2 4 1 , 5 1 4 C l o s e d C y c l e ( C o o l i n g 3 , 0 2 8 t o 4 , 1 6 4 2 , 7 2 5 T o w e r s ) T a b l e 4 . 3 - C o o l i n g W a t e r R e q u i r e m e n t P a g e 1 9 o f 1 0 5 9 4 5 5 6 4 . 2 . 5 . W a s t e D i s p o s a l T h e n u c l e a r w a s t e c a n b e c l a s s i f i e d i n t o f o l l o w i n g f o u r g r o u p s . ( I . ) E x e m p t w a s t e & v e r y l o w l e v e l w a s t e E x e m p t w a s t e a n d v e r y l o w l e v e l w a s t e ( V L L W ) c o n t a i n s r a d i o a c t i v e m a t e r i a l s a t a l e v e l w h i c h i s n o t c o n s i d e r e d h a r m f u l t o p e o p l e o r t h e s u r r o u n d i n g e n v i r o n m e n t . I t c o n s i s t s m a i n l y o f d e m o l i s h e d m a t e r i a l ( s u c h a s c o n c r e t e , p l a s t e r , b r i c k s , m e t a l , v a l v e s , p i p i n g e t c ) p r o d u c e d d u r i n g r e h a b i l i t a t i o n o r d i s m a n t l i n g o p e r a t i o n s o n n u c l e a r i n d u s t r i a l s i t e s . O t h e r i n d u s t r i e s , s u c h a s f o o d p r o c e s s i n g , c h e m i c a l , s t e e l e t c a l s o p r o d u c e V L L W a s a r e s u l t o f t h e c o n c e n t r a t i o n o f n a t u r a l r a d i o a c t i v i t y p r e s e n t i n c e r t a i n m i n e r a l s u s e d i n t h e i r m a n u f a c t u r i n g p r o c e s s e s . T h e w a s t e i s t h e r e f o r e d i s p o s e d o f w i t h d o m e s t i c r e f u s e . ( I I . ) L o w - l e v e l w a s t e L o w - l e v e l w a s t e ( L L W ) i s g e n e r a t e d f r o m h o s p i t a l s a n d i n d u s t r y , a s w e l l a s t h e n u c l e a r f u e l c y c l e . I t c o m p r i s e s p a p e r , r a g s , t o o l s , c l o t h i n g , a n d f i l t e r s e t c , w h i c h c o n t a i n s m a l l a m o u n t s o f m o s t l y s h o r t - l i v e d r a d i o a c t i v i t y . I t d o e s n o t r e q u i r e s h i e l d i n g d u r i n g h a n d l i n g a n d t r a n s p o r t a n d i s s u i t a b l e f o r s h a l l o w l a n d b u r i a l . T o r e d u c e i t s v o l u m e , i t i s o f t e n c o m p a c t e d o r i n c i n e r a t e d b e f o r e d i s p o s a l . I t c o m p r i s e s s o m e 9 0 % o f t h e v o l u m e b u t o n l y 1 % o f t h e r a d i o a c t i v i t y o f a l l r a d i o a c t i v e w a s t e . ( I I I . ) I n t e r m e d i a t e - l e v e l w a s t e I n t e r m e d i a t e - l e v e l w a s t e ( I L W ) c o n t a i n s h i g h e r a m o u n t s o f r a d i o a c t i v i t y a n d s o m e r e q u i r e s s h i e l d i n g . I t t y p i c a l l y c o m p r i s e s r e s i n s , c h e m i c a l s l u d g e a n d m e t a l f u e l c l a d d i n g , a s w e l l a s c o n t a m i n a t e d m a t e r i a l s f r o m r e a c t o r d e c o m m i s s i o n i n g . S m a l l e r i t e m s a n d a n y n o n - s o l i d s m a y b e s o l i d i f i e d i n c o n c r e t e o r b i t u m e n f o r d i s p o s a l . I t m a k e s u p s o m e 7 % o f t h e v o l u m e a n d h a s 4 % o f t h e r a d i o a c t i v i t y o f a l l r a d i o a c t i v e w a s t e . G e n e r a l l y , s h o r t - l i v e d i n t e r m e d i a t e - l e v e l w a s t e s ( m a i n l y f r o m d e c o m m i s s i o n i n g r e a c t o r s ) a r e b u r i e d , w h i l e l o n g - l i v e d i n t e r m e d i a t e - l e v e l w a s t e s ( f r o m f u e l r e p r o c e s s i n g ) w i l l b e d i s p o s e d o f d e e p u n d e r g r o u n d . ( I V . ) H i g h - l e v e l w a s t e H i g h - l e v e l w a s t e ( H L W ) a r i s e s f r o m t h e ' b u r n i n g ' o f u r a n i u m f u e l i n a n u c l e a r r e a c t o r . H L W c o n t a i n s t h e f i s s i o n p r o d u c t s a n d t r a n s u r a n i c e l e m e n t s g e n e r a t e d i n t h e P a g e 2 0 o f 1 0 5 r e a c t o r c o r e . I t i s h i g h l y r a d i o a c t i v e a n d h o t , s o r e q u i r e s c o o l i n g a n d s h i e l d i n g . I t c a n b e c o n s i d e r e d a s t h e ' a s h ' f r o m ' b u r n i n g ' u r a n i u m . H L W a c c o u n t s f o r o v e r 9 5 % o f t h e t o t a l r a d i o a c t i v i t y p r o d u c e d i n t h e p r o c e s s o f e l e c t r i c i t y g e n e r a t i o n . T h e r e a r e t w o d i s t i n c t k i n d s o f H L W : ~ U s e d f u e l i t s e l f . ~ S e p a r a t e d w a s t e f r o m r e p r o c e s s i n g t h e u s e d f u e l 4 . 2 . 5 . 1 . M a n a g i n g H L W f r o m u s e d f u e l S t o r a g e i s m o s t l y i n p o n d s a t r e a c t o r s i t e s , o r o c c a s i o n a l l y a t ~central s i t e . S o m e 9 0 % o f t h e w o r l d ' s u s e d f u e l i s s t o r e d t h u s a n d s o m e o f i t h a s b e e n t h e r e f o r d e c a d e s . T h e p o n d s a r e u s u a l l y s e v e r a l m e t r e s d e e p , t o a l l o w t h r e e m e t r e s o f w a t e r o v e r t h e u s e d f u e l t o f u l l y s h i e l d i t . T h e w a t e r a l s o c o o l s i t . S o m e s t o r a g e i s i n d r y c a s k s o r v a u l t s w i t h a i r c i r c u l a t i o n a n d t h e f u e l i s s u r r o u n d e d b y c o n c r e t e . E i t h e r w a y , a f t e r 4 0 - 5 0 y e a r s t h e h e a t a n d r a d i o a c t i v i t y h a v e f a l l e n t o o n e t h o u s a n d t h o f t h e l e v e l a t r e m o v a l . T h i s p r o v i d e s a t e c h n i c a l i n c e n t i v e t o d e l a y f u r t h e r a c t i o n w i t h H L W u n t i l t h e r a d i o a c t i v i t y h a s r e d u c e d t o a b o u t 0 . 1 % o f i t s o r i g i n a l l e v e l . A f t e r s t o r a g e f o r a b o u t 4 0 y e a r s t h e u s e d f u e l a s s e m b l i e s a r e r e a d y f o r e n c a p s u l a t i o n o r l o a d i n g i n t o c a s k s r e a d y f o r i n d e f i n i t e s t o r a g e o r p e r m a n e n t d i s p o s a l u n d e r g r o u n d ( d e e p p e r m a n e n t r e p o s i t o r y ) . 4 . 2 . 6 . S p e n t F u e l R e p r o c e s s i n g A n y u s e d f u e l w i l l s t i l l c o n t a i n s o m e o f t h e o r i g i n a l U - 2 3 5 a s w e l l a s v a n o u s P l u t o n i u m i s o t o p e s w h i c h h a v e b e e n f o r m e d i n s i d e t h e r e a c t o r c o r e , a n d t h e U - 2 3 8 . I n t o t a l t h e s e a c c o u n t f o r s o m e 9 6 % o f t h e o r i g i n a l u r a n i u m a n d o v e r h a l f o f t h e o r i g i n a l e n e r g y c o n t e n t ( i g n o r i n g U - 2 3 8 ) . I f t h e f a s t b r e e d e r t e c h n o l o g y i s c o n s i d e r e d t h e n U - 2 3 8 b e c o m e s a u s a b l e r e s o u r c e a n d t h e e n e r g y c o n t e n t i s h u n d r e d s o f t i m e s l a r g e r . A t t h e m o m e n t f a s t b r e e d e r t e c h n o l o g y i s n o t p o p u l a r d u e t o s o m e i n t e r n a t i o n a l p o l i t i c a l r e a s o n s . U s e d n u c l e a r f u e l r e p r o c e s s i n g i s d o n e i n s e v e r a l c o u n t r i e s l i k e F r a n c e , U K , a n d R u s s i a w i t h a c a p a c i t y o f s o m e 5 0 0 0 t o n s p e r y e a r . B u t i n C a n a d a t h e s p e n t C A N D U f u e l b u n d l e s a r e p r e f e r r e d t o b e d i r e c t l y d i s p o s e d . P a g e 2 1 o f 1 0 5 Di~l t u n n e l s F i g u r e 4 . 5 - G r a p h i c a l C o n c e p t i o n o f U n d e r g r o u n d D i s p o s a l o f H L W 4 . 2 . 7 . S S T A R ( S m a l l , S e a l e d , T r a n s p o r t a b l e , A u t o n o m o u s R e a c t o r ) T h i s t y p e o f r e a c t o r s a r e s t i l l u n d e r d e v e l o p i n g s t a g e . S e v e r a l w e l l k n o w n i n t e r n a t i o n a l c o m p a n i e s a r e i n v o l v e d i n m a k i n g t h i s t y p e o f r e a c t o r s u c c e s s f u l . S o m e o f t h e m a r e H y p e r i o n E n e r g y - U S A a n d T o s h i b a - J a p a n . H y p e r i o n M i n i R e a c t o r h a s t h e f o l l o w i n g i m p o r t a n t f e a t u r e s [ 7 ] . • N u c l e a r p o w e r p l a n t s s m a l l e r t h a n a g a r d e n s h e d a n d a b l e t o p o w e r 2 0 , 0 0 0 h o m e s . • T o t a l l y s e a l e d a n d s e l f - o p e r a t i n g , h a s n o m o v i n g p a r t s a n d , b e y o n d r e f u e l i n g , r e q u i r e s n o m a i n t e n a n c e o f a n y s o r t . • I t j u s t q u i e t l y d e l i v e r s s a f e , r e l i a b l e p o w e r - 7 0 M W t h e r m a l o r 2 5 M W e l e c t r i c v i a s t e a m t u r b i n e - f o r a p e r i o d o f s e v e n t o 1 0 y e a r s . P a g e 2 2 o f 1 0 5 • N a t u r a l h e a t - p r o d u c i n g p r o c e s s t h a t o c c u r s w i t h t h e o s c i l l a t i o n o f h y d r o g e n i n u r a n i u m h y d r i d e . • I t c a n n o t g o " s u p e r c r i t i c a l , " m e l t d o w n , o r g e t " t o o h o t . " I t m a i n t a i n s i t s s a f e , o p e r a t i n g t e m p e r a t u r e w i t h o u t t h e i n t r o d u c t i o n a n d r e m o v a l o f " c o n t r o l l i n g r o d s " - a n o p e r a t i o n t h a t h a s t h e p o t e n t i a l f o r m e c h a n i c a l f a i l u r e . • S m a l l e n o u g h t o b e t r a n s p o r t e d o n a s h i p , t r u c k o r t r a i n - a p p r o x i m a t e l y 1 . 5 m e t e r s w i d e . • H y p e r i o n p o w e r m o d u l e s a r e b u r i e d f a r u n d e r g r o u n d a n d g u a r d e d b y a " ' s e c u r i t y . • T h e y m u s t b e r e f u e l l e d e v e r y 7 t o 1 0 y e a r s . • T h e w a s t e p r o d u c e d a f t e r s e v e n y e a r s o f o p e r a t i o n i s a p p r o x i m a t e l y t h e s i z e o f a s o f t b a l l a n d i s a g o o d c a n d i d a t e f o r f u e l r e c y c l i n g . " • I t w i l l b e o n s a l e w i t h i n n e x t f i v e y e a r s . • T h e y w i l l c o s t a p p r o x i m a t e l y $ 2 5 m t o $ 3 5 m . S u p e r - s a f e , s m a l l , a n d s i m p l e ( 4 S ) r e a c t o r d e v e l o p e d b y T o s h i b a h a s t h e f o l l o w i n g f e a t u r e s [ 8 ] . • T h e 4 S i s b a s e d o n a s m a l l e r 1 0 M W d e s i g n t h a t c a n l a s t 3 0 - 4 0 y e a r s b e f o r e r e f u e l i n g . • T h e 4 S i s s o d i u m - c o o l e d , a n d u s e s l i q u i d l i t h i u r n - 6 t o m o d e r a t e t h e r e a c t o r , i n s t e a d o f c o n v e n t i o n a l c o n t r o l r o d s . • L i k e H y p e r i o n ' s d e s i g n , t h e r e a c t o r i s t o t a l l y s e a l e d a n d r e q m r e s n o m a i n t e n a n c e o r o p e r a t i o n . • T h e a c t u a l r e a c t o r w o u l d b e l o c a t e d i n a s e a l e d , c y l i n d r i c a l v a u l t 3 0 m ( 9 8 f t ) u n d e r g r o u n d • T h e 4 S i s p l a n n e d t o b e o n l i n e i n 2 0 1 2 . P a g e 2 3 o f 1 0 5 C h a p t e r 5 N u c l e a r P o w e r P l a n t P r e - f e a s i b i l i t y S t u d y : E c o n o m y T h e p r e - f e a s i b i l i t y s t u d y i s c a r r i e d o u t i n c o m p a r i s o n w i t h c o a l p o w e r p l a n t s w h i c h a r e t h e c u r r e n t s o l u t i o n f o r S r i L a n k a n e l e c t r i c i t y n e e d s . 5 . 1 . E c o n o m i c s o f C o a l P o w e r T h e c o s t a n a l y s i s o f P u t t a l a m c o a l p o w e r p l a n t i s t a k e n f o r t h i s p u r p o s e , a s t h i s p r o j e c t , # i s c u r r e n t l y i n i m p l e m e n t a t i o n . F o l l o w i n g f i g u r e s a r e t a k e n f r o m t h e p r o j e c t d a t a o f t h e P u t t a l a m C o a l p o w e r p l a n t ( f i r s t p h a s e o f c o n s t r u c t i n g a 3 0 0 M W u n i t ) [ 1 1 ] . A s s u m p t i o n s i n t h i s a n a l y s i s a r e ; • O f f i c i a l d i s c o u n t r a t e i s 1 0 % • L o a n d u r a t i o n i s 2 0 y e a r s a t a c o n c e s s i o n a r y r a t e o f 3 . 5 % • P r i c e e s c a l a t i o n d u r i n g t h e c o n s t r u c t i o n p e r i o d n o t c o n s i d e r e d . • C u r r e n t a v e r a g e e x c h a n g e r a t e o f 1 U S $ = 1 1 5 R s . E c o n o m i c L i f e o f t h e p o w e r p l a n t T o t a l p r o j e c t c o s t ( I n c l u d i n g i n f r a s t r u c t u r e ) C a p i t a l c o s t F u e l C o s t ( 1 0 0 U S $ / T o n ) M a i n t e n a n c e C o s t T h e r e f o r e t o t a l c o s t o f E l e c t r i c i t y P r o d u c e d = 3 0 Y a r s = 4 5 5 U S $ = 1 . 7 7 U S c t s / k W h = 4 . 2 U S c t s / k W h = 1 . 2 5 U S c t s / k W h = 7 . 2 2 U S c t s / k W h = 8 . 3 R s . / k W h E n v i r o n m e n t a l c o s t d u e t o v a r i o u s p o l l u t i o n e m i s s i o n s i s n o t a d d e d f o r t h e a b o v e c a l c u l a t i o n . M a i n e m i s s i o n i s C 0 2 a n d c o n s i d e r i n g i n t e r n a t i o n a l l y a c c e p t e d f i g u r e o f 1 4 U S $ f o r 1 T o n o f C 0 2 t h e t o t a l e c o n o m i c c o s t o f e l e c t r i c i t y p r o d u c e d c a n b e o b t a i n e d . E m i s s i o n o f C 0 2 p e r k W h E n v i r o n m e n t a l c o s t T o t a l e c o n o m i c c o s t o f E l e c t r i c i t y P r o d u c e d = 0 . 9 1 5 k g = 1 . 2 8 U S c t s = 8 . 5 0 U S c t s / k W h = 9 . 7 8 R s . / k W h P a g e 2 4 o f 1 0 5 5 . 2 . E c o n o m i c s o f N u c l e a r P o w e r F o r t h i s c a l c u l a t i o n , b a s i c d a t a f r o m a r e c e n t l y b u i l t n u c l e a r p o w e r p l a n t i s t a k e n . T h e r e f e r e n c e p r o j e c t i s Q i n s h a n C A N D U P r o j e c t ( P h a s e I I I ) i n C h i n a w h e r e t h e N P P i s i n o p e r a t i o n s i n c e y e a r 2 0 0 2 . T h e f o l l o w i n g d a t a i s t a k e n f r o m t h e r e f e r e n c e p r o j e c t . T h e c o n s t r u c t i o n c o s t i n c l u d i n g h e a v y w a t e r f i l l a n d f i r s t f u e l l o a d i n g i s 1 8 2 7 m i l l i o n . U S $ . A s s u m p t i o n s i n t h i s a n a l y s i s a r e ; " ' • O f f i c i a l d i s c o u n t r a t e i s I 0 % • P r o j e c t i s s t a r t e d i n t h e c u r r e n t y e a r . • L o a n d u r a t i o n i s 2 5 y e a r s i n c l u d i n g 5 y e a r g r a c e p e r i o d a t 5 % i n t e r e s t . • P r i c e e s c a l a t i o n d u r i n g t h e c o n s t r u c t i o n p e r i o d n o t c o n s i d e r e d . • C u r r e n t a v e r a g e e x c h a n g e r a t e o f I U S $ = 1 1 5 R s . • E q u i t y r a t i o b e t w e e n f o r e i g n a n d l o c a l c o m p o n e n t s i s 8 5 : 1 5 . • D u r i n g t h e 5 y e a r s o f c o n s t r u c t i o n p e r i o d o n l y t h e i n t e r e s t f o r l o a n c o m p o n e n t s w i l l b e p a i d . • P r o f i t c o m p o n e n t t a x e s a r e n o t i n c l u d e d i n t h i s a n a l y s i s . • T o t a l a v a i l a b i l i t y f a c t o r o f 0 . 9 5 a t a c a p a c i t y f a c t o r o f 0 . 9 i s c o n s i d e r e d . • T o t a l m a x i m u m e l e c t r i c i t y o u t p u t i s 7 0 0 M W a n d s y s t e m 1 4 % l o s s t o b e c o n s i d e r e d . E c o n o m i c L i f e o f t h e p o w e r p l a n t i s 6 0 y e a r s ( W i t h s l i g h t r e f u r b i s h m e n t a t t h e m i d o f l i f e s p a n ) . D i s c o u n t e d L U E C ( L e v e l i z e d U n i t E n e r g y C o s t ) i s c a l c u l a t e d f r o m t h e f o r m u l a a s g i v e n b e l o w . L U E C = L [ ( I 1 + M 1 + F 1 X I + r t 1 ] 1 L [ E 1 ( 1 + r t r ] W h e r e : I 1 = I n v e s t m e n t e x p e n d i t u r e s i n t h e y e a r t M 1 = O p e r a t i o n s a n d m a i n t e n a n c e e x p e n d i t u r e s i n t h e y e a r t F 1 = F u e l e x p e n d i t u r e s i n t h e y e a r t E 1 = E l e c t r i c i t y g e n e r a t i o n i n t h e y e a r t r = R a t e u s e d t o d i s c o u n t e x p e n s e s a n d r e v e n u e s t o a p r e s e n t v a l u e P a g e 2 5 o f 1 0 5 F r o m t h e a b o v e f o r m u l a i n v e s t m e n t e x p e n d i t u r e o r c a p i t a l c o s t p e r u n i t e n e r g y i s c a l c u l a t e d a s ; C a p i t a l C o s t = L [ 1 1 ( 1 + r t 1 ] 1 L [ E t ( 1 + r ) - t ] T h e o t h e r c o m p o n e n t s o f e x p e n d i t u r e s a r e t a k e n i n t e r n a t i o n a l l y a c c e p t e d v a l u e s a s m e n t i o n e d i n t h e r e l e v a n t r e f e r e n c e s . C a p i t a l c o s t p e r u n i t e n e r g y i s c a l c u l a t e d u s i n g a b o v e f o r m u l a R e f e r ( A p p e n d i x 2 ) . C a p i t a l c o s t p e r u n i t e n e r g y F u e l c o s t ( R e f e r A p p e n d i x 2 ) O p e r a t i o n & m a i n t e n a n c e c o s t [ 1 3 ] D e c o m m i s s i o n i n g c o s t [ 1 3 ] U s e d f u e l h a n d l i n g [ 1 3 ] C o s t o f E l e c t r i c i t y ( L U E C ) ~ = 4 . 8 0 U S c t s / k W h = 0 . 7 0 U S c t s / k W h = 1 . 8 3 U S c t s / k W h = 0 . 2 0 U S c t s / k W h = 0 . 8 7 U S c t s / k W h = 8 . 4 0 U S c t s / k W h = 9 . 6 6 R s . / k W h 5 . 3 . C o m p a r i s o n a n d S e n s i t i v i t y A n a l y s i s o f U n i t C o s t I n s e n s i t i v i t y a n a l y s i s t w o c r i t e r i a a r e c o n s i d e r e d . • F u e l p r i c e i n c r e a s e s d u e t o t h e l i m i t e d a v a i l a b i l i t y a n d i n c r e a s e d u s e . • D u e t o a d v a n c e t e c h n o l o g i e s l i k e m o d u l a r i z a t i o n a n d m i n i a t u r i z a t i o n a n d p r o j e c t m a n a g e m e n t t h e c o n s t r u c t i o n c o s t o f p o w e r p l a n t s c a n b e r e d u c e d . F o l l o w i n g t a b l e s u m m a r i z e t h e s e n s i t i v i t y s t u d y b a s e d o n a b o v e t w o c r i t e r i a . C o s t R s . / k W h F u e l p r i c e C o a l P o w e r e d ( w i t h o u t C o a l P o w e r e d ( w i t h N u c l e a r C 0 2 c o m p e n s a t i o n ) C 0 2 c o m p e n s a t i o n ) p o w e r e d C u r r e n t 8 . 3 0 9 . 7 8 9 . 6 6 1 . 5 t i m e s 1 0 . 7 2 1 2 . 1 9 1 0 . 0 6 2 t i m e s 1 3 . 1 3 1 4 . 6 1 1 0 . 4 7 3 t i m e s 1 7 . 9 6 1 9 . 4 4 1 1 . 2 7 4 t i m e s 2 2 . 7 9 2 4 . 2 7 1 2 . 0 8 R e d u c t i o n o f c o n s t r u c t i o n c o s t a n d m a i n t a i n i n g c u r r e n t f u e l c o s t 5 % r e d u c . 8 . 2 0 9 . 6 7 9 . 3 8 1 0 % r e d u . 8 . 1 0 9 . 5 7 9 . 1 0 ' 2 0 % r e d u . 7 . 9 0 9 . 3 7 8 . 5 6 T a b l e 5 . 1 - S e n s i t i v i t y A n a l y s i s P a g e 2 6 o f 1 0 5 U p o n e x t i n c t i o n o f t h e f o s s i l f u e l o i l a n d g a s i t i s o b v i o u s t h a t t h e c o a l p r i c e w i l l g o u p r a p i d l y . F r o m t h e a b o v e a n a l y s i s i t i s c l e a r t h a t t h e u n i t e n e r g y c o s t f r o m n u c l e a r p o w e r p l a n t i s l e s s s e n s i t i v e t o f u e l p r i c e i n c r e a s e . M o r e o v e r t h e u n i t e n e r g y c o s t o f n u c l e a r p o w e r i s m o r e s e n s i t i v e t o t h e c o n s t r u c t i o n c o s t . 5 . 4 . P o s s i b l e I n t e r n a t i o n a l F i n a n c i n g S o u r c e s a n d C o n t r a c t o r s T h e r e a r e n u m b e r o f o p t i o n s a v a i l a b l e f o r p o s s i b l e f m a n c i n g . S o m e o f t h e f m a n c i n g s o u r c e s d i s c u s s e d h e r e h a v e a l r e a d y c o n t r i b u t e d n u c l e a r p o w e r p r o j e c t s i n C h i n a , J a p a n , C a n a d a , I n d i a e t c . F o l l o w i n g a r e t h e m a i n s o u r c e s [ 1 5 ( o f f i n a n c i n g . 5 . 4 . 1 . E x p o r t C r e d i t ( a ) E x p o r t c r e d i t a g e n c i e s ( E C A s ) E C A s , a r e p r i v a t e o r q u a s i - g o v e r n m e n t a l i n s t i t u t i o n s t h a t a c t a s i n t e r m e d i a r i e s b e t w e e n n a t i o n a l g o v e r n m e n t s a n d e x p o r t e r s t o i s s u e e x p o r t f i n a n c i n g . T h e f i n a n c i n g c a n t a k e t h e f o r m o f c r e d i t s o r c r e d i t i n s u r a n c e a n d g u a r a n t e e s ( p u r e c o v e r ) o r b o t h , d e p e n d i n g o n t h e m a n d a t e t h e E C A h a s b e e n g i v e n b y i t s g o v e r n m e n t . E C A s c a n a l s o o f f e r c r e d i t o r c o v e r o n t h e i r o w n a c c o u n t . T h i s d o e s n o t d i f f e r f r o m n o r m a l b a n k i n g a c t i v i t i e s . S o m e a g e n c i e s a r e g o v e r n m e n t - s p o n s o r e d , o t h e r s p r i v a t e , a n d o t h e r s a b i t o f b o t h . F o l l o w i n g a r e e x a m p l e s o f E C A . • C a n a d a : E x p o r t D e v e l o p m e n t C o r p o r a t i o n ( E D C ) . • F r a n c e : C o m p a g n i e f r a n c a i s e d ' a s s u r a n c e p o u r l e c o m m e r c e e x t e r i e u r ( C O F A C E ) , B a n q u e f r a n c a i s e d u c o m m e r c e e x t e r i e u r ( B F C E ) . • G e r m a n y : H e r m e s K r e d i t v e r s i c h e r u n g s A G , A u s f u h r k r e d i t - G e s e l l s c h a f t m b H ( A K A ) , K r e d i t a n s t a l t f u r W i e d e r a u f b a u ( K f W ) . • J a p a n : E x p o r t - I m p o r t B a n k o f J a p a n , M i n i s t r y o f l n t e m a t i o n a l T r a d e a n d I n d u s t r y ( M I T I ) . • S w e d e n : E x p o r t k r e d i t n a m n d e n ( E K N ) , A B S v e n s k a E x p o r t K r e d i t ( S E K ) . • U n i t e d K i n g d o m : E x p o r t C r e d i t s G u a r a n t e e D e p a r t m e n t ( E C G D ) . • U n i t e d S t a t e s o f A m e r i c a : E x p o r t - I m p o r t B a n k o f t h e U n i t e d S t a t e s ( E X I M ) , • P r i v a t e E x p o r t F u n d i n g C o r p o r a t i o n ( P E F C O ) , O v e r s e a s P r i v a t e I n v e s t m e n t C o r p o r a t i o n ( O P I C ) . ( b ) E q u i p m e n t s u p p l i e r ' s c r e d i t 5 . 4 . 2 . M u l t i l a t e r a l D e v e l o p m e n t I n s t i t u t i o n s ( a ) T h e W o r l d B a n k G r o u p • T h e I B R D : I n t e r n a t i o n a l B a n k f o r R e c o n s t r u c t i o n a n d D e v e l o p m e n t • T h e I n t e r n a t i o n a l D e v e l o p m e n t A s s o c i a t i o n ( I D A ) , • T h e I n t e r n a t i o n a l F i n a n c e C o r p o r a t i o n ( I F C ) , • T h e M u l t i l a t e r a l I n v e s t m e n t G u a r a n t e e A g e n c y ( M I G A ) . ( b ) R e g i o n a l d e v e l o p m e n t b a n k s a n d o r g a n i z a t i o n s • T h e A f r i c a n D e v e l o p m e n t B a n k / F u n d ( A F D B / A F D F ) , ~ • T h e A s i a n D e v e l o p m e n t B a n k ( A D B ) , • T h e I n t e r - A m e r i c a n D e v e l o p m e n t B a n k ( I D B ) , • T h e E u r o p e a n I n v e s t m e n t B a n k ( E I B ) , • T h e E u r o p e a n B a n k f o r R e c o n s t r u c t i o n a n d D e v e l o p m e n t ( E B R D ) . ( c ) O t h e r i n s t i t u t i o n s • T h e I s l a m i c D e v e l o p m e n t B a n k ( I S D B ) , • T h e A r a b F u n d f o r E c o n o m i c a n d S o c i a l D e v e l o p m e n t , • T h e S a u d i F u n d f o r D e v e l o p m e n t , • T h e K u w a i t i F u n d f o r D e v e l o p m e n t . 5 . 4 . 3 . I n t e r n a t i o n a l M a r k e t s • C o m m e r c i a l l o a n s , • I n t e r n a t i o n a l b o n d s ( E u r o b o n d s ) . 5 . 4 . 4 . A l t e r n a t i v e M e t h o d - B O O / B O T A p p r o a c h B O T a p p r o a c h i s d e v e l o p e d a s f o l l o w . A n u m b e r o f f o r e i g n i n v e s t o r s f o r m a c o n s o r t i u m , w h i c h e s t a b l i s h e s a j o i n t v e n t u r e c o m p a n y ( N C ) w i t h a l o c a l u t i l i t y . T h i s N C s e l l s t h e e l e c t r i c i t y g e n e r a t e d t o t h e u t i l i t y . T h e f o r e i g n i n v e s t o r s p r o c u r e m o s t o f t h e f u n d s f o r t h e p r o j e c t , w h i c h a r e u s e d t o : • B u i l d a p o w e r p l a n t w i t h f o r e i g n e n g i n e e r i n g e x p e r t i s e • O p e r a t e a n d m a n a g e t h e p l a n t ( b y f o r e i g n i n v e s t o r s / o p e r a t o r s ) f o r a c e r t a i n p e r i o d o f t i m e u n t i l a l l c o s t s , d e b t s e r v i c e a n d e q u i t y a r e r e c o v e r e d b y m e a n s o f e l e c t r i c i t y t a r i f f s ; a n d t h e n • T r a n s f e r o w n e r s h i p o f t h e p l a n t t o t h e c o u n t r y i n w h i c h i t i s b u i l t . P a g e 2 8 o f 1 0 5 A n o t h e r v a r i a n t o f B O T i s t h e b u i l d - o w n - o p e r a t e ( B O O ) a p p r o a c h , w h i c h d o e s n o t i n v o l v e t r a n s f e r r i n g t h e p l a n t t o t h e h o s t c o u n t r y . T h e B O O p l a n t c a n , i n p r i n c i p l e , c o n t i n u e t o r e m a i n i n p r i v a t e h a n d s t h r o u g h o u t t h e u s e f u l l i f e o f t h e p r o j e c t o r u p t o s o m e e a r l i e r d a t e a g r e e d u p o n b y t h e h o s t g o v e r n m e n t a n d t h e p r i v a t e o w n e r s . 5 . 4 . 5 . P o s s i b l e C o n t r a c t o r s a n d E q u i p m e n t S u p p l i e r s B e l o w i n d i c a t e d i s a l i s t o f m a i n n u c l e a r p o w e r p l a n t c o n t r a c t o r s a n d e q u i p m e n t s u p p l i e r s . • G e n e r a l E l e c t r i c N u c l e a r E n e r g y ( G E N u c l e a r E n e r g y ) ~USA • T o s h i b a - J a p a n • W e s t i n g h o u s e - P e n n s y l v a n i a • D o o s a n H e a v y I n d u s t r i e s a n d C o n s t r u c t i o n - K o r e a • H i t a c h i L i m i t e d - J a p a n • M i t s u b i s h i H e a v y I n d u s t r i e s - J a p a n • A n s a l d o C a m o z z i - I t a l y • A E C L - C a n a d a 5 . 5 . N u c l e a r F u e l M a r k e t a n d A v a i l a b i l i t y A t p r e s e n t U r a n i u m i s m a i n l y u s e d a s t h e f u e l f o r a l m o s t a l l t h e r e a c t o r s . T h o r i u m i s a p o s s i b l e o p t i o n f o r r e p l a c i n g U r a n i u m f u e l b u t t h e r e s e a r c h a n d d e v e l o p m e n t a r e s t i l l g o i n g o n t o d e v e l o p T h o r i u m f u e l c y c l e e s p e c i a l l y i n I n d i a . T h e r e a s o n b e h i n d t h i s i s t h a t T h o r i u m i s n o t d i r e c t l y a f i s s i l e m a t e r i a l . M o r e d e t a i l s o f t h e s e f u e l t y p e s a n d t h e i r r e a c t i o n s a r e g i v e n i n A p p e n d i x - 3 o f t h i s d o c u m e n t . 5 . 5 . 1 . U r a n i u m M a r k e t U r a n i u m d o e s n o t t r a d e o n a n o p e n m a r k e t l i k e o t h e r c o m m o d i t i e s . B u y e r s a n d s e l l e r s n e g o t i a t e c o n t r a c t s p r i v a t e l y . P r i c e s a r e p u b l i s h e d b y i n d e p e n d e n t m a r k e t c o n s u l t a n t s U x C o n s u l t i n g a n d T r a d e T e c h [ 1 6 ] . B e f o r e U r a n i u m i s r e a d y f o r u s e a s a n u c l e a r f u e l i n r e a c t o r s , i t m u s t u n d e r g o a n u m b e r o f i n t e r m e d i a r y p r o c e s s i n g s t e p s i d e n t i f i e d a s t h e f r o n t e n d o f t h e n u c l e a r f u e l c y c l e : 1 . M i n i n g a n d m i l l i n g t o p r o d u c e U 3 0 s ; 2 . R e f i n i n g a n d c o n v e r s i o n t o p r o d u c e U F 6 a n d U 0 2 ; P a g e 2 9 o f 1 0 5 ~ 3 . E n r i c h m e n t t o p r o d u c e l o w - e n r i c h e d U r a n i u m ; a n d , 4 . F u e l f a b r i c a t i o n t o p r o d u c e f u e l a s s e m b l i e s o r b u n d l e s . T h e u l t i m a t e u s e r s o f n u c l e a r f u e l p u r c h a s e U r a n i u m i n a l l o f t h e s e i n t e r m e d i a t e f o r m s . T y p i c a l l y , a f u e l b u y e r f r o m p o w e r u t i l i t i e s w i l l c o n t r a c t s e p a r a t e l y w i t h s u p p l i e r s a t e a c h s t e p o f t h e p r o c e s s . S o m e t i m e s , t h e f u e l b u y e r m a y p u r c h a s e e n r i c h e d U r a n i u m p r o d u c t , t h e e n d p r o d u c t o f t h e f i r s t t h r e e s t a g e s , a n d c o n t r a c t s e p a r a t e l y f o r f a b r i c a t i o n , t h e f o u r t h s t e p . " P r o d u c t i o n f r o m w o r l d U r a n i u m m i n e s s u p p l i e s o n l y 6 2 % o f t h e r e q u i r e m e n t s o f p o w e r u t i l i t i e s . T h e b a l a n c e c o m e s f r o m s e c o n d a r y s o u r c e s . S e c o n d a r y s u p p l y i s e s s e n t i a l l y i n v e n t o r i e s o f v a r i o u s t y p e s a n d i n c l u d e s i n v e n t o r i e s h e l d b y u t i l i t i e s a n d o t h e r f u e l c y c l e c o m p a n i e s , i n v e n t o r i e s h e l d b y g o v e r n r n e n t s , u s e d r e a c t o r f u e l t h a t h a s b e e n r e p r o c e s s e d , r e c y c l e d m a t e r i a l s f r o m m i l i t a r y n u c l e a r p r o g r a m s a n d U r a n i u m i n d e p l e t e d U r a n i u m s t o c k p i l e s . M a j o r U r a n i u m P r o d u c e r s ( m i l l i o n l b s U 3 0 8 ) P r o d u c e r 2 0 0 7 P r o d u c t i o n C a m e c o - C a n a d a 2 0 ' R i o T i n t o - U K , A u s t r a l i a 1 9 . A r e v a - F r a n c e 1 6 K a z a t o m p r o m - K a z a k h s t a n 1 2 T V E L - R u s s i a 1 0 B H P B i l l i t o n - U K , A u s t r a l i a 9 N a v o i - U z b e k i s t a n 6 U r a n i u m O n e - C a n a d a 2 G e n e r a l A t o m i c s - U S A 2 O t h e r 1 3 T a b l e 5 . 2 - W o r l d U r a n i u m P r o d u c t i o n P a g e 3 0 o f 1 0 5 t . ; S 4 % U k b e k i s t a n 5 % 1 \ a m i b i a 7 % -~iger 8 °/ o R n s s i a 9 % O t h e r 8 % K a z a k h s t a 1 6 % C a n a d a 2 2 % A n s t r a l i a 2 1 % F i g u r e 5 . 1 - W o r l d U r a n i u m P r o d u c t i o n U r a n i u m a n d C o a l P r i c e V a r i a t i o n " U r a n i u m a v e r a g e s p o t p r i c e s f o r l a s t 2 0 y e a r s a r e g i v e n i n f i g u r e 5 . 2 . 1 2 0 . 0 0 1 0 0 . 0 0 1 \ I I . c 8 0 . 0 0 : : : 6 0 . 0 0 ~ I \ I t n : : J 4 0 . 0 0 2 0 . 0 0 } " " . ! ~ . -""-~ 0 . 0 0 ~ # ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ Y e a r F i g u r e 5 . 2 - U r a n i u m S p o t P r i c e s - C a m e c o ( C a n a d a ) P a g e 3 1 o f 1 0 5 A v e r a g e c o a l p r i c e s f o r t h e l a s t 2 0 y e a r s a r e s h o w n i n f i g u r e 4 . 2 . 1 6 0 . 0 0 1 4 0 . 0 0 1 2 0 . 0 0 I " I I \ I ~ 1 0 0 . 0 0 ; ; 8 0 . 0 0 ~ 6 0 . 0 0 I \ I 4 0 . 0 0 2 0 . 0 0 0 . 0 0 . . . . - . . . . ~ . . . . . . A . , I r - . - . . . . - i . . . . . . . . . . . . . . . . I I ~ I ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ Y e a r F i g u r e 5 . 3 - A u s t r a l i a n T h e r m a l C o a l P r i c e s ( L o w S u l p h e r ) T h e a b o v e p r i c e v a r i a t i o n g r a p h s c l e a r l y s h o w t h a t b e y o n d 2 0 0 3 t h e r e i s a m a r k e d t r e n d o f p r i c e i n c r e a s e f o r b o t h f u e l s . 5 . 5 . 2 . T h o r i u m M a r k e t S i n c e T h o r i u m f u e l c y c l e i s s t i l l a d e v e l o p i n g t e c h n o l o g y , t h e r e a r e n o w e l l k n o w n s u p p l i e r s f o r t h e c o m m o d i t y . H o w e v e r d o m e s t i c p r o d u c e r s i n s o m e c o u n t r i e s a r e s u p p l y i n g t h e s m a l l d e m a n d o f t h e c u r r e n t m a r k e t . M o s t o f t h e T h o r i u m p r o d u c e d i n t h i s w a y i s u s e d f o r r e s e a r c h r e a c t o r s a n d f o r n o n - n u c l e a r a c t i v i t i e s . T o d a y , T h o r i u m i s r e l a t i v e l y e x p e n s i v e - T h o r i u m o x i d e p r i c e s p e r k i l o g r a m w e r e $ 8 2 . 5 0 f o r 9 9 . 9 % p u r i t y a n d $ 1 0 7 . 2 5 p e r k i l o g r a m f o r 9 9 . 9 9 % p u r i t y . H o w e v e r , t h i s i s o n l y b e c a u s e t h e r e i s c u r r e n t l y a l i t t l e d e m a n d f o r T h o r i u m , s o a s a s p e c i a l m e t a l , i t i s e x p e n s i v e [ 1 7 ] . 5 . 5 . 3 . A v a i l a b i l i t y a n d S u s t a i n a b i l i t y t o t h e F u t u r e ( U r a n i u m ) C u r r e n t c o n s u m p t i o n o f t h e U r a n i u m f u e l a l l o v e r t h e w o r l d i s a b o u t 7 7 , 0 0 0 M T p e r y e a r w h i c h i s u s e d t o p r o d u c e 2 . 6 t r i l l i o n k i l o w a t t - h o u r s ( i n s t a l l e d c a p a c i t y 3 0 3 G W e ) o f e l e c t r i c i t y f r o m n u c l e a r p o w e r p l a n t s - t h e s h a r e o f a b o u t 1 5 % o f t h e w o r l d t o t a l e l e c t r i c i t y p r o d u c t i o n o f 1 7 t r i l l i o n k i l o w a t t - h o u r s ( 2 0 0 8 d a t a ) . P a g e 3 2 o f 1 0 5 5 . 5 . 3 . 1 . U r a n i u m A v a i l a b i l i t y F o l l o w i n g a r e t h e e s t i m a t e d q u a n t i t i e s o f U r a n i u m [ 1 9 ] . R e s o u r c e s t y p e E s t i m a t e ( 1 0 0 0 M T ) ( 1 . ) K n o w n c o n v e n t i o n a l r e s o u r c e s R e a s o n a b l y a s s u r e d r e s o u r c e s ( R A R ) 2 , 8 5 0 E s t i m a t e d a d d i t i o n a l r e s o u r c e s c a t . I ( E A R - I ) 1 , 0 8 0 ( 2 . ) U n d i s c o v e r e d c o n v e n t i o n a l r e s o u r c e s E s t i m a t e d a d d i t i o n a l r e s o u r c e s c a t . I I ( E A R - I I ) 2 , 3 3 0 S p e c u l a t i v e r e s o u r c e s ( S R ) ~ 9 , 9 4 0 ( 3 . ) S e c o n d a r y s o u r c e s C o m m e r c i a l i n v e n t o r i e s 2 2 0 S u r p l u s d e f e n c e i n v e n t o r i e s 2 5 0 R e - e n r i c h m e n t 4 4 0 ( 4 . ) U n c o n v e n t i o n a l r e s o u r c e s I n p h o s p h a t e s 2 2 , 0 0 0 I n s e a w a t e r 4 , 0 0 0 , 0 0 0 T o t a l 4 , 0 3 9 , 1 1 0 T a b l e 5 . 3 - U r a n i u m A v a i l a b i l i t y M e a n i n g o f K e y T e r m s K n o w n c o n v e n t i o n a l r e s o u r c e s : T h e s e a r e r e a d i l y a c c e s s i b l e r e s o u r c e s , i . e . r e s o u r c e s t h a t a r e k n o w n t o e x i s t a n d a r e i n e x p e n s i v e t o e x p l o i t u s i n g c o n v e n t i o n a l m i n i n g t e c h n i q u e s . R e a s o n a b l y a s s u r e d r e s o u r c e s ( R A R ) : T h e U r a n i u m t h a t o c c u r s i n k n o w n m i n e r a l d e p o s i t s o f s u c h s i z e , g r a d e , a n d c o n f i g u r a t i o n w h i c h c o u l d b e r e c o v e r e d w i t h i n t h e g i v e n p r o d u c t i o n c o s t r a n g e s , w i t h a v a i l a b l e m i n i n g a n d p r o c e s s i n g t e c h n o l o g y a n d p r i c e d l e s s t h a n 8 0 U S $ / U k g . E s t i m a t e d a d d i t i o n a l r e s o u r c e s c a t . I ( E A R - l ) : T h a t i s b a s i c a l l y , g e o m e t r i c a l l y l e s s k n o w n e x t e n s i o n s ( l a r g e r d r i l l i n g p a t t e r n s ) o f t h e p r e v i o u s ( R A R ) , b u t a r e l i k e l y t o h a v e s i m i l a r g e o l o g i c a l , t e c h n i c a l a n d e c o n o m i c c h a r a c t e r i s t i c s . P a g e 3 3 o f 1 0 5 E s t i m a t e d a d d i t i o n a l r e s o u r c e s c a t . I I ( E A R - I I ) : T h e r e s o u r c e s t h a t a r e e v a l u a t e d o n t h e b a s i s o f i n d i r e c t e v i d e n c e s w i t h i n k n o w n U r a n i u m b e a r i n g a r e a s . S p e c u l a t i v e r e s o u r c e s ( S R ) : t h e r e s o u r c e s t h a t a r e t h o u g h t t o e x i s t i n g e o l o g i c a l l y d o c u m e n t e d b u t p o o r l y e x p l o r e d a r e a s w i t h r e s p e c t t o U r a n i u m " o n t h e b a s i s o f i n d i r e c t e v i d e n c e a n d g e o l o g i c a l e x t r a p o l a t i o n s " . 5 . 5 . 3 . 2 . A v a i l a b i l i t y a t t h e C u r r e n t C o n s u m p t i o n R a t e ( U r a n i u m ) ~ N o . o f Y e a r s o f R e s o u r c e A v a i l a b i l i t y R e s o u r c e T y p e ( 1 ) a b o v e 5 1 R e s o u r c e T y p e ( 1 ) + ( 2 ) a b o v e 2 1 0 R e s o u r c e T y p e ( 1 ) + ( 2 ) + ( 3 ) a b o v e 2 2 2 R e s o u r c e T y p e ( 1 ) + ( 2 ) + ( 3 ) + ( 4 ) a b o v e ( E x c l u d i n g 5 0 7 f r o m S e a * ) T a b l e 5 . 4 - U r a n i u m A v a i l a b i l i t y : N o . o f Y e a r s * U r a n i u m e x t r a c t i o n f r o m s e a w a t e r i s f e a s i b l e b u t e s t i m a t e d a t a p r i c e o f a b o u t t e n t i m e s t h e c u r r e n t u r a n i u m p r o d u c t i o n p r i c e [ 1 9 ] . H o w e v e r , e v e n i f 1 % o f U r a n i u m f r o m t h e s e a w a t e r i s e x t r a c t e d , t h e n u m b e r o f y e a r s o f a v a i l a b i l i t y w i l l i n c r e a s e f u r t h e r 5 0 0 y e a r s . W i t h r e c y c l i n g a n d u s i n g a d v a n c e t e c h n o l o g i e s l i k e f a s t b r e e d e r r e a c t o r s t h e a b o v e f i g u r e s c o u l d b e i n c r e a s e d f u r t h e r g i v i n g t h e s e n s e o f s u s t a i n a b i l i t y . 5 . 5 . 3 . 3 . T h o r i u m A v a i l a b i l i t y A l t h o u g h t h e T h o r i u m c y c l e i s n o t s t i l l f u l l y d e v e l o p e d , t h e r e s e a r c h a n d d e v e l o p m e n t s a r e g o i n g o n ( E s p e c i a l l y i n I n d i a ) t o h a r n e s s i t a s a m a i n n u c l e a r f u e l . I n t h e c a s e o f I n d i a , t h e y h a v e b e e n u s i n g T h o r i u m a s a f u e l i n s e v e n P H W R a n d f o u r r e s e a r c h r e a c t o r s [ 2 0 ] . T h e r e f o r e i t i s i m p o r t a n t t o d i s c u s s t h e T h o r i u m f u e l a v a i l a b i l i t y . P a g e 3 4 o f 1 0 5 T h o r i u m i s 3 t o 4 t i m e s m o r e a b u n d a n t i n t h e e a r t h c r u s t t h a n U r a n i u m [ 2 0 ] . D a t a f o r r e a s o n a b l y a s s u r e d a n d i n f e r r e d r e s o u r c e s r e c o v e r a b l e a t a c o s t o f $ 8 0 / k g p r o v i d e a n e s t i m a t i o n o f 2 , 1 1 0 , 0 0 0 t o n s o f T h o r i u m f u e l a v a i l a b i l i t y [ 1 9 ] . H o w e v e r d a t a f r o m C h i n a , C e n t r a l a n d E a s t e r n E u r o p e , a n d t h e f o r m e r S o v i e t U n i o n a r e n o t a v a i l a b l e . T h e r e f o r e t h e a c t u a l a m o u n t o f T h o r i u m r e s o u r c e a v a i l a b i l i t y c o u l d b e m u c h h i g h e r t h a n t h e a b o v e f i g u r e . 5 . 5 . 3 . 4 . T h o r i u m F u e l A v a i l a b i l i t y i n S r i L a n k a T h o r i u m r e s o u r c e s a r e f o u n d t o b e i n s o u t h w e s t c o s t a l . , .r e g i o n a s p e r t h e s t u d i e s c a r r i e d o u t b y M . S . R u p a s i n g h e i n 1 9 8 3 [ 2 1 ] . T h i s s t u d y s h o w s t h a t T h o r i u m c o n t e n t i n t h e m o n a z i t e t h u s f o u n d i s 1 0 % ( a v e r a g e ) a n d i s m o r e t h a n t h e c o m m e r c i a l m o n a z i t e f r o m s o u r c e s e l s e w h e r e i n t h e w o r l d . A q u a n t i t a t i v e a s s e s s m e n t h a s n o t b e e n d o n e f o r T h o r i u m r e s o u r c e s i n S r i L a n k a b u t i t i s w e l l k n o w n f o r i t s m o n a z i t e p l a c e r d e p o s i t s w h i c h a r e b e l i e v e d t o e x i s t i n c o n s i d e r a b l e q u a n t i t y . O n t h e c o n t r a r y t o a b o v e f o l l o w i n g d a t a e x i s t f o r i n f o r m a t i o n [ 2 2 ] . A v a i l a b i l i t y o f M o n a z i t e i n S r i L a n k a M o n a z i t e P r o d u c t i o n i n y e a r 1 9 9 4 / 9 5 e a c h - 1 2 , 0 0 0 M T - 1 2 0 M T P a g e 3 5 o f 1 0 C h a p t e r 6 N u c l e a r P o w e r P l a n t P r e - f e a s i b i l i t y S t u d y : S i t e S u r v e y S e l e c t i n g a s u i t a b l e l o c a t i o n f o r t h e N P P i s a c h a l l e n g e b e c a u s e S r i L a n k a i s a s m a l l c o u n t r y a n d t h e p o p u l a t i o n i s d i s t r i b u t e d a l l o v e r . H o w e v e r i n d i c a t e d i n T a b l e 1 . 6 o f t h i s d o c u m e n t , e v e n c o u n t r i e s s m a l l e r i n s i z e s t h a n S r i L a n k a h a v e s u c c e s s f u l l y a d o p t e d n u c l e a r p o w e r p l a n t t e c h n o l o g i e s . ; T h e s i t e s t u d i e s w i l l i n c l u d e : • E a s e o f i n t e g r a t i o n i n t o t h e e l e c t r i c s y s t e m • G e o l o g y a n d t e c t o n i c • S e i s m o l o g y • H e a t r e m o v a l c a p a b i l i t y • H y d r o l o g y • D e m o g r a p h y • M e t e o r o l o g y • R i s k s f r o m m a n - m a d e e v e n t s • A v a i l a b i l i t y o f l o c a l i n f r a s t r u c t u r e • L e g a l a s p e c t s • P u b l i c a c c e p t a n c e T h e s i t e s u r v e y m a y b e f u r t h e r s u b d i v i d e d i n t o t h r e e d i s t i n c t s t a g e s : • R e g i o n a l a n a l y s i s a n d i d e n t i f i c a t i o n o f p o t e n t i a l s i t e s • S c r e e n i n g o f p o t e n t i a l s i t e s a n d s e l e c t i o n o f c a n d i d a t e s i t e s • C o m p a r i s o n o f c a n d i d a t e s i t e s . 6 . 1 . R e g i o n a l A n a l y s i s a n d I d e n t i f i c a t i o n o f P o t e n t i a l S i t e s A g e n e r a l a n a l y s i s i s c a r r i e d o u t i n r e l a t i o n t o w h o l e o f S r i L a n k a . P a g e 3 6 o f l 0 5 6 . 1 . 1 . E a s e o f I n t e g r a t i o n i n t o t h e E l e c t r i c a l S y s t e m a C h u n n a k a m Anuradhc~pura • • • • H y d r o P o w e r P l a n t V V i n d P o w e r P i a n t T h e n n a l P o w e r P l a n t 1 3 2 k V G n d S u b s t a t 1 o n 2 2 0 k V G n d S u b s t a t i o n 1 3 2 k V G n d S u b s t a t i o n ( N o t i n O p e r a b o n ) / / 1 3 2 k V T r a n s m 1 s s 1 o n L i n e ~ 2 2 0 k V T r a n s m i s s 1 o n L i n e T r i n c o m a l e e • E l " ' l b o H P I 1 J a C E W i n d P o w e r P l a n t F i g u r e 6 . 1 - S r i L a n k a n E l e c t r i c a l T r a n s m i s s i o n S y s t e m ( C E B A n n u a l R e p o r t 2 0 0 5 ) P a g e 3 7 o f 1 0 5 A s s h o w n i n f i g u r e 6 . 1 , t h e t r a n s m i s s i o n l i n e s a n d l o c a t i o n s o f g r i d s u b s t a t i o n s a r e n o t w e l l d i s t r i b u t e d a l l o v e r t h e c o u n t r y . I n c a s e o f s e l e c t i n g a r e m o t e l o c a t i o n f o r N P P s i t e t h e d e v e l o p m e n t o f t r a n s m i s s i o n s y s t e m u p t o t h a t p o i n t a n d c a p a c i t y e n h a n c e m e n t o f e x i s t i n g s y s t e m s h o u l d b e a n a l y z e d . I n t h e p l a n n i n g s t a g e o f t h e N P P , d e s i g n e r a n d t h e C E B s h o u l d c o n s i d e r t h i s m a t t e r w o r k i n g t o g e t h e r i n c o o p e r a t i o n . 6 . 1 . 2 . G e o l o g y a n d T e c t o n i c G e o l o g y i s t h e s c i e n c e a n d s t u d y o f t h e s o l i d a n d l i q u i d m a t t e r t h a t c o n s t i t u t e s t h e E a r t h . T h e f i e l d o f g e o l o g y e n c o m p a s s e s t h e s t u d y o f t h e c 6 m p o s i t i o n , s t r u c t u r e , p h y s i c a l p r o p e r t i e s , d y n a m i c s , a n d h i s t o r y o f E a r t h m a t e r i a l s , a n d t h e p r o c e s s e s b y w h i c h t h e y a r e f o r m e d , m o v e d , a n d c h a n g e d . P l a t e t e c t o n i c s i s a t h e o r y w h i c h d e s c r i b e s t h e l a r g e s c a l e m o t i o n s o f E a r t h ' s l i t h o s p h e r e ( l i t h o s p h e r e i n c l u d e s t h e c r u s t a n d t h e u p p e r m o s t m a n t l e ) . C r u s t M a n t l e O u t e r C o r e f - • · ' F i g u r e 6 . 2 - G e o l o g i c a l L a y e r s o f E a r t h T h e l i t h o s p h e r e i s b r o k e n u p i n t o w h a t a r e c a l l e d t e c t o n i c p l a t e s . I n t h e c a s e o f E a r t h , t h e r e a r e c u r r e n t l y e i g h t m a j o r a n d m a n y m i n o r p l a t e s . S r i L a n k a i s i n I n d i a n P l a t e w h i c h i s c u r r e n t l y m o v i n g n o r t h e a s t a t 5 c m / y r s p e e d . P a g e 3 8 o f 1 0 5 AnuradrWIINL~ • C o l o m b o G e o l o g y _ L t m e s t o n e - H t g h l a n d C o m p l e x - K a d u g a n n a w a C o m p l e x V t J a y a n C o m p l e x W a n n i C o m p l e x N 1 ~ F i g u r e 6 . 3 - G e o l o g y o f S r i L a n k a E U R A S I A N ~ P L A T E J U A N P H I L I P P I N E ~~·1f+unema P L A T E F i g u r e 6 . 4 - I n d i a n P l a t e b e s t u d i e d f u r t h e r . P a g e 3 9 o f 1 0 5 T h e f o l l o w i n g d a t a s h o u l d b e a n a l y z e d f o r p r o p o s e d s i t e s a s a b a s i c a p p r o a c h t o c o n s i d e r g e o - t e c h n i c a l a s p e c t s [ 2 8 ] . • G e o l o g i c a l i n f o r m a t i o n ; • D e s c r i p t i o n s o f t h e e x t e n t a n d n a t u r e o f s u b s u r f a c e m a t e r i a l s ; • C h a r a c t e r i z a t i o n s o f s o i l a n d r o c k ( i n t e r m s o f p r o p e r t i e s ) ; • I n f o r m a t i o n o n g r o u n d w a t e r ( t h e g r o u n d w a t e r r e g i m e , l o c a t i o n s a n d c h a r a c t e r i s t i c s o f t h e h y d r o l o g i c a l u n i t s ) . ~ 6 . 1 . 3 . S e i s m o l o g y S e i s m o l o g y i s t h e s c i e n t i f i c s t u d y o f e a r t h q u a k e s a n d t h e p r o p a g a t i o n o f e l a s t i c w a v e s t h r o u g h t h e E a r t h . T h e f i e l d a l s o i n c l u d e s s t u d i e s o f e a r t h q u a k e e f f e c t s , s u c h a s t s u n a m i s a s w e l l a s d i v e r s e s e i s m i c s o u r c e s s u c h a s v o l c a n i c , t e c t o n i c , o c e a r u c , a t m o s p h e r i c , a n d a r t i f i c i a l p r o c e s s e s . L O W H A Z A R D J a f f n a • M u l l a i b v u A n u r a d h a p u r a • K . a n d y • C o l o m b o • • K o t t e G a l l e • .T r i n c o m a l e e • B a t t i c a l o a • H a m b a n t o t a MO D E R A T E H o \ Z A I ' t O H • G H H A Z A R D . . . . 0 2 ' O J 6 4 . . , a t . o r 0 1 1 1 1 1 • • , . : r t 1 1 . t o • • . . . . . . F i g u r e 6 . 5 - S e i s m i c H a z a r d M a p o f S r i L a n k a A s p e r t h e f i g u r e 6 . 5 , s e i s m i c h a z a r d l e v e l o f S r i L a n k a i s v e r y l o w s i n c e i t d o e s n o t l i e n e a r a n y o f p l a t e b o u n d a r i e s . I n t h e l a s t d e c a d e s , h o w e v e r t h i s p l a t e h a s b e g a n t o P a g e 4 0 o f 1 0 5 r o t a t e o n a c c o u n t o f a c c u m u l a t i o n o f r u n o f f f r o m t h e H i m a l a y a s i n t h e B a y o f B e n g a l a n d o t h e r r e a s o n s ; l e a d i n g t o a f i s s u r e b e t w e e n t h e " A u s t r a l i a n " a n d " I n d i a n " p l a t e s . S o m e s c i e n t i s t s b e l i e v e t h a t t h i s i s l e a d i n g t o a n e w p l a t e b o u n d a r y a c r o s s t h e S o u t h e r n I n d i a n O c e a n . T h i s b o u n d a r y i s s t i l l a p p r o x i m a t e l y a 1 0 0 0 k m f r o m t h e s o u t h o f S r i L a n k a . F u r t h e r r e s e a r c h i s n e e d e d t o d e c i d e t h e c o n s e q u e n c e s o f c o m p r e s s i o n s s e t u p i n t h e I n d i a p l a t e a n d t h e i m p a c t o f t h e r e c e n t e a r t h q u a k e o n t h e r e g i o n a l h a z a r d s a n d a l s o m o r e p r e c i s e l y a n e s t i m a t e o f t h e p r o b a b i l i t y o f t h e r i s k o f e a r t h q u a k e s c l o s e r t o S r i L a n k a . ~ 6 . 1 . 4 . H e a t R e m o v a l C a p a b i l i t y T h e a v a i l a b l e t e c h n o l o g i e s f o r N P P s p e r m i t l i m i t s o n e f f i c i e n c y p r o b a b l y a r o u n d 3 3 % . T h e r e f o r e t h e e x c e s s h e a t n e e d s t o b e r e m o v e d f r o m t h e p l a n t . F o r t h i s p u r p o s e h u g e a m o u n t o f w a t e r i s u s e d . T h e r e f o r e t h e a v a i l a b i l i t y o f c o o l i n g w a t e r i s a m a j o r f a c t o r f o r s e t t i n g u p a N P P . S r i L a n k a i s a n i s l a n d a n d h a v i n g l o n g c o s t a l a r e a a r o u n d i t . T h e r i v e r s , l a k e s a n d r e s e r v o i r s a r e w e l l d i s t r i b u t e d a l l o v e r t h e c o u n t r y w i t h a b u n d a n c e o f w a t e r r e s o u r c e . 6 . 1 . 5 . H y d r o l o g y U n d e r t h i s , f l o o d h a z a r d o n r i v e r s i t e s a n d c o a s t a l s i t e s a n d u n d e r g r o u n d w a t e r s y s t e m s h o u l d b e s t u d i e d . I n g e n e r a l S r i L a n k a d o e s n o t e x p e r i e n c e m a j o r e f f e c t s i n r i v e r f l o o d i n g o n b a n k s i n c o s t a l a n d l o w l a n d a r e a s . B u t i n h i g h l a n d a r e a s l i k e R a t n a p u r a t h e r i v e r f l o o d i n g i s b e c o m i n g a m a j o r d i s a s t e r . F o r c o a s t a l s i t e s ( s e a , l a k e s a n d s e m i - e n c l o s e d w a t e r b o d i e s ) t h e f l o o d h a z a r d i s r e l a t e d t o t h e m o s t s e v e r e a m o n g t h e f o l l o w i n g t y p e s o f f l o o d , w h e r e a p p l i c a b l e [ 2 9 ] . ~ T h e f l o o d r e s u l t i n g f r o m t h e p r o b a b l e m a x i m u m s t o r m s u r g e ~ T h e f l o o d r e s u l t i n g f r o m t h e p r o b a b l e m a x i m u m t s u n a m i r e s u l t i n g f r o m a n e a r t h q u a k e a n d a l s o f r o m l a n d s l i d e s ( i n c l u d i n g l a n d s l i d e s u n d e r t h e s e a ) , u n d e r s e a v o l c a n o e s a n d f a l l i n g i c e . ~ T h e f l o o d r e s u l t i n g f r o m t h e p r o b a b l e m a x i m u m s e i c h e . ( O s c i l l a t i o n o f c l o s e d o r s e m i c l o s e d w a t e r b o d y ) ~ T h e f l o o d r e s u l t i n g f r o m w i n d a n d w a v e e f f e c t s . I P a g e 4 1 o f 1 0 5 H o w e v e r t h e w o r s t S r i L a n k a n e x p e r i e n c e w a s t h e t s u n a m i o f D e c e m b e r 2 0 0 4 , w i t h a m a x i m u m r e p o r t e d w a v e h e i g h t o f a b o u t 6 m a n d t h e h o r i z o n t a l t h r u s t s o c r e a t e d w a s a d e q u a t e t o m o v e a r a i l w a y e n g i n e o u t o f t r a c k . T h e m a x i m u m t i d e v a r i a t i o n i s a r o u n d 0 . 4 - 0 . 6 m a n d t h e s e a s o n a l r a n g e o f s e a l e v e l c h a n g e a r o u n d S r i L a n k a i s a b o u t 2 0 - 3 0 e m [ 3 0 ] 6 . 1 . 6 . D e m o g r a p h y D e m o g r a p h y i s t h e s t a t i s t i c a l s t u d y o f p o p u l a t i o n . T h e p r e s e n t p " ' p u l a t i o n i n S r i L a n k a i s a r o u n d 2 0 m i l l i o n a n d t h e n a t u r a l g r o w t h i s a r o u n d 1 . 2 8 % . F i g u r e 6 . 6 g i v e s a n i d e a a b o u t t h e p o p u l a t i o n d i s t r i b u t i o n o f t h e c o u n t r y . 6 . 1 . 7 . M e t e o r o l o g y M e t e o r o l o g y i s t h e s c i e n c e o f w e a t h e r . T h e e x t r e m e v a l u e s o f t h e m e t e o r o l o g i c a l v a r i a b l e s a n d t h e r a r e m e t e o r o l o g i c a l p h e n o m e n a l i s t e d b e l o w s h o u l d b e i n v e s t i g a t e d f o r e v e r y n u c l e a r p o w e r p l a n t s i t e [ 3 1 ] . ~ w i n d , p r e c i p i t a t i o n , t e m p e r a t u r e ~ t o r n a d o e s , t r o p i c a l c y c l o n e s a n d l i g h t n i n g . W i n d A n a l y s i n g t h e l a s t 5 0 y e a r s o f w i n d d a t a t h e m a x i m u m w i n d s p e e d s o n c o s t a l a r e a s a r e 4 r n / s t o 8 r n / s w h e r e t h e m a x i m u m v a l u e s o c c u r r i n g o n s o u t h s p e c i a l l y i n H a m b a n t h o t a D i s t r i c t [ 3 2 ] . P r e c i p i t a t i o n A n n u a l a v e r a g e r a i n f a l l r a n g e s f r o m 2 5 4 0 m m t o o v e r 5 0 8 0 m m i n t h e S o u t h W e s t o f t h e I s l a n d a n d l e s s t h a n 1 2 5 0 m m i n t h e N o r t h W e s t a n d S o u t h E a s t o f t h e I s l a n d [ 3 3 ] . T h e r a i n o f t e n c o m e s i n r e l a t i v e l y s h o r t b u t d r a m a t i c b u r s t s e v e n i n d r y z o n e s . H a b a r a n a , f o r e x a m p l e , l o c a t e d i n t h e D r y Z o n e b e t w e e n P o l o n n a r u w a a n d A n u r a d h a p u r a r e c e i v e d 1 , 2 4 0 m m ( n e a r l y 5 0 " ) o f r a i n i n 3 d a y s a r o u n d C h r i s t m a s i n 1 9 7 5 . R e l a t i v e H u m i d i t y v a r i e s f r o m 7 0 % d u r i n g t h e d a y t o 9 0 % a t n i g h t . T e m p e r a t u r e A v e r a g e m e a n t e m p e r a t u r e a l o n g t h e c o a s t i s 2 6 . 7 C ( 8 0 F ) a n d 1 9 . 7 C ( 6 6 . 5 0 F ) i n t h e h i l l c o u n t r y . B u t t h e t e m p e r a t u r e i n c o s t a l a r e a s m a y v a r y f r o m 2 3 ° C t o 3 3 ° C . P a g e 4 2 o f 1 0 5 T o r n a d o e s T h e m a j o r i t y o f t o r n a d o e s o c c u r r i n g i n A s i a h a v e b e e n r e p o r t e d i n n o r t h e a s t e r n I n d i a . B a n g l a d e s h , A s i a t i c R u s s i a , J a p a n . C h i n a a n d P h i l i p p i n e s . T h e r e a r e n o h i s t o r i c a l e v i d e n c e s f o r t o r n a d o e s i n S r i L a n k a a n d i n t h e v i c i n i t y o f t h e I n d i a n O c e a n [ 3 4 ] T r o p i c a l C y c l o n e s T h e r e a r e s e v e r a l e v i d e n c e s o f t r o p i c a l c y c l o n e s i n S r i L a n k a i n r e c e n t p a s t . T h e f o l l o w i n g d a t a e x i s t f o r t h e r e f e r e n c e . • C y c l o n e i n y e a r 2 0 0 0 D e c e m b e r - W i n d S p e e d 1 2 0 k m / h - E n t e r e d f r o m e a s t a n d l e f t t h e I s l a n d • C y c l o n e i n y e a r 1 9 7 8 - W i n d S p e e d 1 7 5 k m / h ( h u r r i c a n e s t r e n g t h ) T h r e f o r e t h e r e i s a s t r o n g p o s s i b i l i t y o f c y c l o n e o c c u r a n c e i n t h e i s l a n d a l t h o u g h i t i s o c c a t i o n a l . L i g h t n i n g T h e i s o k e r a u n i c l e v e l b e i n g h i g h a s 3 0 t o 1 0 0 , t h e s e v e r e l i g h t n i n g c o n d i t i o n s e x i s t s i n m o s t o f t h e a r e a s o f c o u n t r y . T h e c u r r e n t f l o w ( m a i n l y i n r e t u r n s t r o k e ) m a y c a r r y c u r r e n t s a s h i g h a s 2 0 0 k A , a l t h o u g h t h e a v e r a g e c u r r e n t i s a b o u t 2 0 k A . 6 . 1 . 8 . R i s k s f r o m M a n - m a d e E v e n t s T h e m a j o r m a n m a d e h a z a r d m a y b e d u e t o t e r r o r i s t a c t i v i t i e s a n d t h e a i r c r a f t i m p a c t s . B o m b i n g , u s a g e o f h e a v y g u n s a n d m i s s i l e a t t a c k s c a n b e c o n s i d e r e d a s t e r r o r i s t a c t i v i t i e s . I n s t a b i l i t y i n m a n m a d e s t r u c t u r e s l i k e h u g e d a m s , b u i l d i n g s a n d m i n e s s h o u l d a l s o b e c o n s i d e r e d w h e n d e s i g n i n g t h e N P P f a c i l i t y . 6 . 1 . 9 . A v a i l a b i l i t y o f L o c a l I n f r a s t r u c t u r e F o l l o w i n g i t e m s s h o u l d b e f u r t h e r a n a l y z e d f o r a s s e s s i n g t h e a v a i l a b i l i t y o f l o c a l i n f r a s t r u c t u r e f o r e a c h p r o p o s e d l o c a t i o n s . • R o a d n e t w o r k a n d t h e i r c a p a c i t y t o t r a n s p o r t v e r y h e a v y v e h i c l e s a n d m a t e r i a l • B r i d g e s • S e a P o r t s • W a t e r a n d e l e c t r i c i t y a c c e s s i b i l i t y • S t o r e s a n d t e m p o r a r y a c c o m m o d a t i o n s . P a g e 4 4 o f 1 0 5 6 . 1 . 1 0 . P u b l i c A c c e p t a n c e P u b l i c a c c e p t a n c e f o r a N P P s i t e i s a m a j o r c h a l l e n g e b e c a u s e t h e p e r c e p t i o n o f t h e g e n e r a l p u b l i c o n N P P i s n o t f a v o r a b l e . T h e y h a v e t h e r i g h t t o f e a r d u e t o t h e k n o w l e d g e o f h i s t o r i c a l e v e n t s l i k e H i r o s h i m a , N a g a s a k i e v e n t s a n d C h e r n o b y l a c c i d e n t . T h e o n l y w a y o f g e t t i n g p u b l i c a c c e p t a n c e i s b y e d u c a t i n g t h e m o n n e w i m p r o v e d t e c h n o l o g i e s , r i s k s a n d b e n e f i t s a n d r e a s o n s f o r N P P a c c i d e n t s t h a t w e r e t a k e n p l a c e i n t h e h i s t o r y . 6 . 2 . P o p u l a t i o n D i s t r i b u t i o n a n d Z o n i n g C r i t e r i a / W h e n s e l e c t i n g a s u i t a b l e s i t e f o r a N P P t h e m o s t c r i t i c a l f a c t o r i s t h e p o p u l a t i o n d i s t r i b u t i o n . T h i s i s i m p o r t a n t t o m i n i m i s e t h e e f f e c t o n g e n e r a l p u b l i c i n a w o r s t c a s e s c c n a n o . T h e p o p u l a t i o n d i s t r i b u t i o n m a p o f S r i L a n k a i s g i v e n i n F i g u r e 6 . 6 . T h i s f i g u r e s h o w s t h a t t h e s o u t h - w e s t , m a j o r p a r t o f s o u t h a n d w e s t e r n p r o v i n c e s a r e d e n s e l y p o p u l a t e d . J a f f n a a n d s o m e s m a l l p a r t s o f e a s t a r e a l s o h i g h l y p o p u l a t e d . T h e r e f o r e t h e s e a r e a s h a v e t o b e e x c l u d e d f r o m t h e c o n s i d e r a t i o n . T h e h i l l y a r e a i s n o t s u i t a b l e f o r a N P P d u e t o r a p i d d i s p e r s i o n o f r a d i o a c t i v e m a t e r i a l t h r o u g h w i n d i n c a s e o f a r a d i o a c t i v e m a t e r i a l r e l e a s e . E v e n i n a r e a s h a v i n g v e r y l o w p o p u l a t i o n d e n s i t y , t h e p o p u l a t i o n c e n t r e s o r t o w n s n e e d t o b e c o n s i d e r e d w h e n s e l e c t i n g a s i t e . I n A m e r i c a n s y s t e m s t h e e x c l u s i o n a r e a a n d t h e l o w p o p u l a t i o n a r e a a r e t h e z o n e s r e l a t e d t o N P P l o c a t i o n . T h e r a d i i o f t h e s e z o n e s f r o m t h e l o c a t i o n o f r e a c t o r a r e c a l c u l a t e d c o n s i d e r i n g r a d i a t i o n d o s e e x p o s e d b y t h e w o r k e r s a n d p u b l i c [ 2 4 ] . T h e I n d i a n s y s t e m [ 2 5 ] c o n s i s t s o f t h r e e z o n e s a s d e s c r i b e d b e l o w , w h i c h a r e m o r e a p p r o p r i a t e a n d a d a p t a b l e t o S r i L a n k a . E x c l u s i o n z o n e A n e x c l u s i o n z o n e o f 1 . 5 k m r a d i u s a r o u n d t h e p l a n t i s e s t a b l i s h e d ( i r r e s p e c t i v e o f t h e s i z e o f t h e p l a n t ) , w h i c h i s u n d e r t h e e x c l u s i v e c o n t r o l o f t h e o p e r a t i n g o r g a n i z a t i o n , : m d n o p u b l i c h a b i t a t i o n i s p e r m i t t e d i n t h e a r e a . T h e d o s e l i m i t s t o a m e m b e r o f t h e r u b l i c . u n d e r n o r m a l o p e r a t i n g c o n d i t i o n s a n d u n d e r d e s i g n b a s i s a c c i d e n t c o n d i t i o n s s p e c i f i e d , a r e a p p l i e d a t t h e b o u n d a r y o f t h i s e x c l u s i o n z o n e . P a g e 4 5 o f 1 0 5 S t e r i l i z e d z o n e W i t h t h e h e l p o f a d m i n i s t r a t i v e m e a s u r e s , e f f o r t s a r e m a d e t o e s t a b l i s h a s t e r i l i z e d z o n e u p t o a 5 - k m r a d i u s a r o u n d t h e p l a n t ( I r r e s p e c t i v e o f p l a n t s i z e ) . T h i s i s t h e a n n u l u s a r o u n d t h e e x c l u s i o n z o n e , w h i c h h a s t h e p o t e n t i a l f o r e x t e n s i v e c o n t a m i n a t i o n i n c a s e o f a s e v e r e a c c i d e n t . D e v e l o p m e n t a c t i v i t i e s w i t h i n t h i s a r e a a r e c o n t r o l l e d s o a s t o c h e c k a n u n c o n t r o l l e d i n c r e a s e i n t h e p o p u l a t i o n . I n t h i s a r e a , o n l y n a t u r a l g r o w t h o f t h e p o p u l a t i o n i s p e r m i t t e d . E m e r g e n c y p l a n n i n g z o n e ( E P Z ) j T h i s i s t h e z o n e d e f i n e d a r o u n d t h e p l a n t u p t o a 1 6 - k m r a d i u s a n d p r o v i d e s f o r t h e b a s i c g e o g r a p h i c a l f r a m e w o r k f o r d e c i s i o n m a k i n g o n i m p l e m e n t i n g m e a s u r e s a s p a r t o f a g r a d e d r e s p o n s e i n t h e e v e n t o f a n o f f - s i t e e m e r g e n c y . T h e E P Z i s e x a m i n e d i n g r e a t d e t a i l w h i l e d r a w i n g u p a n o f f s i t e e m e r g e n c y p l a n a n d a r r a n g i n g l o g i s t i c s f o r t h e s a m e . T h e e n t i r e E P Z i s d i v i d e d i n t o 1 6 e q u a l s e c t o r s . T h e o b j e c t i v e i s t o o p t i m i z e t h e e m e r g e n c y r e s p o n s e m e c h a n i s m a n d t o p r o v i d e t h e m a x i m u m a t t e n t i o n a n d r e l i e f t o t h e r e g i o n s m o s t a f f e c t e d d u r i n g a n o f f s i t e e m e r g e n c y . I n a s s e s s i n g t h e a b o v e z o n e s t h e A t o m i c E n e r g y R e g u l a t o r y B o a r d o f I n d i a h a s c o n f o r m e d t o t h e r e q u i r e m e n t o f I A E A s a f e t y s t a n d a r d . H o w e v e r t h e a b o v e c r i t e r i a s h o u l d b e v e r i f i e d u s i n g a m e t h o d o l o g y d e s c r i b e d i n S a f e t y R e p o r t S e r i e s N o . 1 9 o f I A E A [ 2 6 ] a n d S t a n d a r d s f o r d o s e l i m i t s a s d e s c r i b e d i n R e f e r e n c e [ 2 3 ] . 6 . 3 . I d e n t i f i c a t i o n o f P o t e n t i a l S i t e s T h e a u t h o r s e l e c t e d n i n e l o c a t i o n s b a s e d o n m o s t o f t h e a b o v e c r i t e r i a a s p o t e n t i a l N P P s i t e s . S p e c i a l c o n s i d e r a t i o n s w e r e g i v e n t o p o p u l a t i o n d i s t r i b u t i o n a n d e l e v a t i o n f r o m t h e s e a l e v e l . H o w e v e r t h i s i s a v e r y p r e l i m i n a r y s t u d y a n d n e e d s t o b e f u r t h e r s c r e e n e d f o r b e s t p o s s i b l e l o c a t i o n s . T h e s e 9 l o c a t i o n s a r e s h o w n i n F i g u r e 6 . 7 . M o r e i n f o r m a t i o n o n t h e s e l o c a t i o n s i s g i v e n u n d e r A p p e n d i x - 5 . P a g e 4 6 o f 1 0 5 F i g u r e 6 . 7 - P r o p o s e d S i t e L o c a t i o n s f o r N P P P a g e 4 7 o f 1 0 5 C h a p t e r 7 N u c l e a r P o w e r P l a n t P r e - f e a s i b i l i t y S t u d y : E n v i r o n m e n t a l I m p a c t A s s e s s m e n t E n v i r o n m e n t a l i m p a c t a s s e s s m e n t w i t h r e l a t i n g t o n u c l e a r p o w e r p l a n t c o n s t r u c t i o n a n d o p e r a t i o n c o u l d b e a n a l y z e d i n f o l l o w i n g a r e a s . • I m p a c t o n l a n d u s l ' - · • I m p a c t o n \ \ a t l ' r ~y~kms a n d t h e fi~hing industr~ • I m p a c t o r r a d i o a c t i \ \ : a n d o t h l ' r t ' m i s s i u n s • I m p a c t o n 1 l o r a . f a u n a a n d p m h . ' l ' k d s i t e - ; • I m p a c t o n t h e s o i I . b e d r u c k a n d g r o u n d \ \ a t e r • lmJXll~t o n t h l ' l a n d s c a p e a n d c u l t u r a l e m i r o n m e n t • I m p a c t o n l i \ i n g condition~. c o m f o r t a n d h e a l t h • I m p a c t o n \ \ a s t e m a n a g e m e n t a n d f i n a l di~posal • I m p a c t o n clt?commi~sioning o r t h e p o w e r p l a n t " " 1 . l m p a c t o n L a n d t : s r i h e a r e a o C t h l ' p O \ \ e r p l a n t s i t e ( \ \ i t h f u t u r e e x p a n s i o n u p t o 1 5 0 0 \ 1 \ \ ) \ \ h i c h c n w r s 1 1 ' , , · c c n t r a l j x m e r p l a n t f u n c t i o n s \ \ i l l b e a b o u t 1 0 h e c t a r e s ( 0 . 1 s q k m o r n e a r l y 2 5 \ · : r e ) . T h e p l a n t a c t i \ i t i c s i n t h e p r e l i m i n a r y p l a n s . l ' x c l u d i n g c o o l i n g w a t e r i n t a k e : ! c l d i - , c h a r g l ' s t n t c t u r l ' " · h a r b o u r q u a y . a n d a c c o m m o d a t i o n a n d p a r k i n g a r e a s . a r c ' · ' ' - p t : c t c d t o r e q u i r e a n a r e a o f a b o u t 1 0 0 h e c t a r e s ( 2 4 7 A c r e ) a t e a c h a l t e r n a t i \ e 1 . 1 c : l l i t 1 ! 1 ( ) r o u n d a r e a \ \ i l l a b o b e r c q u i r l ' d f o r n e \ \ w a d c o n n e c t i l m s t o b e b u i l t . T h e P t ' \ \ c r l i n e l e a d i n g t o t h e p l a n t \ \ i l l r e s t r i c t l a n d u s c o n a s t r i p 8 0 - 1 2 0 m e t e r s \ \ i d e . • . ! . : p e n d i n g o n t h e c o l u m n t y p e . I i h . · n l l 1 s t r u c t i o n o f t h e n u c l e a r p O \ \ C r p l a n t \ \ i l l r e s t r i c t l a n d u s e i n t h e p l a n t ' s safet~ ' ' · ' 1 1 < . . ' . h u t e n a b l e n e \ \ c o n ' - l r u c t i o n s i n ~ettlemcnts a n d \ i l l a g e s a n d a l t 1 n g r o a d s . \uthurit~ \ \ i l l d e f i n e t h e safct~ ; o n e f o r t h e p l a n t l a t e r . b u t . i n t h e i n s p e c t i o n w o r k . i t : : . : > hc~.·n a s s u m e d w e : \ t e n c l t o a di~tance o f a b o u t f i \ l ' k i l o m e t r e s f r o m t h e p l a n t . P a g e 4 8 o f 1 0 5 r h c p o p u l a t i o n o f a l l s e l e c t e d l o c a t i o n s a s p e r F i g u r e 6 . 7 a r e \ c r y f e w . ( o r n o p o p u l a t i o n a t a l l ) . S o m e t i m e s t h e r e m a y b e a f e w n u m b e r s o f h o u s e s w h i c h n e e d e d t o h c - r c - l o c a t e d . T h e m a j o r i t y o f t h e a r e a i s u n u s e d l a n d . f o r e s t o r a g r i c u l t u r a l l a n d s . I n c a s e o f a g r i c u l t u r a l l a n d s . t h e d f e c t s d u e t o l o s s o f t h e s e l a n d s a r e t o b e a s s e s s e d . I n l ' : \ S L ' o f ! ( , r e s t o r p r e s e n e d \ Y i l d l i f c a r e a t h c - d T e c t s t o t h e ' ' i l d l i f e a r e t o b e a n a l y s c d . 7 . 2 . I m p a c t o n W a t e r S y s t e m s a n d t h e F i s h i n g I n d u s t r y l i 1 l ' c o n d u c t i o n o f t h e c o o I i n g ' ' a t e r u s e d a t t h e p o w e r p l a n t t o t h e s e a ' ' i I J i n c r e a s e t h e ' ' a t e r t e m 1 1 e r a t u r e c l o s e t o t h e d i s c h a r u c s i t e . T h e extL~;ll o f t h e \ \ a r m i n u s e a a r e a ~ ~ \ \ i ! i h c - d e f i n l ' d h ' t h e s i z t . : ' o f t h e p < m e r p l a n t a n d . t o s o m e e x t e n t . l w t h e c h o s e n m t a k c a n d d i s c h a r g e o p t i o n s . \ : ; p e r t h e S r i L a n k a n r e g u l a t i o n s [ 3 7 1 t e m p e r a t u r e o f t h e d i s c h a r g e t o t h e c o a s t a l s u r f a c e w a t e r s h o u l d b e l e s s t h a n 4 5 d e g r e e s c e n t i g r a d e ( N o r m a l a v e r a g e t e m p e r a t u r e o f t h e s u r f a c e s e a w a t e r a r o u n d S r i L a n k a i s a b o u t 2 8 d e g r e e c e n t i g r a d e ) . T h e p r a c t i c a l t e m p e r a t u r e i n c r e a s e o f t h e c o o l a n t w a t e r c o u l d b e l i m i t e d t o e n s u r e t h i s \ a l u e . C o n s i d e r i n g t h e t y p i c a l p l a n t . t h e t l ' m p l . ' r a t u r e i n c r e a s e c a n m a i n l y b e 1 ) b s c n c d i n t h \ . ' s u r L 1 c e s e a l a y e r ( a t a d e p t h o f O - - l m ) . p,~-...~ibk a d \ c r s c i m p a c t s o n f i s h i n g i n c l u d e t h e b u i l d - u p o f s l i m e i n n e t s a n d d~..'crl.'asl.'d c a t c h i n g e f f i c i e n c y o f t r a p s i n t h e a f f e c t e d a r e a o f c o o l i n g \ Y a t e r s . S l i g h t h . ' m p l . ' r a t u r c i n c r e a s e o f t h l . ' s u r f a c e s e a \ \ a t e r \ \ i l l n o t han~ a s i g n i f i c a n t l ' f f c c t o n f i s h m i g r a t i o n . 7 . J . I m p a c t o f R a d i o a c t h c a n d O t h e r E m i s s i o n s D e s i g n o f t h e N P P s h o u l d b e d o n e s o t h a t t h e e n v i r o n m e n t a l r a d i o a c t i v e e m i s s i o n s t o c o m p l y w i t h t h e e f f e c t i v e d o s e v a l u e s s t a t e d i n A p p e n d i x 4 ( A . 4 . 5 ) . T h e d i s c h a r g e s t o s u r f a c e w a t e r b o d i e s s h o u l d b e l i m i t e d a s p e r t h e v a l u e s s t a t e d i n l i s t - ] t o 5 o f t h e r e f e r e n c e [ 3 7 ] a s f o l l o w s . • T o i n l a n d s u r f a c e w a t e r - A l p h a e m i t t e r s : 1 0 - 8 m i c r o c u r i e / m l , m a x , B e t a e m i t t e r s : 1 o - 7 m i c r o c u r i e / m i . m a x . P a g e 4 9 o f 1 0 5 • O n l a n d f o r i r r i g a t i o n p u r p o s e - A l p h a e m i t t e r s : 1 o - 9 m i c r o c u r i e / m l , m a x , B e t a e m i t t e r s : 1 o - 8 m i c r o c u r i e / m L m a x . • I n t o m a r i n e c o a s t a l a r e a s - A l p h a e m i t t e r s : 1 o - 8 m i c r o c u r i e / m l , m a x , B e t a e m i t t e r s : 1 o - 7 m i c r o c u r i e / m L m a x . 1 : c l t l i c d u r i n g c o n s t r u c t i o n \ \ i l l i n c r e a s e e m i s s i o n s s i g n i f i c a n t ! \ i n a l l 1 . ) f t h e ' : l k T n a t i n ' s . l I l m C \ e r . t r a f f i c \ \ i l l o n l y b e e s p e c i a l l y f r e q u e n t d u r i n g t h e f o u r t h o r ! 1 t ' h \ e i l r n f c o n s t r u c t i o n . l n o t h e r c o n s t r u c t i o n \ \ . ' a r s . t r a f f i c \ o l u m e . " a n d L'mi-;~ion~ - · 1 1 i l l h . : c o n s i d e r a b l \ l o \ \ e r . - , ~:ll t h e o p t i c m s . t r a f f i c t o t h e p l a n t r u n s most!~ a l o n g highw~1ys o r m o t o m a y - , . T h e l r , J i T i c d u r i n g t h e n u c l e a r p O \ \ e r p l a n t ' s o p e r a t i n g s t a g e ' ' i l l n o t c a u s e a s i g n i f i c a n t , b ; m ! : 2 c i n t h e \ O l u m e s a n d . a s a r e s u l t . i n t r a l l i c e m i s s i o n s a n d a i r q u a l i t y . T h e n u c l e a r p P \ \ L ' r p l a n t " s t r a i T i c e m i s s i o n s c a n b e a s s e s s e d t o h a v e a n i m p a c t o n a i r q u a l i t ) ! 1 ' • ' ' t h ' d o n g s m a l l e r . l e s s o p e r a t e d r o a d s l e a d i n g t o t h e n u c l e a r p o \ \ e r p l a n t . T h e m l l ' k a r p m , e r p l a n t " s t r a f f i c e m i s s i o n s \ \ i l l n o t r e d u c e t h e a i r q u a l i t y s o s i g n i f i c a n t l y \ t \ \ 1 . ) \ . \ \ c \ \ 1 a \ e a \ . \ \ e r s e \ m y l a e b e m \ > e O \ ! k o r t h e e m \ r o n m e n \ . ' 7 . - L I m p a c t o n F l o r a , F a u n a a n d P r o t e c t e d S i t e s \ J , , q t > f t h e p r o p o s e d s i t e l o c a t i o n s a r c n o t \ \ i t h i n t h e p r o t e c t e d 1 o n e s ( S l ' t ' f i g u r e 7 . 1 ) . l i \ n t ) f t h e p r o p o s e d l o c a t i o n s a r e ' c r y n e a r o r ' ' i t h i n t h e \ V i l p a t t u N a t i o n a l P a r k a n d Yc~l<~ \ ! a t i n n a l P a r k . A l l o t h e r l o c a t i o n s a r e \ \ e l l a \ \ a y f r o m t h e p r o k c t e d a r e a s . \ . ; l J S l ' a n d o t h e r o p e r a t i o n s d u r i n g t h e c o n s t r u c t i o n s t a g e m a y d i s t u r b t~wna c l o s e t o ' h : J ' t l \ \ e r p l a n t s i t e . C o n s t r u c t i o n ' ' o r k i s t \ . ) h e s c h e d u l e d s P t h a t t h e y ' ' i l l c a u s e a s l i t t k d a m a g e a s p o s s i b l e t o n e s t i n g b i r d s t o c k s . P r o t e c t i o n s i t e s o r a r e a s f o r p r o t e c t e d , p , ' \ . : i c ' s h o u l d h e a \ o i d c d \ \ h . . : n l o c a t i n g b u i l d i n g s a n d o t h e r i n f r a s t r u c t u r e . l n c~\S1..' o f f o r e - , t a r e a s t h e c o n s i d e r a b l e a m o u n t o f l a n d a r e a s \ \ i l l b e n e e d e d t u c l e a r . \ n p r o \ . i m a t e l a n d a r e a s a r c g i ' e n i n S e c t i o n 7 . 1 o f t h i s C h a p t e r . P r o j e c t b e n e f i t ' ' i t h : ,:~~ml t o r e d u c t i o n o f g r e e n h o u s e g a s e m i s s i o n s h o u l d b e c o n s i d e r e d ' c r s u s a m o u n t tl\>r~l k ' s t a n d a l t e r n a t i ' c f u e l o p t i o n s . P a g e 5 0 o f 1 0 5 F i g u r e 7 . 1 - N a t i o n a l P a r k s a n d S a n c t u a r i e s 7 . 5 . I m p a c t o n t h e S o i l , B e d r o c k a n d G r o u n d w a t e r T h e m o s t s i g n i f i c a n t i m p a c t o n s o i l , b e d r o c k a n d g r o u n d w a t e r w i l l b e c a u s e d d u r i n g t h e n u c l e a r p o w e r p l a n t ' s c o n s t r u c t i o n s t a g e . C o n s t r u c t i o n w o r k s h o u l d b e p l a n n e d s o t h a t t h e r e w i l l b e a s f e w a d v e r s e i m p a c t s a s p o s s i b l e . D u r i n g c o n s t r u c t i o n , a l l e a r t h - m o v i n g , e x c a v a t i o n a n d d r e d g i n g m a s s e s a r e t o b e u t i l i z e d o n t h e s i t e i n d i f f e r e n t l a n d f i l l s a n d l a n d s c a p i n g w o r k . T h e f o u n d a t i o n w a t e r s a n d r a i n w a t e r s d r a i n e d f r o m t h e c o n s t r u c t i o n s i t e m a y c o n t a i n m o r e s o l i d s a n d a n y o i l a n d n i t r o g e n c o m p o u n d s t h a n w a t e r s n o r m a l l y d r a i n e d . T h e a . £ 1 . . _ P a g e 5 1 o f 1 0 5 q u a l i t y a n d v o l u m e o f w a t e r d r a i n e d t o t h e s e a f r o m t h e c o n s t r u c t i o n s i t e s h o u l d b e m o n i t o r e d . T h e p r o j e c t w i l l n o t h a v e a n y a d v e r s e i m p a c t s o n u s a b l e g r o u n d w a t e r . 7 . 6 . I m p a c t o n t h e L a n d s c a p e a n d C u l t u r a l E n v i r o n m e n t T h e n u c l e a r p o w e r p l a n t w i l l a l t e r t h e l a n d s c a p e c o n s i d e r a b l y . T h e n u c l e a r p o w e r p l a n t w o u l d i m p a c t t h e c u l t u r a l l a n d s c a p e s o f p r o v i n c i a l v a l u e a n d t h e s u r r o u n d i n g s , s c e n e r y a n d p o s i t i o n i n t h e o v e r a l l s e t t i n g . T h e l a n d s c a p e s t a t u s o f n a t i o n a l l y i m p o r t a n t f i s h i n g v i l l a g e s w i l l c h a n g e . , S i n c e a l l t h e p r o p o s e d l o c a t i o n s a r e w e l l o u t s i d e t h e h i s t o r i c a l l y i m p o r t a n t p l a c e s , t h e i m p a c t t o v a l u a b l e h i s t o r i c a l p l a c e s w i l l b e m i n i m a l . 7 . 7 . N o i s e I m p a c t s T h e n o i s i e s t s t a g e d u r i n g t h e c o n s t r u c t i o n o f t h e n u c l e a r p o w e r p l a n t w i l l b e t h e f i r s t y e a r s o f c o n s t r u c t i o n w h e n f u n c t i o n s t h a t c a u s e s i g n i f i c a n t n o i s e i n c l u d e t h e r o c k c r u s h i n g p l a n t a n d c o n c r e t e m i x i n g p l a n t . D u r i n g t h e o p e r a t i n g p h a s e , t h e m o s t s i g n i f i c a n t n o i s e i m p a c t w i l l o c c u r i n t h e i m m e d i a t e v i c i n i t y o f t h e t u r b i n e h a l l a n d t h e t r a n s f o r m e r . H o w e v e r t h e n o i s e l e v e l d u r i n g c o n s t r u c t i o n a n d o p e r a t i o n a l s t a g e s s h o u l d b e m a i n t a i n e d a s p e r t h e r e f e r e n c e [ 3 8 ] . 7 . 8 . I m p a c t o n P e o p l e a n d S o c i e t y T h e n u c l e a r p o w e r p l a n t p r o j e c t w i l l h a v e s i g n i f i c a n t i m p a c t s o n t h e r e g i o n a l e c o n o m y , e m p l o y m e n t , t h e p r o p e r t y m a r k e t i n t h e s u r r o u n d i n g s o f t h e l o c a t i o n s i t e , t h e p o p u l a t i o n , i n d u s t r i a l s t r u c t u r e a n d s e r v i c e s . T h e e m p l o y m e n t i m p a c t o f t h e c o n s t r u c t i o n s t a g e o n t h e e c o n o m i c a r e a w i l l b e 5 0 0 - 8 0 0 m a n - y e a r s . T h e a r r i v a l o f n e w r e s i d e n t s w i l l b o o s t b u s i n e s s a n d e s c a l a t e b u i l d i n g a c t i v i t i e s . T h e p o p u l a t i o n a n d r e s i d e n c e b a s e s w i l l g r o w a n d , a s a r e s u l t , t h e d e m a n d f o r p r i v a t e a n d p u b l i c s e r v i c e s w i l l i n c r e a s e . A n u m b e r o f p e o p l e w i l l m o v e c l o s e t o t h e n u c l e a r p o w e r p l a n t d u r i n g t h e c o n s t r u c t i o n s t a g e a n d t h e d e m a n d f o r s e r v i c e s w i l l i n c r e a s e . T h e a c c o m m o d a t i o n o f a l a r g e g r o u p o f e m p l o y e e s i n a n e w m u n i c i p a l i t y m a y a l s o i n c l u d e n e g a t i v e i m p a c t s . P a g e 5 2 o f 1 0 5 I n c r e a s e d t r a f f i c a n d n o i s e c a u s e d b y c o n s t r u c t i o n w o r k m a y h a v e a l o c a l i m p a c t o n c o m f o r t . N o r m a l o p e r a t i o n o f t h e n u c l e a r p o w e r p l a n t w i l l h a v e n o r a d i a t i o n - r e l a t e d , d e t e c t a b l e i m p a c t o n t h e h e a l t h , l i v i n g c o n d i t i o n s o r r e c r e a t i o n o f p e o p l e l i v i n g i n t h e v i c i n i t y . A c c e s s t o t h e p o w e r p l a n t a r e a w i l l b e p r o h i b i t e d a n d t h e a r e a c a n n o t b e u s e d f o r r e c r e a t i o n a l p u r p o s e s . T h e o p i n i o n s o f t h o s e l i v i n g a n d o p e r a t i n g i n t h e s u r r o u n c f i n g a r e a s o f t h e l o c a t i o n s i t e s o n t h e n u c l e a r p o w e r p l a n t s i t e w i l l b e i d e n t i f i e d t h r o u g h g r o u p i n t e r v i e w s a n d r e s i d e n t s u r v e y s . O p p o s i t i o n i s o f t e n b a s e d o n r i s k s a n d f e a r s a s s o c i a t e d w i t h n u c l e a r p o w e r p l a n t s a n d o n t h e b e l i e f t h a t n u c l e a r p o w e r i s e t h i c a l l y q u e s t i o n a b l e . T h e s u p p o r t e r s e m p h a s i z e i t s p o s i t i v e e c o n o m i c i m p a c t s a n d e n v i r o n m e n t a l f r i e n d l i n e s s . 7 . 9 . I m p a c t o n W a s t e M a n a g e m e n t a n d F i n a l D i s p o s a l R e g u l a r w a s t e c r e a t e d a t t h e n u c l e a r p o w e r p l a n t w i l l b e s o r t e d , s e n t f o r t r e a t m e n t , u t i l i z a t i o n a n d f i n a l d i s p o s a l i n a m a n n e r r e q u i r e d b y w a s t e l e g i s l a t i o n a n d e n v i r o n m e n t a l l i c e n s e d e c i s i o n s . W a s t e h a n d l i n g a t t h e p l a n t w i l l n o t c a u s e a n y s i g n i f i c a n t e n v i r o n m e n t a l i m p a c t s . S u f f i c i e n t f a c i l i t i e s f o r t h e h a n d l i n g a n d d i s p o s a l o f l o w - a n d m e d i u m - l e v e l p o w e r p l a n t w a s t e w i l l b e b u i l t a t t h e n u c l e a r p o w e r p l a n t . T h e f a c i l i t i e s w i l l c o n t a i n s y s t e m s f o r t h e s a f e h a n d l i n g a n d t r a n s p o r t a t i o n o f w a s t e a n d t h e m o n i t o r i n g o f t h e a m o u n t a n d t y p e o f r a d i o a c t i v e s u b s t a n c e s . T h e d i s p o s a l f a c i l i t i e s f o r l o w - a n d m e d i u m - l e v e l w a s t e c a n b e b u i l t i n u n d e r g r o u n d f a c i l i t i e s a n d t h e d i s p o s a l f a c i l i t i e s f o r v e r y l o w - l e v e l w a s t e c a n a l s o b e b u i l t i n f a c i l i t i e s l o c a t e d i n t h e g r o u n d . O n c e t h e u s e o f t h e f i n a l d i s p o s a l f a c i l i t i e s i s t e r m i n a t e d , t h e c o n n e c t i o n s w i l l b e s e a l e d a n d w i l l n o t r e q u i r e a n y s u p e r v i s i o n a f t e r w a r d s . A n y r a d i o a c t i v e s u b s t a n c e s c o n t a i n e d i n t h e w a s t e w i l l b e c o m e s a f e f o r t h e e n v i r o n m e n t o v e r t i m e . C a r e f u l p l a n n i n g a n d i m p l e m e n t a t i o n w i l l h e l p t o e l i m i n a t e s i g n i f i c a n t e n v i r o n m e n t a l i m p a c t s c a u s e d b y t h e t r e a t m e n t a n d f i n a l d i s p o s a l o f o p e r a t i n g w a s t e . 7 . 1 0 . I m p a c t o f D e c o m m i s s i o n i n g t h e P o w e r P l a n t T h e n e w n u c l e a r p o w e r p l a n t ' s e s t i m a t e d o p e r a t i n g l i f e i s a t l e a s t 6 0 y e a r s . T h e m o s t s i g n i f i c a n t e n v i r o n m e n t a l i m p a c t s o f d e c o m m i s s i o n i n g w i l l a r i s e f r o m t h e h a n d l i n g a n d t r a n s p o r t o f r a d i o a c t i v e d e c o m m i s s i o n i n g w a s t e g e n e r a t e d d u r i n g d i s m a n t l i n g o f P a g e 5 3 o f 1 0 5 t h e c o n t r o l l e d a r e a o f t h e p l a n t . T h e m o s t r a d i o a c t i v e p o r t i o n o f s u c h w a s t e w i l l b e t r e a t e d a n d d i s p o s e d o f s i m i l a r t o o p e r a t i n g w a s t e . A s m a n y o f t h e d i s m a n t l e d c o n t a m i n a t e d p l a n t p a r t s a n d e q u i p m e n t a s p o s s i b l e w i l l b e c l e a n e d s o t h a t t h e y c a n b e r e l e a s e d f r o m t h e r a d i a t i o n a u t h o r i t y ' s c o n t r o l a n d e i t h e r r e c y c l e d o r d i s p o s e d o f a t a g e n e r a l l a n d f i l l s i t e . T h e p l a n t ' s s y s t e m s w i l l b e s e a l e d s o t h a t r a d i o a c t i v e s u b s t a n c e s c a n n o t s p r e a d i n t o t h e e n v i r o n m e n t . ~ P a g e 5 4 o f 1 0 5 C h a p t e r 8 L o c a l R e g u l a t i o n s & I n t e r n a t i o n a l O b l i g a t i o n A w i d e r a n g e o f l e g i s l a t i o n i s e x p e c t e d t o b e i n p l a c e i n a c o u n t r y t h a t h a s d e c i d e d t o i m p l e m e n t n u c l e a r p o w e r , t h e k e y e l e m e n t s o f s u c h l e g i s l a t i o n b e i n g n u c l e a r s a f e t y , s e c u r i t y , s a f e g u a r d s a n d l i a b i l i t y f o r n u c l e a r d a m a g e . 8 . 1 . E x i s t i n g L o c a l R e g u l a t i o n s a n d L a w s o n N u c l e a r T u h n o l o g i e s T h e b a s i c l e g i s l a t i o n , A t o m i c E n e r g y A u t h o r i t y A c t N o . 1 9 o f 1 9 6 9 , n e e d e d t o e s t a b l i s h t h e r e g u l a t o r y a u t h o r i t y , h a s e x i s t e d s i n c e 1 9 6 9 . T h e l e g i s l a t i o n e s t a b l i s h e d t h e R e g u l a t o r y A u t h o r i t y , t h e A t o m i c E n e r g y A u t h o r i t y ( A E A ) i n 1 9 7 0 a n d p r o v i d e d a d e q u a t e e m p o w e r m e n t t o t h e A E A t o l i c e n s e i n s p e c t a n d e n f o r c e r e g u l a t e d a c t i v i t i e s . T h e A E A f u n c t i o n s u n d e r t h e M i n i s t r y o f S c i e n c e & T e c h n o l o g y . T h e f u n c t i o n s o f t h e A E A i n c l u d e p r o v i d i n g s c i e n t i f i c s e r v i c e s , c o n d u c t i n g m a n p o w e r d e v e l o p m e n t p r o g r a m s d e m o n s t r a t i n g t h e a p p l i c a t i o n s o f t h i s t e c h n o l o g y t o p o t e n t i a l u s e r s . u n d e r t a k i n g r e s e a r c h a n d d e v e l o p m e n t i n a r e a s o f n a t i o n a l r e l e v a n c e a n d e n s u r i n g t h a t a l l u s e s o f r a d i a t i o n a n d r a d i o i s o t o p e s a r e c a r r i e d o u t a c c o r d i n g t o i n t e r n a t i o n a l l y a c c e p t e d s a f e t y s t a n d a r d s . T h e A u t h o r i t y h a s p r o m u l g a t e d n e w r e g u l a t i o n s t i t l e d " I o n i z i n g R a d i a t i o n P r o t e c t i o n R e g u l a t i o n " i n J u l y 2 0 0 0 . T h e n e w r e g u l a t i o n s a r e b a s e d o n I A E A B a s i c S a f e t y S t a n d a r d - 1 1 5 . T h e o t h e r a r e a s o f l o c a l l a w s r e l a t i n g t o t h e e s t a b l i s h m e n t o f N P P a r e a s f o l l o w s . • L a n d U s a g e • C o s t a l a r e a m a n a g e m e n t • A g r i c u l t u r a l l a n d s • W a t e r u s a g e • F i s h e r i e s • E n v i r o n m e n t P a g e 5 5 o f 1 0 5 8 . 2 . L o c a l L e g a l F r a m e w o r k R e q u i r e d U n d e r t h e a b o v e A c t a n d t h e A E A t h e r e q u i r e d r e g u l a t i o n s s h o u l d b e m a d e f o r o b t a i n i n g f i r s t n u c l e a r p o w e r p l a n t . T h e s e r e g u l a t i o n s s h o u l d b e b a s e d o n t h e f o l l o w i n g p r i n c i p l e [ 3 5 ] . ( a ) T h e s a f e t y p r i n c i p l e ( b ) T h e s e c u r i t y p r i n c i p l e ( c ) T h e r e s p o n s i b i l i t y p r i n c i p l e ( d ) T h e p e r m i s s i o n p r i n c i p l e ( e ) T h e c o n t i n u o u s c o n t r o l p r i n c i p l e ( f ) T h e c o m p e n s a t i o n p r i n c i p l e ( g ) T h e s u s t a i n a b l e d e v e l o p m e n t p r i n c i p l e ( h ) T h e c o m p l i a n c e p r i n c i p l e ( i ) T h e i n d e p e n d e n c e p r i n c i p l e ( j ) T h e t r a n s p a r e n c y p r i n c i p l e ( k ) T h e i n t e r n a t i o n a l c o - o p e r a t i o n p r i n c i p l e . _ . A s e p a r a t e r e g u l a t o r y b o d y s h o u l d b e f o r m e d t o c a r r y o u t r e g u l a t o r y f u n c t i o n s r e l a t i n g t o e s t a b l i s h m e n t o f N P P . T h e r e g u l a t o r y f u n c t i o n s a r e , a ) E s t a b l i s h i n g s a f e t y r e q u i r e m e n t s a n d r e g u l a t i o n s b ) P r e l i m i n a r y a s s e s s m e n t c ) A u t h o r i z a t i o n ( l i c e n s i n g , r e g i s t r a t i o n , e t c . ) d ) I n s p e c t i o n a n d a s s e s s m e n t e ) E n f o r c e m e n t f ) P u b l i c i n f o r m a t i o n g ) C o - o r d i n a t i o n w i t h o t h e r b o d i e s M o r e c o m p r e h e n s i v e d e s c r i p t i o n o n l o c a l l e g a l f r a m e w o r k a n d r e g u l a t o r y b o d y i s d e s c r i b e d i n " S a f e t y S t a n d a r d S e r i e s N o . G S - R - 1 , L e g a l a n d G o v e r n m e n t a l I n f r a s t r u c t u r e f o r N u c l e a r R a d i a t i o n , R a d i o a c t i v e W a s t e a n d T r a n s p o r t S a f e t y , I A E A , 2 0 0 0 ' ' . P a g e 5 6 o f 1 0 5 8 . 3 . I n t e r n a t i o n a l O b l i g a t i o n V e r i f i c a t i o n o f c o m p l i a n c e o f s a f e t y p r i n c i p l e s a n d v e r i f i c a t i o n o f n o n - n u c l e a r w e a p o n r y a c t i v i t i e s a r e i n t e n d e d b y c o m p l i a n c e t o i n t e r n a t i o n a l o b l i g a t i o n s . S r i L a n k a i s a m e m b e r c o u n t r y o f I A E A ( N u c l e a r N o n - P r o l i f e r a t i o n T r e a t y w a s s i g n e d b y S r i L a n k a o n 1 5 1 J u l y 1 9 6 8 ) a n d t h e S a f e g u a r d A g r e e m e n t i s i n f o r c e f r o m 6 1 h A u g u s t 1 9 8 4 a s p e r t h e I N F C I R C - 3 2 0 o f I A E A . I n g e n e r a l f o l l o w i n g a g r e e m e n t s , p r o t o c o l s a n d c o n v e n t i o n s a r e t o b e a d o p t e d b y t h e c o u n t r y t o f u l f i l l t h e i n t e r n a t i o n a l o b l i g a t i o n [ 3 6 ] . " • C o m p r e h e n s i v e S a f e g u a r d s A g r e e m e n t p u r s u a n t t o I N F C I R C / 1 5 3 ( C o r r . ) • A d d i t i o n a l P r o t o c o l p u r s u a n t t o I N F C I R C / 5 4 0 ( C o r r . ) • C o n v e n t i o n o n E a r l y N o t i f i c a t i o n o f a N u c l e a r A c c i d e n t • C o n v e n t i o n o n A s s i s t a n c e i n t h e C a s e o f a N u c l e a r A c c i d e n t o r R a d i o l o g i c a l E m e r g e n c y • C o n v e n t i o n o n N u c l e a r S a f e t y • J o i n t C o n v e n t i o n o n t h e S a f e t y o f S p e n t F u e l M a n a g e m e n t a n d o n t h e S a f e t y o f R a d i o a c t i v e W a s t e M a n a g e m e n t , r e p r o d u c e d i n d o c u m e n t I N F C I R C / 5 4 6 • C o n v e n t i o n o n P h y s i c a l P r o t e c t i o n o f N u c l e a r M a t e r i a L a n d A m e n d m e n t • V i e n n a C o n v e n t i o n o n C i v i l L i a b i l i t y f o r N u c l e a r D a m a g e • J o i n t P r o t o c o l R e l a t i n g t o t h e A p p l i c a t i o n o f t h e V i e n n a C o n v e n t i o n a n d t h e P a r i s C o n v e n t i o n , r e p r o d u c e d i n d o c u m e n t I N F C I R C / 4 0 2 • P r o t o c o l t o A m e n d t h e 1 9 6 3 V i e n n a C o n v e n t i o n o n C i v i l L i a b i l i t y f o r N u c l e a r D a m a g e a n d C o n v e n t i o n o n S u p p l e m e n t a r y C o m p e n s a t i o n f o r N u c l e a r D a m a g e • R e v i s e d S u p p l e m e n t a r y A g r e e m e n t C o n c e r n i n g t h e P r o v i s i o n o f T e c h n i c a l A s s i s t a n c e b y t h e I A E A 8 . 3 . 1 . S a f e g u a r d s U n d e r t h e S a f e g u a r d s t h e I A E A c a n v e r i f y t h a t a c o u n t r y i s l i v i n g u p t o i t s i n t e r n a t i o n a l c o m m i t m e n t s n o t t o u s e n u c l e a r p r o g r a m m e s f o r n u c l e a r - w e a p o n s p u r p o s e s . V e r i f i c a t i o n m e a s u r e s i n c l u d e o n - s i t e i n s p e c t i o n s , v i s i t s , a n d o n g o i n g m o n i t o r i n g a n d e v a l u a t i o n [ 3 6 ] . P a g e 5 7 o f 1 0 5 1 ' ! c o m p r e h e n s i v e s a f e g u a r d a g r e e m e n t t h e o b j e c t i v e o f s a f e g u a r d i s d e f i n e d a s t h e t 1 m c l y d e t e c t i o n o f d i v e r s i o n o f s i g n i f i c a n t q u a n t i t i e s o f n u c l e a r m a t e r i a l f r o m p e a c e f u l n u c l e a r a c t i v i t i e s t o t h e m a n u f a c t u r e o f n u c l e a r w e a p o n s o r o t h e r n u c l e a r d e v i c e s o r f o r p u r p o s e s u n k n o w n a n d d e t e r r e n c e o f s u c h d i v e r s i o n b y m e a n s o f e a r l y d e t e c t i o n . S a f e g u a r d s a g r e e m e n t s a r e n e g o t i a t e d o n t h e g o v e r n m e n t a l l e v e L w h i l e t h e u t i l i t y / o w n e r i n c h a r g e o f t h e N P P p r o j e c t b e c o m e s i n v o l v e d i n t h e i m p l e m e n t a t i o n o f t h e a g r e e m e n t s . T h u s , t h e u t i l i t y ' s m a i n t a s k s c o n s i s t o f p e r f o r m i n g d e t a i l e d n u c l e a r m a t e r i a l s a c c o u n t a n c y , r e p o r t i n g a n d p r o v i d i n g c o u n t e r p a r t s a t t h e p l a n t t o t h e s a f e g u a r d s i n s p e c t o r s . S A . I A E A A s s i s t a n c e I A E A c a n a s s i s t t h e c o u n t r y i n f o l l o w i n g w a y s . • I m p l e m e n t i n g t h e c o n s t r u c t i o n a n d o p e r a t i o n a l s t a g e o f a N P P t o t h e e x t e n t t h a t t h e c o u n t r y h a s d e m o n s t r a t e d t h a t i t h a s e s t a b l i s h e d t h e e s s e n t i a l e l e m e n t s o f a n a t i o n a l f r a m e w o r k . A d v i c e a n d g u i d a n c e o n o b l i g a t i o n s a n d c o m m i t m e n t s c a n b e p r o v i d e d d u r i n g a l l s t a g e s o f a n u c l e a r p r o g r a m m e . • T e c h n i c a l s u p p o r t f o r t h e o w n e r o p e r a t o r f o r t h e a s s e s s m e n t o f p o t e n t i a l t e c h n o l o g y , t h e m a n a g e r i a l a p p r o a c h e s t h a t c a n b e u s e d i n t h e i m p l e m e n t a t i o n o f a p r o j e c t , a n d i s s u e s r e l a t e d t o e n s u r i n g t h e s a f e a n d e c o n o m i c o p e r a t i o n o f a N P P . T h e R e v i s e d G u i d i n g P r i n c i p l e s a n d G e n e r a l O p e r a t i n g R u l e s t o G o v e r n t h e P r o v i s i o n o f T e c h n i c a l A s s i s t a n c e b y t h e A g e n c y i s g i v e n i n I N F C I R C / 2 6 7 M a r c h 1 9 7 9 o f I A E A . P a g e 5 8 o f 1 0 5 C h a p t e r 9 A n a l y s i s o f P a s t N u c l e a r A c c i d e n t s N u c l e a r p o w e r e d e l e c t r i c i t y g e n e r a t i o n h a s a h i s t o r y o f a r o u n d 5 5 y e a r s u p t o d a t e ( F i r s t n u c l e a r p o w e r p l a n t : O b n i n s k N P P o f U S S R - 1 9 5 4 - O f f i c i a l l y i n O p e r a t i o n ) . S i n c e t h e n t h e r e a r e c o n s i d e r a b l e a m o u n t o f N P P a c c i d e n t s h a p p e n e d ( 2 3 A c c i d e n t s - S e e A p e n d i x - 6 ) a n d f r o m t h o s e v e r y f e w n u m b e r o f a c c i d e n t s c a n b e c o n s i d e r e d a s s e v e r e . I n t h i s c h a p t e r t h e m o s t s e v e r n u c l e a r p o w e r p l a n t a c c i d e n t i n t h e h i s t o r y i s a n a l y z e d . T h e c a t e g o r i z a t i o n o f n u c l e a r p o w e r p l a n t a c c i d e n t ( I n t e r n a t i o n a l N u c l e a r E v e n t S c a l e - I N E S ) i s g i v e n i n A p p e n d i x - 6 . H i r o s h i m a N a g a s a k i d i s a s t e r i s n o t c o n s i d e r e d a s a n a c c i d e n t . I t i s a n i n c i d e n t p u r p o s e l y m a d e d u r i n g t h e S e c o n d W o r l d W a r b y m i l i t a r y a c t i o n s a g a i n s t J a p a n . C h e r n o b y l A c c i d e n t T h e w o r s t n u c l e a r p o w e r p l a n t a c c i d e n t i n t h e w o r l d h i s t o r y i s t h e C h e m o b y l P o w e r P l a n t a c c i d e n t w h i c h o c c u r r e d i n A p r i l 2 6 , 1 9 8 6 i n U k r a i n e ( p a r t o f f o r m e r U S S R ) . T h i s a c c i d e n t i s c o n s i d e r e d a s t h e o n l y L e v e l - 7 a c c i d e n t i n t h e I N E S s c a l e . I n t h i s a c c i d e n t p o w e r e x c u r s i o n , e x p l o s i o n a n d c o m p l e t e m e l t d o w n o f t h e r e a c t o r c o r e t o o k p l a c e . T h e C h e m o b y l P o w e r P l a n t c o n s i s t e d o f f o u r R B M K - 1 0 0 0 n u c l e a r r e a c t o r s , e a c h c a p a b l e o f p r o d u c i n g 1 G W o f e l e c t r i c p o w e r . T w o m o r e r e a c t o r s , n o . 5 a n d 6 , a l s o c a p a b l e o f p r o d u c i n g 1 G W e a c h , w e r e u n d e r c o n s t r u c t i o n a t t h e t i m e o f t h e d i s a s t e r . T h e a c c i d e n t o c c u r r e d i n r e a c t o r n u m b e r 4 . 9 . 1 . E f f e c t t o H u m a n [ 4 0 ] 9 . 1 . 1 D e a t h s • ! • T w o p e o p l e d i e d d u r i n g t h e a c c i d e n t i t s e l f ; o n e w a s k i l l e d b y t h e e x p l o s i o n a n d o n e s u f f e r e d a h e a r t a t t a c k . • ! • A t h i r d p e r s o n d i e d e a r l y t h e n e x t m o r n i n g f r o m t h e r m a l b u r n s ( h e w a s s c a l d e d b y s t e a m . ) P a g e 5 9 o f 1 0 5 • ! • 2 3 7 p e o p l e w e r e i n i t i a l l y d i a g n o s e d a s s u f f e r i n g f r o m a c u t e r a d i a t i o n e x p o s u r e a n d w e r e h o s p i t a l i z e d f o r t r e a t m e n t . F r o m t h o s e 2 1 d i e d i n s p i t e o f i n t e n s i v e m e d i c a l a t t e n t i o n . • ! • F r o m 2 3 7 p e o p l e s u f f e r e d f r o m a c u t e r a d i a t i o n s i c k n e s s , o f w h o m 3 1 d i e d w i t h i n t h e f i r s t t h r e e m o n t h s . M o s t o f t h e s e w e r e f i r e a n d r e s c u e w o r k e r s t r y i n g t o b r i n g t h e a c c i d e n t u n d e r c o n t r o l , w h o w e r e n o t f u l l y a w a r e o f h o w d a n g e r o u s t h e r a d i a t i o n e x p o s u r e . • ! • 1 1 m o r e d e a t h s - p o s s i b l y c a u s e d b y r a d i a t i o n - h a v e o c c u r r e d a m o n g t h e p o p u l a t i o n o f h i g h l y e x p o s e d p e o p l e , b r i n g i n g t h e t o t a l d e a t ' t . t o 4 2 . • ! • H o w e v e r 5 6 d i r e c t d e a t h s w e r e r e p o r t e d d u e t o t h e a c c i d e n t . I m p o r t a n t l y n o n e o f t h e h i g h l y e x p o s e d p e o p l e w e r e m e m b e r s o f t h e g e n e r a l p u b l i c ; a l l r e c e i v e d t h e i r e x p o s u r e b e c a u s e o f o c c u p a t i o n a l r e s p o n s i b i l i t i e s r e l a t e d t o t h e n u c l e a r p l a n t o r c a s u a l t y c o n t r o l . F i g u r e 9 . 1 - C h e r n o b y l S i t e a f t e r t h e D i s a s t e r P a g e 6 0 o f 1 0 5 9 . 1 . 2 . L o n g T e r m R a d i a t i o n E f f e c t s • ! • T h e r e h a v e b e e n a p p r o x i m a t e l y 5 0 0 - 6 0 0 e x c e s s c a s e s o f t h y r o i d c a n c e r , m o s t l y i n c h i l d r e n , i n t h e a r e a s m o s t a f f e c t e d b y t h e r a d i o a c t i v e f a l l o u t . • ! • A s o f e a r l y 1 9 9 6 , t h r e e d e a t h s h a v e b e e n a s s o c i a t e d w i t h t h i s t h y r o i d c a n c e r . • ! • T h e r e h a v e b e e n n o e x c e s s l e u k e m i a , c o n g e n i t a l a b n o r m a l i t i e s , a d v e r s e p r e g n a n c y o u t c o m e s o r a n y o t h e r r a d i a t i o n i n d u c e d d i s e a s e i n t h e g e n e r a l p o p u l a t i o n . • ! • U n c o n f i r m e d d a t a : A r o u n d 6 0 0 , 0 0 0 s u f f e r e d r a d i a t i o n e x p o s u r e , w h i c h m a y r e s u l t i n a s m a n y a s 4 , 0 0 0 c a n c e r d e a t h s o v e r t h e l i f e t i m e o f t h o s e e x p o s e d , i n a d d i t i o n t o t h e a p p r o x i m a t e l y 1 0 0 , 0 0 0 f a t a l c a n c e r s t o b e e x p e c t e d d u e t o a l l o t h e r c a u s e s i n t h i s . 9 . 1 . 3 . O t h e r E f f e c t s • ! • I n c r e a s e i n s t r e s s r e l a t e d i l l n e s s e s d u e t o f e a r o f r a d i a t i o n a n d t o t h e s e v e r e d i s l o c a t i o n o f p e o p l e c a u s e d b y g o v e r n m e n t o r d e r e d e v a c u a t i o n s . • ! • A s m a n y a s 2 0 0 , 0 0 0 w o m e n d e c i d e d t o a b o r t o t h e r w i s e h e a l t h y u n b o r n b a b i e s , b e c a u s e o f t h e c o n c e r n t h a t t h e y m i g h t h a v e b e e n d a m a g e d i n t h e w o m b b y m i n o r r a d i a t i o n e x p o s u r e s . T h e r e i s n o e v i d e n c e o f a n y b i r t h d e f e c t s c a u s e d b y t h e r a d i a t i o n l e v e l s e x p e r i e n c e d b y e x p e c t a n t m o t h e r s a f t e r t h e a c c i d e n t . • ! • E v a c u a t i o n a n d r e s e t t l e m e m o f o v e r 3 3 6 , 0 0 0 p e o p l e . 9 . 2 . A f f e c t e d A r e a s • ! • T h e e v a c u m : i o n b e g a n a t 1 4 : 0 0 , 2 7 A p r i l . A n e x c l u s i o n z o n e o f 3 0 k m / i 9 m i w i t h i n r a d i o u s o f t h e p l a n t r e m a i n s i n p l a c e t o d a y . E x c l u s i o n Z o n e a r o u n d C h e r n o b y l i s w h e r e o f f i c i a l l y n o b o d y i s a l l o w e d t o l i v e . b u t p e o p l e d o . T h e s e " r e s e t t l e r s " a r e e l d e r l y p e o p l e w h o l i v e d i n t h e r e g i o n p r i o r t o t h e d i s a s t e r . T o d a y t h e r e a r e a p p r o x i m a t e l y 1 0 . 0 0 0 p e o p l e b e t w e e n t h e a g e s o f 6 0 a n d 9 0 l i v i n g w i t h i n t h e Z o n e a r o u n d C h e m o b y l . Y o u n g e r f a m i l i e s a r e a l l o w e d t o v i s i t . b u t o n l y f o r b r i e f p e r i o d s o f t i m e . • ! • T h e a f f e c t e d a r e a i n c l u d e s R u s s i a , B e l a r u s a n d U k r a i n e , E u r o p e a n p a r t o f T u r k e y , G r e e c e , M o l d o v a , R o m a n i a . B u l g a r i a , L i t h u a n i a , F i n l a n d , D e 1 m 1 a r k . N o r w a y , S w e d e n , A u s t r i a , H u n g a r y . t h e C z e c h R e p u b l i c a n d t h e S l o v a k R e p u b l i c . S l o v e n i a , C r o a t i a , P o l a n d . S w i t z e r l a n d . G e m 1 a n y . I t a l y , I r e l a n d , F r a n c e , C a n a d a a n d t h e U n i t e d K i n g d o m ( U K ) . P a g e 6 1 o f 1 0 5 • ! • I n S w e d e n , o n A p r i l 2 7 w o r k e r s a t t h e F o r s m a r k N u c l e a r P o w e r P l a n t ( a p p r o x i m a t e l y 1 1 0 0 k m f r o m t h e C h e m o b y l s i t e ) w e r e f o u n d t o h a v e r a d i o a c t i v e p a r t i c l e s o n t h e i r c l o t h e s . • ! • R a d i o a c t i v e f a l l o u t c a r r i e d b y t h e w i n d w a s l a t e r f o u n d o n c l o t h i n g w o r n b y p e o p l e t h r o u g h o u t E u r o p e , a n d i n r a i n i n t h e U n i t e d S t a t e s . T h e m a p s h o w s t o t a l d e c o m p o s i t i o n f r o m b o t h t h e C b e r n o b y l a c c i d e n t & n u c l e a r w e a p o n t e s t s . H o w e , · e r a t t b e l e , · e l a b o , · e 1 0 k . B q p e r s q . m e t e r i n m o s t c a s e s t h e e f f e c t o f t h e C b e r n o b y l . \ . c c . a r e p r e d o m i n a n t . XORW.~Y I T \ 1 . . - \ . .' \ D t t • X O R T H SL~ E S T O : \ H , I R E L - \ . . " ' \ " " D D E X : O . ! . - \ R K . 1 . . - : \ l T E D I : \ " " E T H E R L - \ . . " ' \ 1 ) -~'1)0:-. - 3 E L G I C \ . G E R . . \ L- \ . ." X S \ \ " E D E X R . l : S S L - \ 0 ? O L - \ . ." ' \" J f f i . . - \ . ." X C E C Z E C H R E P . L~ S L O \ "A K R E P . S \ \ 1 T Z E R L - \ . . " ' \ u A l : S T R L \ T o t a l C a e s i u m - 1 3 7 d e p o s i t i o n p e r 1 0 :\ l a y 1 9 8 6 i n k . B q / s q . m , l . . " K R . A I : \ " E m o r e t h a n 1 - ! 8 0 f r o m 1 8 5 t o 1 - ! 8 0 f r o m - ! 0 t o 1 8 5 f r o m 1 0 t o - ! 0 l e s s t h a n 1 0 d a t a n o t a n i l a b l e R l : S S : . A S L O \ " £ \ A H l . . " X G A R Y R 0 : \ ! . - \ . ." ' \ 1 : \ . :'1-mLDO\".~ C R O A T H S P . - \ J X -~Y . . BL~CKSL~ - « . 0 5 0 0 k m G R E E C E - F i g u r e 9 . 2 - C o n t i n e n t a l S c a l e o f t h e C h e m o b y l A c c i d e n t [ 4 1 ] N o t e s : • T h e m o s t h a z a r d o u s i s o t o p e s r e l e a s e d i n t h i s a c c i d e n t a r e k n o w n t o b e C s - 1 3 7 , I - 1 3 1 , a n d S r - 9 0 . • R e g i o n s o f h e a v i e s t f a l l o u t f r o m t h e e f f l u e n t s f r o m t h e f i r e a t C h e m o b y l a r e s h o w n i n t h e f i g u r e b e l o w ( M a p s h o w s b o r d e r s i n 1 9 8 6 ) . I n t h e s e r e g i o n s r a d i a t i o n e x p o s u r e e x c e e d e d 1 0 0 m r a d s / h ( 0 . 1 m r e m l h r o r 0 . 0 0 1 m S v l h r ) - t o 4 0 0 t i m e s t h e a l l o w a b l e l i m i t . 1 / P a g e 6 2 o f 1 0 5 • T h e e f f e c t o f r a d i o a c t i v e d i s p e r s i o n f r o m t h e C h e m o b y l n u c l e a r p o w e r p l a n t a c c i d e n t s e e m s t o h a v e s p r e a d e d e v e n t o 1 2 0 0 k m d i s t a n c e f r o m t h e C h e m o b y l s i t e . F i g u r e 9 . 3 - C o n t i n e n t a l S c a l e o f t h e C h e m o b y l A c c i d e n t 9 . 3 . R e a s o n s f o r t h e C h e r n o b y l A c c i d e n t T h e r e w e r e m a n y i n v e s t i g a t i o n s t o f i n d o u t t h e r e a s o n b e h i n d t h e a c c i d e n t . O n e n o t a b l e i n c i d e n t i s t h a t d u r i n g t h e d a y t i m e o f 2 5 A p r i l 1 9 8 6 , r e a c t o r 4 w a s s c h e d u l e d t o b e s h u t d o w n f o r m a i n t e n a n c e a s i t w a s n e a r t h e e n d o f i t s f i r s t f u e l c y c l e . A n e x p e r i m e n t w a s p r o p o s e d t o t e s t a s a f e t y e m e r g e n c y c o r e c o o l i n g f e a t u r e d u r i n g t h e s h u t d o w n p r o c e d u r e . T h e s o v i e t s p e c i a l i s t s p o i n t o u t s e r i o u s b r e a c h o f t h e s a f e t y o p e r a t i o n a l p r i n c i p l e s b y t h e o p e r a t i n g s t a f f a s t h e r e a s o n f o r t h e a c c i d e n t . T h o s e v i o l a t e d p r i n c i p l e s a r e , P a g e 6 3 o f 1 0 5 • O p e r a t i o n o f t h e r e a c t o r a t a v e r y l o w o p e r a t i v e r e a c t i v i t y s u r p l u s ( O R S ) - p r o h i b i t e d t h e o p e r a t i o n b e l o w 7 0 0 M W t h e r m a l d u e t o t h e r m a l h y d r a u l i c i n s t a b i l i t y . • C o n d u c t i n g o f t h e e x p e r i m e n t b y t h e p o w e r b e l o w t h e l e v e l p r o v i d e d f o r t e s t . • B l o c k i n g o f t h e p r o t e c t i o n s y s t e m r e l a y i n g o n w a t e r l e v e l a n d s t e a m p r e s s u r e i n s t e a m - s e p a r a t o r s . • B l o c k i n g o f t h e p r o t e c t i o n s y s t e m r e l a y i n g o n s h u t d o w n s i g n a l f r o m t w o t u r b o g e n e r a t o r s . , # • C o n n e c t i o n o f a l l t h e m a i n c i r c u l a t i n g p u m p s t o t h e r e a c t o r . • S w i t c h i n g o f f t h e e m e r g e n c y c o r e c o o l i n g s y s t e m ( E C C S ) . A c c o r d i n g t o t h e f i n d i n g s b y t h e I n t e r n a t i o n a l N u c l e a r S a f e t y A d v i s o r y G r o u p r e p o r t I N S A G - 1 a n d I N S A G - 7 [ 4 2 ] f o l l o w i n g i s t h e s u m m a r y o f t h e t h e p o s s i b l e r e a s o n s . • D e s i g n f a u l t : E x t r e m e l y h i g h p o s i t i v e v o i d c o e f f i c i e n t i n t h e r e a c t o r . ( W h e n t h e s t e a m a i r b u b b l e s a r e f o r m e d i n t h e c o o l i n g w a t e r , t h e r e a c t i v i t y i n c r e a s e d r a p i d l y d u e t o t h e p r e s e n c e o f t h e g r a p h i t e m o d e r a t o r g i v i n g i n c r e a s e d f o r m a t i o n o f t h e s t e a m b u b b l e s . ) • T h e r e a c t o r w a s n o t c o n t a i n e d b y a n y k i n d o f h a r d c o n t a i n m e n t v e s s e l u n l i k e m o s t m o d e m N P P s . • D e f e c t s i n t h e d e s i g n o f c o n t r o l a n d s a f e t y r o d s . • V i o l a t i o n o f s a f e t y p r o c e d u r e s b y t h e o p e r a t i n g s t a f f . • D e p a r t u r e f r o m t h e s p e c i f i e d t e s t p r o c e d u r e . • D e f i c i e n c i e s i n t h e r e g u l a t o r y r e g i o m . P a g e 6 4 o f 1 0 5 C h a p t e r 1 0 A n a l y s i s o f N P P S t a t u s o f t h e I n d i a S i n c e I n d i a i s v e r y c l o s e t o S r i L a n k a , i t i s i m p o r t a n t f o r u s t o b e c o n s c i o u s a b o u t t h e n u c l e a r p o w e r s t a t u s o f t h e n e i g h b o r . I n t h i s c h a p t e r t h e I n d i a ' s n u c l e a r e n e r g y p r o g r a m s f o r e l e c t r i c i t y g e n e r a t i o n w i l l b e d i s c u s s e d [ 4 3 ] . 1 0 . 1 . G o v e r n m e n t B o d i e s a n d I n s t i t u t i o n s ~ I n d i a h a s a v e r y g o o d s t r u c t u r e o f g o v e r n m e n t i n s t i t u t i o n s f o r n u c l e a r r e l a t e d a c t i v i t i e s . F o l l o w i n g i s a l i s t o f m a i n i n s t i t u t i o n s a n d b r i e f d e s c r i p t i o n o f t h e i r f u n c t i o n s . • D e p a r t m e n t o f A t o m i c E n e r g y ( D A E ) - T h e D e p a r t m e n t o f A t o m i c E n e r g y ( D A E ) i s a d e p a r t m e n t d i r e c t l y u n d e r t h e P r i m e M i n i s t e r o f I n d i a . T h e d e p a r t m e n t i s r e s p o n s i b l e f o r n u c l e a r t e c h n o l o g y , i n c l u d i n g n u c l e a r p o w e r a n d r e s e a r c h . • A t o m i c E n e r g y C o m m i s s i o n - T h e A t o m i c E n e r g y C o m m i s s i o n I S a g o v e r n i n g b o d y f u n c t i o n i n g u n d e r t h e D e p a r t m e n t o f A t o m i c E n e r g y . • N u c l e a r P o w e r C o r p o r a t i o n o f I n d i a L i m i t e d ( N P C I L ) - N P C I L I S a g o v e r n m e n t - o w n e d c o r p o r a t i o n i n I n d i a . O n e o f t h e p u b l i c s e c t o r u n d e r t a k i n g s , i t i s w h o l l y o w n e d b y t h e U n i o n G o v e r n m e n t a n d i s r e s p o n s i b l e f o r t h e g e n e r a t i o n o f n u c l e a r p o w e r f o r e l e c t r i c i t y . • N u c l e a r C o m m a n d A u t h o r i t y ( N C A ) - N C A o f I n d i a i s t h e n o d a l a g e n c y f o r a l l c o m m a n d , c o n t r o l a n d o p e r a t i o n a l d e c i s i o n s r e g a r d i n g I n d i a ' s n u c l e a r w e a p o n s t o c k p i l e . • A t o m i c M i n e r a l s D i r e c t o r a t e f o r E x p l o r a t i o n a n d R e s e a r c h ( A M D - T h e p r i n c i p a l m a n d a t e o f t h e o r g a n i z a t i o n i s t o c a r r y o u t g e o l o g i c a l e x p l o r a t i o n a n d d i s c o v e r m i n e r a l d e p o s i t s r e q u i r e d f o r n u c l e a r p o w e r p r o g r a m m e o f I n d i a . P a g e 6 5 o f 1 0 5 1 0 . 2 . G e n e r a l P i c t u r e o f N u c l e a r E n e r g y ( E l e c t r i c i t y ) P r o d u c t i o n • T o t a l P o w e r G e n e r a t i o n - 6 8 0 b i l l i o n k W h i n 2 0 0 6 o f w h i c h 7 6 % T h e r m a l ( C o a l , G a s , O i l ) , 2 1 % H y d r o a n d 4 % N u c l e a r . • T o t a l i n s t a l l e d c a p a c i t y 1 4 7 , 0 0 0 M W o f w h i c h 4 , 1 2 0 M W i s n u c l e a r p o w e r . I n d i a ' s F u t u r e f o r N u c l e a r P o w e r • C u r r e n t i n s t a l l e d c a p a c i t y - 4 , 1 2 0 M W ( T a b l e 1 0 . 1 ) • P l a n n e d i n c r e a s e i n y e a r 2 0 1 0 - u p t o 6 , 0 0 0 M W . ( t o t a l n u c l e a r ) • P l a n n e d i n c r e a s e i n y e a r 2 0 2 0 - u p t o 4 5 , 0 0 0 M W (tota~ n u c l e a r ) N u c l e a r P o w e r P l a n t s i n O p e r a t i o n [ T y p e C a p a c i t y ( M W ) N o . o f U n i t s P H W R ( C A N D U ) 5 4 0 2 P H W R ( C A N D U ) 2 2 0 1 1 r r H W R ( C A N D U ) 2 0 0 1 P H W R ( C A N D U ) 1 0 0 1 ~WR 1 6 0 2 l f o t a l I n s t a l l e d 4 , 1 2 0 M W T a b l e 1 0 . 1 - N u c l e a r P l a n t s i n O p e r a t i o n - I n d i a N u c l e a r P o w e r P l a n t s u n d e r C o n s t r u c t i o n [ T y p e C a p a c i t y ( M W ) N o . o f U n i t s P H W R ( C A N D U ) 2 2 0 3 ~VER-1000 1 0 0 0 2 P F B R 5 0 0 1 [ T o t a l C o n s t r u c t i o n 3 , 1 6 0 M W T a b l e 1 0 . 2 - N u c l e a r P l a n t s u n d e r C o n s t r u c t i o n N o t e t h a t i n I n d i a , o u t o f 1 7 o p e r a t i n g n u c l e a r p o w e r p l a n t s , 1 5 p l a n t s a r e h a v i n g C A N D U o r C A N D U d e r i v e d t e c h n o l o g y a s p e r t h e T a b l e 1 0 . 1 . . , J P a g e 6 6 o f 1 0 5 1 ; L~ . . . . . , • - ~~ ~ F i g u r e 1 0 . 1 - A t o m i c P o w e r S t a t i o n s i n I n d i a N u c l e a r P o w e r P l a n t s - P l a n e d P r o j e c t s f y p e C a p a c i t y ( M W ) N o . o f U n i t s P H W R ( C A N D U ) 6 4 0 8 V V E R - 1 2 0 0 1 2 0 0 2 P W R 1 5 0 0 1 P W R 1 0 0 0 3 E P R 1 6 0 0 4 P F B R 4 7 0 4 A H W R ( T h o r i u m B a s e d ) 3 0 0 1 T o t a l P l a n n e d 2 0 , 6 0 0 M W T a b l e 1 0 . 3 - P l a n n e d N u c l e a r P o w e r P l a n t s P a g e 6 7 o f 1 0 5 F i g u r e 1 0 . 2 - K o o d a n k u l a m A t o m i c P o w e r S t a t i o n , I n d i a N u c l e a r P o w e r P l a n t s - F i r m l y P r o p o s e d P r o j e c t s T y p e C a p a c i t y ( M W ) N o . o f U n i t s V V E R 1 2 0 0 4 E P R 1 6 0 0 2 P W R 2 0 0 0 1 P W R 8 8 0 0 T o t a l 1 8 , 8 0 0 M W T a b l e 1 0 . 4 - F i r m l y P r o p o s e d P r o j e c t s 1 0 . 3 . I n d i a ' s N u c l e a r P o w e r S t a t i o n s n e a r e s t t o S r i L a n k a 1 0 . 3 . 1 . K o o d a n k u l a m A t o m i c P o w e r S t a t i o n T h e n e a r e s t N P P t o S r i L a n k a i n I n d i a i s t h e K o o d a n k u l a m A t o m i c P o w e r S t a t i o n a n d y e t p o w e r u n i t s a r e b e i n g c o n s t r u c t e d a n d s o m e a r e p r o p o s e d . T h e d e t a i l s o f t h e p o w e r s t a t i o n a r e a s f o l l o w s . P a g e 6 8 o f 1 0 5 T y p e C a p a c i t y ( M W ) N o s . V V E R 1 0 0 0 2 V V E R 1 2 0 0 6 T o t a l 9 2 0 0 M W T a b l e 1 0 . 5 - K o o d a n k u l a m A t o m i c P o w e r S t a t i o n A f t e r c o m p l e t i o n o f a l l u n i t s o f t h e p o w e r p l a n t t h i s w i l l b e t h e b i g g e s t p o w e r p l a n t i n t h e S o u t h A s i a ( T h e C h e m o b y l p o w e r p l a n t w a s o n l y 4 0 0 0 M W c a p a c i t y - 4 n o s . o f l G W u n i t s ) F i g u r e 1 0 . 3 - K o o d a n k u l a m A t o m i c P o w e r S t a t i o n , I n d i a I n c a s e o f p o s s i b l e m a j o r r e l e a s e o f r a d i o a c t i v e m a t e r i a l f r o m t h i s p l a n t , S r i L a n k a w i l l b e w e l l w i t h i n t h e a f f e c t e d a r e a ( i n c o m p a r i s o n w i t h C h e m o b y l d i s a s t e r ) a c c o r d i n g t o p r e v a i l i n g w e a t h e r c o n d i t i o n s . P a g e 6 9 o f 1 0 5 F i g u r e 1 0 . 4 - M a d r a s A t o m i c P o w e r S t a t i o n , I n d i a 1 0 . 3 . 2 . M a d r a s A t o m i c P o w e r S t a t i o n T h i s i s t h e s e c o n d n e a r e s t p o w e r s t a t i o n t o S r i L a n k a i n I n d i a . F o l l o w i n g a r e t h e d e t a i l s o f r e a c t o r u n i t s i n t h e p o w e r p l a n t . T y p e C a p a c i t y ( M W ) N o s . P H W R ( C A N D U ) - A c t i v e 2 2 0 2 P H W R ( C A N D U ) - U n d e r 5 0 0 1 C o n s t r u c t i o n T o t a l 9 4 0 M W T a b l e 1 0 . 6 - M a d r a s A t o m i c P o w e r S t a t i o n F o r t h i s p o w e r p l a n t t o o , i n c a s e o f p o s s i b l e m a j o r r e l e a s e o f r a d i o a c t i v e m a t e r i a l , S r i L a n k a w i l l b e w i t h i n t h e a f f e c t e d a r e a ( i n c o m p a r i s o n w i t h C h e m o b y l d i s a s t e r ) a c c o r d i n g t o p r e v a i l i n g w e a t h e r c o n d i t i o n s . P a g e 7 0 o f 1 0 5 R e f e r e n c e s I l l C e y l o n E l e c t r i c i t y Board~ S t a t i s t i c a l Unit~ G e n e r a l M a n a g e r s B r a n c h . · ' C E B S a l e s a n d G e n e r a t i o n D a t a B o o k ' ' C E B . 2 0 0 8 . 1 -~ J C e y l o l l E l e c t r i c i t y B o a r d ~ T r a n s m i s s i o n a n d G e n e r a t i o n P l a n n i n g B r a n c h . . , I ' · ' . . L o n g T e r m G e n e r a t i o n E x p a n s i o n P l a n 2 0 0 6 - 2 0 2 0 ' ' C E B . 2 0 0 5 . h t t p : / / w \ v w . c o l o m b o p a g e . c o m / a r c h i v e ~ 0 8 / A p r i l 2 1 1 1 3 6 3 1 J R . h t m l ( L a s t d a t e o f a c c e s s e d 3 0 - 0 7 - 2 0 0 9 ) . " - - l l h t t p : / / w w v i . w o r l d - n u c l e a r . o r g / i n f o / i n f 3 3 . h t m l ( ( L a s t d a t e o f a c c e s s e d 2 7 - 0 8 - 2 0 0 9 ) . i ' i I Z h a n g Y a n f a . B . A . S h a l a b y , ' ' I n t r o d u c t i o n t o t h e Q i n s h a n P h a s e I I I C A N D U N u c l e a r P o w e r P l a n C . T h e Q i n s h a n N u c l e a r P o w e r C o m p a n y L i m i t e d . A t o m i c E n e r g y o f C a n a d a L i m i t e d . F e b r u a r y 2 0 0 3 . P P 7 - 8 . I ( ) ] h t t p : / / e n . w i k i p e d i a . o r g / w i k i / N u c l e a r ~reactor ~technology ( L a s t d a t e o f a c c e s s e d 0 1 - 0 9 - 2 0 0 9 ) 1 7 1 h t t p : / / w w w . h y p e r i o n p o w e r g e n e r a t i o n . c o m / p r o d u c t . h t m l ( L a s t d a t e o f a c c e s s e d 0 8 - 0 9 - 2 0 0 9 ) I g ] h t t p : / / w w \ v . r o e . c o m / a b o u t _ _ t e c h G a l e n a . h t m ( L a s t d a t e o f a c c e s s e d 0 8 - 0 9 - 2 0 0 9 ) l l ) I H u g h D . Y o u n g , R o g e r A . F r e e d m a n , A . L e w i s F o r d . ' ' U n i v e r s i t y Physics~ I i 1 1 E d i t i o n ' ' . P e a r s o n - A d d i s o n W e s l e y , N e w Y o r k , 2 0 0 7 . I S B N 0 - 8 0 5 3 - 2 1 8 7 X . I I 0 I K a n g R i x i n , D r . K . J . P e t r u n i k . ' ' Q i n s h a n C A N D U P r o j e c t C o n s t r u c t i o n E x p e r i e n c e s a n d L e s s o n s L e a r n e d t o R e d u c e C a p i t a l C o s t s a n d S c h e d u l e B a s e d o n Q i n s h a n C A N D U P r o j e c t i n C h i n a ' ' , T h i r d Q i n s h a n N u c l e a r P o w e r C o . L t d . . C h i n a . F e b r u a r y 2 0 0 3 . I l l ] . . D a i l y N e w s P a p e r - S r i L a n k a · · , W e d n e s d a y . L a k e h o u s e N e w s p a p e r s , 1 s t J u l y 2 0 0 9 . 1 1 2 ] h t t p : / / \ v w w . c a m e c o . c o m / m a r k e t i n g / u r a n i u m _ _ p r i c e s _ _ and~ s p o t _ p r i c e s / l o n g t e r m _ 5 y r h i s t o r y . ( l a s t a c c e s s e d d a t e 1 3 / 0 9 / 2 0 0 9 ) 1 1 3 ] " T h e E c o n o m i c s o f N u c l e a r P o w e r ' ' , W o r l d N u c l e a r A s s o c i a t i o n . N o v e m b e r 2 0 0 8 . P a g e 7 1 o f l 0 5 -[ 1 4 ] B . R o u b e n . . . I n t r o d u c t i o n t o R e a c t o r P h y s i c s " , A t o m i c E n e r g y o f C a n a d a L t d , p 7 - 1 6 ' 2 0 0 2 ] 1 5 ] ' " F i n a n c i n g a r r a n g e m e n t s f o r n u c l e a r p o w e r p r o j e c t s i n d e v e l o p i n g c o u n t r i e s " , I n t e r n a t i o n a l A t o m i c E n e r g y A g e n c y , 1 9 9 3 . [ 1 6 J h t t p : / / v . v v w . c a m e c o . c o m / m a r k e t i n g / n u c l e a r _ n e w s / ( L a s t d a t e o f a c c e s s e d 1 6 / 0 9 / 2 0 0 9 . ) [ 1 7 ] h t t p : / / w w w . t h o r i u m . t v / e n / t h o r i u m _ c o s t s / t h o r i u m _ c o s t s . p h p ( L a s t d a t e o f a c c e s s e d 1 6 / 0 9 / 2 0 0 9 . ) ] 1 8 1 T E C D O C - 1 6 1 3 , ' ' N u c l e a r F u e l C y c l e I n f o r m a t i o n S y s t e m : A D i r e c t o r y o f N u c l e a r F u e l C y c l e F a c i l i t i e s " , I A E A A p r i l 2 0 0 9 . ] 1 9 ] R . P r i c e . J . R . B l a i s e . . . N u c l e a r F u e l R e s o u r c e s : E n o u g h t o L a s t ? " , N E A u p d a t e s . N E A N e w s 2 0 0 2 - N o . 2 0 . 2 [ 2 0 ] T E C D O C - 1 4 5 0 . . . T h o r i u m f u e l c y c l e - P o t e n t i a l b e n e f i t s a n d c h a l l e n g e s " . I A E A . M a y 2 0 0 5 . [ 2 1 J M . S . R u p s i n g h e , W . G o c h e t C . B . D i s s a n a y a k e , . . T h e G e n e s i s T h o r i u m R i c h M o n a z i t e P l a c e r D e p o s i t s i n S r i L a n k a ' ' D i p l o m a T h e s i s . f r e e U n i v e r s i t y o f B e r l i n . G e r m a n y . 1 9 8 3 . [ 2 2 ] J a m e s B . H e d r i c k , · ' M i n e r a l C o m m o d i t y S u m m a r i e s ' ' . P 1 3 3 . J a n u a r y 1 9 9 6 [ 2 3 J S a f e t y S e r i e s N o . l 1 5 , ' ' I n t e r n a t i o n a l B a s i c S a f e t y S t a n d a r d s f o r P r o t e c t i o n a g a i n s t I o n i z i n g R a d i a t i o n & f o r t h e s a f e t y o f R a d i a t i o n S o u r c e s " , I A E A 1 9 9 6 . [ 2 4 ] J . J . D i N u n n o . F . D . A n d e r s o n , R . E . B a k e r , R . L . W a t e r f i e l d . ' · C a l c u l a t i o n o f D i s t a n c e f a c t o r s f o r p o w e r a n d T e s t R e a c t o r S i t e s ' ' , T e c h n i c a l I n f o r m a t i o n D o c u m e n t 1 4 8 4 4 . 1 9 6 2 . [ 2 5 J h t t p : / / w v . w . i j o e m . c o m / a r t i c l e . a s p ? i s s n = 0 0 1 9 - 5 2 7 8 ; y e a r = 2 0 0 8 ; v o l u m e = 1 2 ; i s s u e = 3 : s p a g e c = 1 2 2 : e p a g e = 1 2 7 , ( L a s t d a t e o f a c c e s s e d 0 6 / 1 0 / 2 0 0 9 ) . [ 2 6 ] S a f e t y R e p o r t S e r i e s N o . 1 9 , " ' G e n e r i c M o d e l s f o r U s e i n A s s e s s i n g t h e I m p a c t o f D i s c h a r g e s o f R a d i o a c t i v e S u b s t a n c e s t o t h e E n v i r o n m e n t ' ' . I A E A , 2 0 0 1 [ 2 7 ] h t t p : / / w w w . g e o . r i k o . s h i m a n e - u . a c . j p / s p f s / c _ s t u d e n t s / m e x t / 0 8 s a n s t i c a / s a n s f i c a 0 8 . h t m . ( L a s t d a t e o f a c c e s s e d 0 9 / 1 0 / 2 0 0 9 ) [ 2 8 J S a f e t y G u i d e N o . N S - G - 3 . 6 , ' ' G e o t e c h n i c a l A s p e c t s o f S i t e E v a l u a t i o n a n d F o u n d a t i o n f o r N u c l e a r P o w e r P l a n t " . L A E A D e c e m b e r 2 0 0 4 . [ 2 9 ] S a f e t y G u i d e N o . N S - G - 3 . 5 . ' · f l o o d H a z a r d f o r N u c l e a r P o w e r P l a n t s o n C o a s t a l a n d R i v e r S i t e s ' " . I A E A , D e c e m b e r 2 0 0 3 . P a g e 7 2 o f 1 0 5 1-~0 I W i j e r a t n e . E . M . S a n d C h a r i t h a B P a t t i a r a t c h i , " ' S e a L e v e l V a r i a b i l i t y i n S r i L a n k a W a t e r s ' · . N A R A . 2 0 0 7 . i -~ 1 1 S a f e t y G u i d e N o . N S - G - 3 . 4 , " M e t e o r o l o g i c a l E v e n t s i n S i t e E v a l u a t i o n f o r N u c l e a r P o w e r P l a n t s " ' . I A E A , M a y 2 0 0 3 . 1 ~21 D . E l l i o t t . M . S c h w a r t z . G . S c o t t . S . H a y m e s , D . H e i m i l l e r . R . G e o r g e . ' " W i n d E n e r g y R e s o u r c e A t l a s o f S r i L a n k a a n d t h e M a l d i v e s " ' . N a t i o n a l R e n e w a b l e E n e r g y L a b o r a t o r y - U S A . A n n e x u r e A ( A 1 - A 1 6 ) . A u g u s t 2 0 0 3 . J 1 3 J h t t p : / / w w w . i n f o . l k / s r i l a n k a l s r i l a n k a n a t u r e / d i v e r s i t y / s r i l a n k a c l i m a t e . h t m . ( L a s t d a t e o f a c c e s s e d 1 4 / 1 0 / 2 0 0 9 ) _ . [ 1 - 1 - ] h t t p : / / v · > W w . w i n d o w s . u c a r . e d u / t o u r / l i n k = / e a r t h / A t m o s p h e r e / t o r n a d o / a g r i _ m a p . h t m L ( L a s t d a t e o f a c c e s s e d 1 4 1 1 0 / 2 0 0 9 ) J 3 5 ] S T I / P U B / 1 1 6 0 , " H A N D B O O K O N N U C L E A R L A W " . I A E A . J u l y 2 0 0 3 . [ 3 6 ] I A E A - T E C D O C - 1 5 5 5 , · ' M a n a g i n g t h e F i r s t N u c l e a r P o w e r P l a n t P r o j e c t ' " , I A E A . M a y 2 0 0 7 . J 3 7 ] T h e E x t r a o r d i n a r y G a z e t t e o f t h e D e m o c r a t i c S o c i a l i s t R e p u b l i c o f S r i L a n k a . " R e g u l a t i o n s m a d e b y t h e M i n i s t e r u n d e r S e c t i o n 3 2 r e a d w i t h S e c t i o n 2 3 A a n d 2 3 B o f t h e N a t i o n a l E n v i r o n m e n t a l A c t . N o . 4 7 o f 1 9 8 0 . ' ' . M i n i s t e r o f E n v i r o n m e n t a n d N a t u r a l R e s o u r c e s . 0 1 F e b r u a r y 2 0 0 8 . 1-~ g I G o v e r n m e n t N o t i f i c a t i o n s . ' · N a t i o n a l E n v i r o n m e n t a l ( N o i s e C o n t r o l ) R e g u l a t i o n s N o . I 1 9 9 6 . N a t i o n a l E n v i r o n m e n t a l A c t , N o . 4 7 o f 1 9 8 0 . . . M i n i s t e r o f T r a n s p o r t . e n v i r o n m e n t A n d W o m e n ' s A f f a i r s . 2 1 s t M a y . 1 9 9 6 . j 3 9 ] U s e r M a n u e l . " T h e I n t e r n a t i o n a l N u c l e a r a n d R a d i o l o g i c a l E v e n t S c a l e - 2 0 0 8 E d i t i o n · · . I A E A . 2 0 0 9 . J - 1 - 0 l R o d A d a m s . ' " C h e r n o b y l H e a l t h E t T e c t s : B e s t A v a i l a b l e D a t a " ' . A t o m i c I n s i g h t . V o l u m e 2 . I s s u e 1 , A p r i l 1 9 9 6 - R e f o r m a t t e d F e b r u a r y 2 0 . 2 0 0 9 . J - 1 - l ] U N E P / G R I D - A r e n d a l . " A t l a s o f C e s i u m D e p o s i t i o n o n E u r o p e A f t e r t h e C h e r n o b y l A c c i d e n f ' , E u r o p e a n C o m m i s s i o n J o i n t R e s e a r c h C e n t e r . E n v i r o n m e n t a l I n s t i t u t e . I n s t i t u t e o f E n v i r o n m e n t a l C h a n g e s a n d E c o l o g y ( M o s c o w ) . M a y 2 0 0 7 . [ - 1 - 2 ] S a f e t y S e r i e s N o . 7 5 - I N S A G - 7 , " T h e C h e r n o b y l A c c i d e n t : U p d a t i n g o f I N S A G - 1 ' " . I A E A . 1 9 9 2 I c . . \ 1 ] h t t p : / / e n . w i k i p e d i a . o r g / w i k i / N u c l e a r _ p o w e r _ i n _ I n d i a . ( L a s t d a t e o f a c c e s s e d 0 8 / 1 1 / 2 0 0 9 ) P a g e 7 3 o f 1 0 5 A p p e n d i x - 1 N u c l e a r P o w e r P l a n t C l a s s i f i c a t i o n I n t h i s d o c u m e n t v e r y b a s i c c l a s s i f i c a t i o n i s g i v e n c o v e r i n g a l l a v a i l a b l e t y p e o f N P P s . A J . J . C l a s s i f i c a t i o n b y R e a c t i o n T y p e A 1 . 1 . 1 . N u c l e a r F i s s i o n M o s t r e a c t o r s . a n d a l l c o m m e r c i a l o n e s . a r e b a s e d o n n u c l c a r ) i s s i o n . T h e y g e n e r a l l y u s c u r a n i u m a n d i t s p r o d u c t p l u t o n i u m a s n u c l e a r f u e l . t h o u g h a t h o r i u m f u e l c y c l e i s a l s o p o s s i b l e . T h i s a r t i c l e t a k e s " n u c l e a r r e a c t o r " t o m e a n f l s s i o n r e a c t o r u n l e s s o t h e n v i s e s t a t e d . • : • T h e r m a l r e a c t o r s ; u s c s l o w e d o r t h e r m a l n e u t r o n s . A l m o s t a l l c u r r e n t r e a c t o r s a r e o f t h i s t y p e . T h e s e c o n t a i n n e u t r o n m o d e r a t o r m a t e r i a l s t h a t s l o w n e u t r o n s u n t i l t h e i r n e u t r o n t e m p e r a t u r e i s t h e r m a l i z e d . t h a t i s . u n t i l t h e i r k i n e t i c e n e r g y a p p r o a c h e s t h e a v e r a g e k i n e t i c e n e r g y o f t h e s u r r o u n d i n g p a r t i c l e s . • : • F a s t n e u t r o n r e a c t o r s ; d i r e c t l y u s e f a s t n e u t r o n s t o f i s s i o n t h e i r f u e l . T h e y d o n o t h a v e a n e u t r o n m o d e r a t o r . a n d u s e l e s s - m o d e r a t i n g c o o l a n t s . M a i n t a i n i n g a c h a i n r e a c t i o n r e q u i r e s t h e f u e l t o b e m o r e h i g h l y e n r i c h e d i n f i s s i l e m a t e r i a l ( a b o u t 2 0 % o r m o r e ) d u e t o t h e r e l a t i v e l y l o w e r p r o b a b i l i t y o f f i s s i o n v e r s u s c a p t u r e b y U - 2 3 8 . F a s t r e a c t o r s h a v e t h e p o t e n t i a l t o p r o d u c e l e s s t r a n s u r a n i c w a s t e b e c a u s e a l l a c t i n i d e s a r e f i s s i o n a b l e w i t h f a s t n e u t r o n s , b u t t h e y a r c m o r e d i t 1 i c u l t t o b u i l d a n d m o r e e x p e n s i v e t o o p e r a t e . A 1 . 1 . 2 . N u c l c a r F u s i o n F u s i o n p o w e r i s a n e x p e r i m e n t a l t e c h n o l o g y , g e n e r a l l y v , : i t h h y d r o g e n a s f u e l . W h i l e n o t c u r r e n t l y s u i t a b l e f o r p o w e r p r o d u c t i o n A 1 . 1 . 3 . R a d i o a c t i v e D e c a y E x a m p l e s i n c l u d e r a d i o i s o t o p e t h e r m o e l e c t r i c g e n e r a t o r s a n d a t o m i c b a t t e r i e s . w h i c h g e n e r a t e h e a t a n d p o w e r b y e x p l o i t i n g p a s s i v e r a d i o a c t i v e d e c a y . P a g e 7 4 o f I 0 5 \ 1 . 2 . C l a s s i f i c a t i o n b y M o d e r a t o r M a t e r i a l \ 1 . 2 . 1 . G r a p h i t e M o d e r a t e d R e a c t o r s l i r a p h i t i s u s e d a s t h e m o d e r a t o r m a t e r i a l i n t h e r e a c t o r c o r e . \ 1 . 2 . 2 . W a t e r M o d e r a t e d R e a c t o r s • : • H e a v y W a t e r R e a c t o r ; 0 2 0 i s u s e d a s t h e m o d e r a t o r m a t e r i a l . • : • L i g h t W a t e r M o d e r a t e d R e a c t o r s ( L W R s ) ; L i g h t w a t e r r e a c t o r s u s c o r d i n a r y \ \ a t e r t o m o d e r a t e a n d c o o l t h e r e a c t o r s . _ . . \ . 1 . 2 . 3 . L i g h t E l e m e n t M o d e r a t e d R e a c t o r s • : • M o l t e n S a l t R e a c t o r s ( M S R s ) ; a r e m o d e r a t e d b y a l i g h t e l e m e n t s s u c h a s l i t h i u m o r b e r y l l i u m , w h i c h a r e c o n s t i t u e n t s o f t h e c o o l a n t / f u e l m a t r i x s a l t s L i F a n d B e F 2 . • : • L i q u i d M e t a l C o o l e d R e a c t o r s ; s u c h a s o n e w h o s e c o o l a n t i s a m i x t u r e o f L e a d a n d B i s m u t h , m a y u s c B e O a s a m o d e r a t o r . • : • O r g a n i c a l l y M o d e r a t e d R e a c t o r s ( O M R ) : u s c b i p h e n y l a n d t e r p h e n y l a s m o d e r a t o r a n d c o o l a n t . A 1 . 3 . C l a s s i f i c a t i o n b y C o o l a n t A 1 . 3 . 1 . W a t e r C o o l e d R e a c t o r \ \ a l e r c o o l e d r e a c t o r s u s e t h e w a t e r a s t h e h e a t e a r r i n g m e d i a f r o m t h e r e a c t o r v e s s a l l u t h e s t e a m g e n r a t o r . • : • P r e s s u r i z e d w a t e r r e a c t o r ( P W R ) ; A p r i m a r y c h a r a c t e r i s t i c o f P W R s i s a p r e s s u r i z e r , a s p e c i a l i z e d p r e s s u r e v e s s e l . M o s t c o m m e r c i a l P W R s a n d n a v a l r e a c t o r s u s e p r e s s u r i z e r s . D u r i n g n o r m a l o p e r a t i o n , t h e p r e s s u n z e r I S c o n n e c t e d t o t h e p r i m a r y r e a c t o r p r e s s u r e v e s s e l ( R P V ) a n d t h e p r e s s u r i z e r " b u b b l e " p r o v i d e s a n e x p a n s i o n s p a c e f o r c h a n g e s i n w a t e r v o l u m e i n t h e r e a c t o r . • ! • B o i l i n g w a t e r r e a c t o r ( B W R ) ; B W R s a r e c h a r a c t e r i z e d b y b o i l i n g w a t e r a r o u n d t h e f u e l r o d s i n t h e l o w e r p o r t i o n o f p r i m a r y r e a c t o r p r e s s u r e v e s s e l . D u r i n g n o r m a l o p e r a t i o n , p r e s s u r e c o n t r o l i s a c c o m p l i s h e d b y c o n t r o l l i n g t h e a m o u n t o f s t e a m f l o w i n g f r o m t h e r e a c t o r p r e s s u r e v e s s e l t o t h e t u r b i n e . P a g e 7 5 o f 1 0 5 -A l . 3 . 2 . L i q u i d M e t a l C o o l e d R e a c t o r . S i n c e w a t e r i s a m o d e r a t o r . i t c a n n o t b e u s e d a s a c o o l a n t i n a f a s t r e a c t o r . L i q u i d m e t a l c o o l a n t s h a v e i n c l u d e d s o d i u m . N a K . l e a d . l e a d - b i s m u t h e u t e c t i c . a n d i n e a r l y r e a c t o r s . m e r c u r y . P o p u l e r r e a c t o r t y p e s a r e . • : • S o d i u m - c o o l e d f a s t r e a c t o r • : • L e a d - c o o l e d f a s t r e a c t o r A 1 . 3 . 3 . G a s C o o l e d R e a c t o r s G a s C o o l e d R e a c t o r s a r e c o o l e d b y a c i r c u l a t i n g i n e r t g ; ; ; . u s u a l l y h e l i u m . N i t r o g e n a n d c a r b o n d i o x i d e h a v e a l s o b e e n u s e d . U t i l i z a t i o n o f t h e h e a t v a r i e s . d e p e n d i n g o n t h e r e a c t o r . S o m e r e a c t o r s r u n h o t e n o u g h t h a t t h e g a s c a n d i r e c t l y p o w e r a g a s t u r b i n e . O l d e r d e s i g n s u s u a l l y r u n t h e g a s t h r o u g h a h e a t e x c h a n g e r t o m a k e s t e a m f o r a s t e a m t u r b i n e . A l . 3 . 4 . M o l t e n S a l t R e a c t o r s ( M S R s ) M S R s a r e c o o l e d b y c i r c u l a t i n g a m o l t e n s a l t . t y p i c a l l y a e u t e c t i c m i x t u r e o f t 1 u o r i d e s a l t s . s u c h a s L i F a n d B e F 2 . I n a t y p i c a l M S R . t h e c o o l a n t i s a l s o u s e d a m a t r i x 1 1 1 \ \ h i c h t h e f i s s i l e m a t e r i a l i s d i s s o l v e d . A 1 . - l . C l a s s i f i c a t i o n b y G e n e r a t i o n • G e n e r a t i o n I r e a c t o r • G e n e r a t i o n I I r e a c t o r ( m o s t c u r r e n t n u c l e a r p o w e r p l a n t s ) • G e n e r a t i o n I I I r e a c t o r ( e v o l u t i o n a r y i m p r o v e m e n t s o f e x i s t i n g d e s i g n s ) • G e n e r a t i o n I V r e a c t o r ( t e c h n o l o g i e s s t i l l u n d e r d e v e l o p m e n t ) A 1 . 5 . C l a s s i f i c a t i o n b y P h a s e o f F u e l . • S o l i d f u e l e d • F l u i d f u e l e d • G a s f u e l e d A 1 . 6 . C l a s s i f i c a t i o n b y U s e • : • E l e c t r i c i t y p r o d u c t i o n : N P P s • : • P r o p u l s i o n : m a r i n e p r o p u l s i o n . p r o p o s e d f o r m s o f r o c k e t p r o p u l s i o n • ! • D e s a l i n a t i o n P a g e 7 6 o f 1 0 5 • ! • H e a t f o r d o m e s t i c a n d i n d u s t r i a l h e a t i n g • ! • l l y d r o g e n p r o d u c t i o n • ! • P r o d u c t i o n r e a c t o r s f o r t r a n s m u t a t i o n o f e l e m e n t s : f a s t b r e e d e r r e a c t o r s . w e a p o n s - g r a d e p l u t o n i u m c r e a t i o n • ! • R e s e a r c h r e a c t o r . \ I . 7 . C u r r e n t T e c h n o l o g i e s l ' r c s s u r i z e d W a t e r R e a c t o r s ( P W R ) / • P r e s s u r e v e s s e l t o c o n t a i n t h e n u c l e a r f u e L c o n t r o l r o d s , m o d e r a t o r . a n d c o o l a n t . • C o o l e d a n d m o d e r a t e d b y h i g h p r e s s u r e l i q u i d w a t e r . • P r i m a r y l o o p ( p r e s s u r i e d w a t e r ) a n d s e c o n d a r y l o o p ( s t e a m f r o m s t e m g e n e r a t o r ) • N e w e s t d e s i g n o f t h i s t y p e a r e A d v a n c e d P r e s s u r i z e d W a t e r R e a c t o r . E u r o p e a n P r e s s u r i z e d R e a c t o r a n d U n i t e d S t a t e s N a v a l r e a c t o r . I?_~,_Jiling W a t e r R e a c t o r s ( B W R J • A B W R i s l i k e a P W R w i t h o u t t h e s t e a m g e n e r a t o r . • C o o l e d a n d m o d e r a t e d b y w a t e r l i k e a P W R , b u t a t a l o w e r p r e s s u r e . • O n l y o n e l o o p , n o s e p a r a t e s t e a m g e n e r a t o r . • T h e r m a l e f f i c i e n c y o f t h e s e r e a c t o r s c a n b e h i g h e r , a n d t h e y c a n b e s i m p l e r • T h e n e w e s t d e s i g n s a r e A d v a n c e d B o i l i n g W a t e r R e a c t o r a n d t h e E c o n o m i c S i m p l i f i e d B o i l i n g W a t e r R e a c t o r . t r c s s u r i z e d H e a v v W a t e r R e a c t o r ( P H W R ) • C a n a d i a n d e s i g n - C A N D U , u s e o f h e a v y w a t e r • I n s t e a d o f u s i n g a s i n g l e l a r g e p r e s s u r e v e s s e l a s i n a P W R . t h e f u e l I S c o n t a i n e d i n h u n d r e d s o f p r e s s u r e t u b e s . • F u e l l e d w i t h n a t u r a l u r a n i u m . • O n p o w e r r e f u e l l i n g . P a g e 7 7 o f 1 0 5 R e a k t o r B o l s h o v M o s h c h n o s t i K a n a l n i y ( H i g : h P o w e r C h a n n e l R e a c t o r ) ( R B M K ) • S o v i e t U n i o n d e s i g n . b u i l t t o p r o d u c e p l u t o n i u m a s w e l l a s p o w e r . • R B M K s a r e w a t e r c o o l e d w i t h a g r a p h i t e m o d e r a t o r . • V e r y u n s t a b l e a n d t o o l a r g e t o h a v e c o n t a i n m e n t b u i l d i n g s . m a k i n g t h e m d a n g e r o u s i n t h e c a s e o f a n a c c i d e n t . • T h e C h c r n o b y l p l a n t h a d f o u r R B M K r e a c t o r s . G a s C o o l e d R e a c t o r ( G C R ) a n d A d v a n c e d G a s C o o l e d R e a c t o r ( A G R ) " • G e n e r a l l y g r a p h i t e m o d e r a t e d a n d C 0 2 c o o l e d . • H i g h t h e r m a l e f f i c i e n c y c o m p a r e d \ v i t h P W R s . • D e c o m m i s s i o n i n g c o s t s c a n b e h i g h d u e t o l a r g e v o l u m e o f r e a c t o r c o r e . L i £ . ! : ! i d M e t a l f a s t B r e e d e r R e a c t o r ( L M F B R ) • C o o l e d b y l i q u i d m e t a L t o t a l l y u n m o d e r a t e d . • P r o d u c e s m o r e f u e l t h a n i t c o n s u m e s . • L e a d C o o l e d T y p e : l e a d a s t h e l i q u i d m e t a l p r o v i d e s e x c e l l e n t r a d i a t i o n s h i e l d i n g . L e a d - b i s m u t h e u t e c t i c m i x t u r e i s u s s e d : l e a d m a y b e p r o b l e m a t i c f r o m t o x i c o l o g y a n d d i s p o s a l p o i n t s o f v i c w . • S o d i u m C o o l e d T y p e : S o d i u m i s r e l a t i v e l y e a s y t o o b t a i n a n d w o r k w i t h . S o d i u m e x p l o d e s v i o l e n t l y w h e n e x p o s e d t o w a t e r . A 1 . 8 . F u t u r e a n d D e v e l o p i n g T e c h n o l o g i e s A 1 . 8 . 1 . A d v a n c e d R e a c t o r s A d v a n c e d r e a c t o r d e s i g n s a r e i n v a r i o u s s t a g e s o f d e v e l o p m e n t . • A d v a n c e d B o i l i n g W a t e r R e a c t o r ( A B W R ) • E S B W R - E c o n o m i c S i m p l i f i e d B o i l i n g W a t e r R e a c t o r • A P 1 0 0 0 - P a s s i v e l y s a f e P W K C o m p a t a n d m o r e s a f e . G e n e r a t i o n I I I + r e a c t o r . • : H i g h T e m p e r a t u r e G a s C o o l e d R e a c t o r ( H T G C R ) , o r P e b b l e B e d R e a c t o r • S S T A R - S m a l L S c a l e d . T r a n s p o r t a b l e , A u t o n o m o u s R e a c t o r , r e s e a r c h e d a n d d e v e l o p e d i n t h e U S , i n t e n d e d a s a f a s t b r e e d e r r e a c t o r t h a t i s p a s s i v e l y s a f e . P a g e 7 8 o f 1 0 5 • C l e a n A n d E n v i r o n m e n t a l l y S a f e A d v a n c e d R e a c t o r ( C A E S A R ) - n u c l e a r r e a c t o r c o n c e p t t h a t u s e s s t e a m a s a m o d e r a t o r . T h i s d e s i g n i s s t i l l i n d e v e l o p m e n t . • A d v a n c e d H e a v y W a t e r R e a c t o r - n e x t g e n e r a t i o n d e s i g n o f t h e P H W R t y p e u n d e r d e v e l o p m e n t . • f B T R - f a s t b r e e d e r t h o r i u m r e a c t o r : \ 1 . 8 . 2 . G e n e r a t i o n I V R e a c t o r s S e t o f t h e o r e t i c a l n u c l e a r r e a c t o r d e s i g n s c u r r e n t l y a r e b e i n g r e s e a r c h e d . T h e s e d e s i g n s a r e g e n e r a l l y n o t e x p e c t e d t o b e a v a i l a b l e f o r c o m m e r c i a l c o n s t r u c t i o n b e f o r e :~030. T h e p r i m a r y g o a l s b e i n g t o i m p r o v e n u c l e a r s a f e t y , i m p r o v e p r o l i f e r a t i o n r e s i s t a n c e . m i n i m i z e w a s t e a n d n a t u r a l r e s o u r c e u t i l i z a t i o n . a n d t o d e c r e a s e t h e c o s t t o b u i l d a n d r u n s u c h p l a n t s . • G a s c o o l e d f a s t r e a c t o r • L e a d c o o l e d f a s t r e a c t o r • M o l t e n s a l t r e a c t o r • S o d i u m - c o o l e d f a s t r e a c t o r • S u p e r c r i t i c a l w a t e r r e a c t o r • V e r y h i g h t e m p e r a t u r e r e a c t o r , \ 1 . 8 . 3 . G e n e r a t i o n V + R e a c t o r s D e s i g n s w h i c h a r e t h e o r e t i c a l l y p o s s i b l e . b u t w h i c h a r e n o t b e i n g a c t i v e l y c o n s i d e r e d u r r e s e a r c h e d a t p r e s e n t . • L i q u i d C o r e r e a c t o r - c l o s e d l o o p l i q u i d c o r e n u c l e a r r e a c t o r . w h e r e t h e f i s s i l e m a t e r i a l i s m o l t e n u r a n i u m c o o l e d b y a w o r k i n g g a s p u m p e d i n t h r o u g h h o l e s i n t h e h a s e o f t h e c o n t a i n m e n t v e s s e l . • G a s c o r e r e a c t o r - c l o s e d l o o p v e r s i o n o f t h e n u c l e a r l i g h t b u l b r o c k e t w h e r e t h e l i s s i l e m a t e r i a l i s g a s e o u s u r a n i u m - h e x a f 1 u o r i d e c o n t a i n e d i n a f u s e d s i l i c a v e s s e l . A \ \ o r k i n g g a s ( s u c h a s h y d r o g e n ) w o u l d f l o w a r o u n d t h i s v e s s e l a n d a b s o r b t h e U V l i g h t p r o d u c e d b y t h e r e a c t i o n . • G a s c o r e E M r e a c t o r - A s i n t h e G a s C o r e r e a c t o r , h u t w i t h p h o t o v o l t a i c a r r a y s c o n v e r t i n g t h e U V l i g h t d i r e c t l y t o e l e c t r i c i t y . P a g e 7 9 o f 1 0 5 A p p e n d i x - 2 C a p i t a l C o s t o f U n i t E n e r g y I n t e r e s t T o t a l . . . . _ O p e n i n g a t 5 % L o a n C l o s i n g C a p i t a l P r e s e n t E n e r g y P r e s e n t r o B a l a n c e P a y m e n t B a l a n c e E x p e n . V a l u e ( M P r o d u c e d v a l u e Q ) ( M > - ( M U S $ ) ( M U S $ ) ( M U S $ ) ( M U S $ ) ( G W h ) ( G W h ) U S $ ) U S $ ) 0 1 8 2 7 . 0 0 9 1 . 3 5 " 0 1 8 2 7 . 0 0 9 1 . 3 5 9 1 . 3 5 0 1 1 8 2 7 . 0 0 9 1 . 3 5 · c 1 8 2 7 . 0 0 9 1 . 3 5 8 3 . 0 5 Q ) f - - D . . . . L l 1 8 2 7 . 0 0 9 1 . 3 5 Q ) 1 8 2 7 . 0 0 9 1 . 3 5 " 7 5 5 0 I u L 3 1 8 2 7 . 0 0 9 1 . 3 5 ~ 1 8 2 7 . 0 0 9 1 . 3 5 6 8 . 6 3 I 4 1 8 2 7 . 0 0 9 1 . 3 5 ( . 9 1 8 2 7 . 0 0 9 1 . 3 5 6 2 . 3 9 ~ ! 5 1 8 2 7 0 0 8 9 . 0 7 9 1 . 3 5 1 7 3 5 . 6 5 1 8 0 . 4 2 1 1 2 . 0 2 4 5 0 8 . 8 6 2 7 9 9 . 6 4 7 : 6 1 7 3 5 . 6 5 8 4 . 5 0 9 1 . 3 5 1 6 4 4 . 3 0 1 7 5 . 8 5 9 9 2 6 4 5 0 8 . 8 6 2 5 4 5 . 1 3 4 I ~7 1 6 4 4 . 3 0 7 9 . 9 3 9 1 . 3 5 1 5 5 2 . 9 5 1 7 1 . 2 8 8 7 . 8 9 4 5 0 8 . 8 6 2 3 1 3 . 7 5 8 8 1 5 5 2 . 9 5 7 5 . 3 6 9 1 . 3 5 1 4 6 1 . 6 0 1 6 6 . 7 1 7 7 . 7 7 4 5 0 8 . 8 6 2 1 0 3 . 4 1 6 - - 9 1 4 6 1 . 6 0 7 0 . 8 0 9 1 . 3 5 1 3 7 0 . 2 5 1 6 2 . 1 5 6 8 . 7 7 4 5 0 8 . 8 6 1 9 1 2 . 1 9 7 1 0 1 3 7 0 . 2 5 6 6 . 2 3 9 1 . 3 5 1 2 7 8 . 9 0 1 5 7 . 5 8 6 0 . 7 5 4 5 0 8 . 8 6 1 7 3 8 . 3 6 1 - - 1 1 1 2 7 8 . 9 0 6 1 . 6 6 9 1 . 3 5 1 1 8 7 . 5 5 1 5 3 . 0 1 5 3 . 6 3 4 5 0 8 . 8 6 1 5 8 0 . 3 2 8 1 2 1 1 8 7 . 5 5 5 7 0 9 9 1 . 3 5 1 0 9 6 . 2 0 1 4 8 . 4 4 4 7 . 3 0 4 5 0 8 . 8 6 1 4 3 6 . 6 6 2 - - 1 3 1 0 9 6 . 2 0 5 2 . 5 3 9 1 . 3 5 1 0 0 4 . 8 5 1 4 3 . 8 8 4 1 . 6 8 4 5 0 8 . 8 6 1 3 0 6 . 0 5 6 1 4 1 0 0 4 . 8 5 4 7 . 9 6 9 1 . 3 5 9 1 3 . 5 0 1 3 9 . 3 1 3 6 . 6 8 4 5 0 8 . 8 6 1 1 8 7 . 3 2 4 1 5 9 1 3 . 5 0 4 3 . 3 9 9 1 . 3 5 8 2 2 . 1 5 1 3 4 . 7 4 3 2 . 2 6 4 5 0 8 . 8 6 1 0 7 9 . 3 8 5 1 6 8 2 2 . 1 5 3 8 . 8 2 9 1 . 3 5 7 3 0 . 8 0 1 3 0 . 1 7 2 8 . 3 3 4 5 0 8 . 8 6 9 8 1 . 2 5 9 3 - · 1 7 7 3 0 . 8 0 3 4 2 6 9 1 . 3 5 6 3 9 . 4 5 1 2 5 . 6 1 2 4 . 8 5 4 5 0 8 . 8 6 8 9 2 . 0 5 3 9 - - 1 8 6 3 9 . 4 5 2 9 . 6 9 9 1 3 5 5 4 8 . 1 0 1 2 1 . 0 4 2 1 . 7 7 4 5 0 8 . 8 6 8 1 0 . 9 5 8 1 1 9 5 4 8 . 1 0 2 5 . 1 2 9 1 . 3 5 4 5 6 . 7 5 1 1 6 . 4 7 1 9 . 0 4 4 5 0 8 . 8 6 7 3 7 . 2 3 4 6 - - 2 0 4 5 6 . 7 5 2 0 . 5 5 9 1 . 3 5 3 6 5 . 4 0 1 1 1 . 9 0 1 6 . 6 3 4 5 0 8 . 8 6 6 7 0 2 1 3 3 2 1 3 6 5 . 4 0 1 5 . 9 9 9 1 . 3 5 2 7 4 . 0 5 1 0 7 . 3 4 1 4 . 5 0 4 5 0 8 . 8 6 6 0 9 . 2 8 4 8 2 2 2 7 4 . 0 5 1 1 . 4 2 9 1 . 3 5 1 8 2 7 0 1 0 2 . 7 7 1 2 . 6 2 4 5 0 8 . 8 6 5 5 3 . 8 9 5 3 f - 2 3 1 8 2 . 7 0 6 . 8 5 9 1 . 3 5 9 1 . 3 5 9 8 . 2 0 1 0 . 9 7 4 5 0 8 . 8 6 5 0 3 . 5 4 1 2 2 4 9 1 . 3 5 2 . 2 8 9 1 . 3 5 0 . 0 0 9 3 . 6 3 9 . 5 1 4 5 0 8 . 8 6 4 5 7 . 7 6 4 7 - - I _ _ _ _ N e t P r e s e n t E x p e n d i t u r e / T o t a l p r e s e n t E n e r g y 1 , 2 5 7 . 1 6 2 6 2 1 8 . 4 7 T a b l e A 2 . 1 - D i s c o u n t e d P r o j e c t C o s t & E n e r g y P r o j e c t C o s t 1 8 2 7 M U S D D e b t E q u i t y R a t i o 8 5 : 1 5 - - - L o a n 1 5 5 2 . 9 5 M U S D ~quity 2 7 4 . 0 5 M U S D L o a n p e r i o d 2 5 y e a r s I n t e r e s t r a t e 5 % T a b l e A 2 . 2 - L o a n S c h e d u l e P a g e 8 0 o f I 0 5 F u e l c o s t i s c a l c u l a t e d a s f o l l o w s [ 1 3 ] . l l r a n i u m P r i c e [ 1 2 ] , ( 1 . 0 5 k g o f U 3 0 x x 1 5 3 . 2 U S $ ) = 1 6 0 . 8 6 U S $ C o n v e r s i o n ( 1 . 0 5 k g o f U 3 0 8 x 1 2 U S $ ) = 1 2 . 6 U S $ F u e l f a b r i c a t i o n ( p e r k g ) T r a n s p o r t ( a s s u m e 2 % o f U r a n i u m p r i c e ) r o t a l f o r o n e k g o f f u e l T h e r m a l e n e r g y o f I k g o f U 0 2 [ 1 4 ] E l e c t r i c a l E n e r g y ( a t 3 3 % e f f i c i e n c y ) I h e r e f o r e f u e l c o s t = 2 4 0 U S $ = 3 . 2 U S $ = 4 1 6 . 6 6 U S $ = 1 8 0 M W h = 5 9 , 4 0 0 k W h = 0 . 7 U S c t s / k W h P a g e 8 1 o f I 0 5 A p p e n d i x - 3 N u c l e a r F u e l T h e r e a r c f o u r b a s i c n u c l e a r " f u e l s " f o u n d i n n a t u r e : d e u t e r i u m . l i t h i u m . t h o r i u m . a n d u r a n i u m . D e u t e r i u m i s a n i s o t o p e o f h y d r o g e n t h a t i s f o u n d w h e r e v e r h y d r o g e n i s f o u n d ( s u c h a s w a t e r ) . L i t h i u m i s a l i g h t m e t a l f o u n d i n l a k e e v a p o r a t e s . I n a t r a d i t i o n a l f u s i o n r e a c t o r , l i t h i u m i s c o n v e r t e d t o t r i t i u m ( a n o t h e r h y d r o g e n i s o t o p e ) a n d t h e n f u s e d w i t h d e u t e r i u m . r e l e a s i n g e n e r g y a n d a d d i t i o n a l n e u t r o n s . B u t f u s i o n i s f u n d a m e n t a l l y d i f f i c u l t b e c a u s e u n s o l v e d t e c h n o l o g i c a l p r o b l e m s a t p r e s e n t . S o t h e n u c l e a r f u e l s w h i c h u s e s f i s s i o n r e a c t i o n a r e u s e d i n t h e r e a c t o r s a t p r e s e n t . Fi_ssile_M1:!!~rigl : a f i s s i l e m a t e r i a l i s o n e t h a t i s c a p a b l e o f s u s t a i n i n g a c h a i n r e a c t i o n o f n u c l e a r f i s s i o n . F i s s i l e n u c l i d e s i n n u c l e a r f u e l s i n c l u d e : • U r a n i u m - 2 3 5 w h i c h o c c u r s i n n a t u r a l u r a n i u m a n d e n r i c h e d u r a n i u m • P l u t o n i u m - 2 3 9 b r e d f r o m u r a n i u m - 2 3 8 b y n e u t r o n c a p t u r e • P l u t o n i u m - 2 4 1 b r e d f r o m p l u t o n i u m - 2 4 0 b y n e u t r o n c a p t u r e . T h e P u - 2 4 0 c o m e s f r o m P u - 2 3 9 b y t h e s a m e p r o c e s s . • U r a n i u m - 2 3 3 b r e d f r o m t h o r i u m - 2 3 2 b y n e u t r o n c a p t u r e I n g e n e r a l . m o s t a c t i n i d e i s o t o p e s w i t h a n o d d n e u t r o n n u m b e r a r e f i s s i l e . Fi~ionable M a t e r a ! : F i s s i o n a b l e m a t e r i a l a r e a n y m a t e r i a l s w i t h a t o m s t h a t c a n u n d e r g o n u c l e a r f i s s i o n . N o t a b l y . u r a n i u m - 2 3 8 i s f i s s i o n a b l e b u t n o t f i s s i l e . N e u t r o n s p r o d u c e d b y f i s s i o n o f e . g . U - 2 3 5 h a v e a n e n e r g y o f a r o u n d 1 M e V ( 1 0 0 T J / k g . i . e . a s p e e d o f 1 4 . 0 0 0 k m / s ) a n d u s u a l l y d o n o t c a u s e f i s s i o n o f U - 2 3 8 . b u t n e u t r o n s p r o d u c e d b y t h e d e u t e r i u m - t r i t i u m f u s i o n r e a c t i o n h a v e a n e n e r g y o f 1 4 . 1 M e V ( 1 4 0 0 T J / k g . i . e . a s p e e d o f 5 2 . 0 0 0 k m / s ) . a n d t h e y c a n e a s i l y c a u s e f i s s i o n U - 2 3 8 a n d o t h e r n o n - f i s s i l e a c t i n i d e s . T ' h e n e u t r o n s p r o d u c e d b y t h i s f i s s i o n a r e a g a i n n o t f a s t e n o u g h t o p r o d u c e n e w f i s s i o n s . s o U - 2 3 8 d o e s n o t s u s t a i n a c h a i n r e a c t i o n . F e r t i l e M a t e r i a l : i s a t e r m u s e d t o d e s c r i b e n u c l i d e s w h i c h g e n e r a l l y t h e m s e l v e s d o n o t u n d e r g o i n d u c e d f i s s i o n ( f i s s i o n a b l e b y t h e r m a l n e u t r o n s ) b u t f r o m w h i c h f i s s i l e m a t e r i a l i s g e n e r a t e d b y n e u t r o n a b s o r p t i o n a n d s u b s e q u e n t n u c l e i c o n v e r s i o n s . F e r t i l e P a g e 8 2 o f 1 0 5 L . . . . . . . _ _ m a t e r i a l s t h a t o c c u r n a t u r a l l y w h i c h c a n b e c o n v e r t e d i n t o a f i s s i l e m a t e r i a l b y i r r a d i a t i o n i n a r e a c t o r i n c l u d e : • T h o r i u m - 2 3 2 w h i c h c o n v e r t s i n t o U r a n i u m - 2 3 3 • U r a n i u m - 2 3 4 w h i c h c o n v e r t s i n t o U r a n i u m - 2 3 5 • U r a n i u m - 2 3 8 w h i c h c o n v e r t s i n t o P l u t o n i u m - 2 3 9 A r t i f i c i a l i s o t o p e s f o r m e d i n t h e r e a c t o r w h i c h c a n b e c o n v e r t e d i n t o f i s s i l e m a t e r i a l b y o n e n e u t r o n c a p t u r e i n c l u d e : • P l u t o n i u m - 2 3 8 w h i c h c o n v e r t s i n t o P l u t o n i u m - 2 3 9 " • P l u t o n i u m - 2 4 0 w h i c h c o n v e r t s i n t o P l u t o n i u m - 2 4 1 S o m e o t h e r a c t i n i d e s n e e d m o r e t h a n o n e n e u t r o n c a p t u r e b e f o r e a r r i v i n g a t a n i s o t o p e w h i c h i s b o t h f i s s i l e a n d l o n g - l i v e d e n o u g h t o p r o b a b l y b e a b l e t o c a p t u r e a n o t h e r n e u t r o n a n d f i s s i o n i n s t e a d o f d e c a y i n g : • P l u t o n i u m - 2 4 2 t o A m e r i c i u m - 2 4 3 t o C u r i u m - 2 4 4 t o C u r i u m - 2 4 5 • U r a n i u m - 2 3 6 t o N e p t u n i u m - 2 3 7 t o P l u t o n i u m - 2 3 8 t o P l u t o n i u m - 2 3 9 • A m e r i c i u m - 2 4 1 t o C u r i u m - 2 4 2 t o C u r i u m - 2 4 3 ( o r , m o r e l i k e l y , C u r i u m - 2 4 2 d e c a y s t o P l u t o n i u m - 2 3 8 , w h i c h a l s o r e q u i r e s o n e a d d i t i o n a l n e u t r o n t o r e a c h a f i s s i l e n u c l i d e ) A 3 . 1 . U r a n i u r n F u e l I n n a t u r e . U r a n i u m a t o m s e x i s t a s U r a n i u m - 2 3 8 ( 9 9 . 2 8 4 % ) . U r a n i u m - 2 3 5 ( 0 . 7 1 1 % ) . a n d a v e r y s m a l l a m o u n t o f U r a n i u m - 2 3 4 ( 0 . 0 0 5 8 % ) . S o i n a m e t r i c t o n o f n a t u r a l U r a n i u m f u e l , t h e f i s s i l e m a t e r i a l ( U - 2 3 5 0 2 ) c o n t e n t i s o n l y 7 . 1 1 k g w h i c h i s u s e d i n t h e r m a l r e a c t o r s f o r n u c l e a r c h a i n r e a c t i o n . T h e m o s t c o m m o n f o r m s o f U r a n i u m o x i d e a r e U 3 0 s a n d U 0 2 . B o t h o x i d e f o r m s a r e s o l i d s t h a t h a v e l o w s o l u b i l i t y i n w a t e r a n d a r e r e l a t i v e l y s t a b l e o v e r a w i d e r a n g e o f e n v i r o n m e n t a l c o n d i t i o n s . T r i - U r a n i u m o c t a - o x i d e ( U ; O s ) i s t h e m o s t s t a b l e f o r m o f U r a n i u m a n d i s t h e f o r m m o s t c o m m o n l y f o u n d i n n a t u r e . U r a n i u m d i o x i d e ( U 0 2 ) i s t h e f o r m i n w h i c h U r a n i u m i s m o s t c o m m o n l y u s e d a s a n u c l e a r r e a c t o r f u e l . A t a m b i e n t t e m p e r a t u r e s , U 0 2 w i l l g r a d u a l l y c o n v e r t t o U 3 0 s . B e c a u s e o f t h e i r s t a b i l i t y , U r a n i u m o x i d e s a r e g e n e r a l l y c o n s i d e r e d t h e p r e f e r r e d c h e m i c a l f o r m f o r s t o r a g e o r d i s p o s a l . U r a n i u m m e t a l i s h e a v y , s i l v e r y w h i t e . m a l l e a b l e . d u c t i l e . a n d s o f t e r t h a n s t e e l . I t i s o n e o f t h e d e n s e s t m a t e r i a l s k n o w n ( 1 9 g / c m \ b e i n g 1 . 6 t i m e s m o r e d e n s e t h a n l e a d . P a g e 8 3 o f 1 0 5 U r a n i u m m e t a l i s n o t a s s t a b l e a s U 3 0 s o r U 0 2 b e c a u s e i t i s s u b j e c t t o s u r f a c e o x i d a t i o n . I t t a r n i s h e s i n a i r . w i t h t h e o x i d e f i l m p r e v e n t i n g f u r t h e r o x i d a t i o n o f m a s s i v e m e t a l a t r o o m t e m p e r a t u r e . W a t e r a t t a c k s u r a n i u m m e t a l s l o w l y a t r o o m t e m p e r a t u r e a n d r a p i d l y a t h i g h e r t e m p e r a t u r e s . U r a n i u m m e t a l p o w d e r o r c h i p s w i l l i g n i t e s p o n t a n e o u s l y i n a i r a t a m b i e n t t e m p e r a t u r e . A 3 . 2 . T h o r i u m F u e l T h o r i u m i s e s t i m a t e d t o b e a b o u t t h r e e t o f o u r t i m e s m o r e a b u n d a n t t h a n U r a n i u m i n t h e e a r t h ' s c r u s t . N a t u r a l l y o c c u r r i n g T h o r i u m i s c o m p o s e d n ; a i n l y o f o n e i s o t o p e : T h - 2 3 2 . T h - 2 3 2 i s f e r t i l e m a t e r i a l w i c h a b o r b n e u t r o n s t o p r o d u c e f i s s l e U - 2 3 3 . 2 3 2 T h n ) 2 3 3 T h , 8 . 2 3 m i n ) 2 3 3 P a , 8 , 2 7 d a y s ) 2 3 3 U 2 3 3 U n > f i s s i o n p r o d u c t s + 1 9 7 . 9 M e V 1 M e V = 1 . 6 X 1 o - ! 3 J T h o r i u m i s f o u n d i n s m a l l a m o u n t s i n m o s t r o c k s a n d s o i l s . S o i l c o m m o n l y c o n t a i n s a n a v e r a g e o f a r o u n d 1 2 p a r t s p e r m i l l i o n ( p p m ) o f t h o r i u m . T h o r i u m o c c u r s i n s e v e r a l m i n e r a l s i n c l u d i n g T h o r i t e ( T h S i 0 4 ) , T h o r i a n i t e ( T h 0 2 + U 0 2 ) a n d M o n a z i t e . I h e l a t t e r i s m o s t c o m m o n a n d m a y c o n t a i n u p t o a b o u t 1 2 % T h o r i u m o x i d e . I h o r i u m - c o n t a i n i n g M o n a z i t e ( C e ) o c c u r s i n A f r i c a , A n t a r c t i c a , A u s t r a l i a , E u r o p e , I n d i a , N o r t h A m e r i c a , a n d S o u t h A m e r i c a . P a g e 8 4 o f I 0 5 A p p e n d i x - 4 R a d i a t i o n a n d R a d i a t i o n M e a s u r e m e n t . R a d i a t i o n I n p h y s i c s . r a d i a t i o n d e s c r i b e s a n y p r o c e s s i n w h i c h e n e r g y e m i t t e d b y o n e b o d y t r a v e l s t h r o u g h a m e d i u m o r t h r o u g h s p a c e . u l t i m a t e l y t o b e a b s o r b e d b y a n o t h e r b o d y . N o n - p h y s i c i s t s o f t e n a s s o c i a t e t h e w o r d w i t h i o n i z i n g r a d i a t i o n ( e . g . . a s o c c u r r i n g i n n u c l e a r w e a p o n s , n u c l e a r r e a c t o r s , a n d r a d i o a c t i v e s u b s t a n c e s ) , b u t i t c a n a l s o r e f e r t o e l e c t r o m a g n e t i c r a d i a t i o n ( i . e . , r a d i o w a v e s , i n f r a r e d l i g h t , v i s i b l e l i g h t u l t r a v i o l e t l i g h t , a n d X - r a y s ) w h i c h c a n a l s o b e i o n i z i n g r a d i a t i o n . t o a c o u s t i c r a d i a t i o n . o r t o o t h e r m o r e o b s c u r e p r o c e s s e s . W h a t m a k e s i t r a d i a t i o n i s t h a t t h e e n e r g y r a d i a t e s ( i . e . , i t t r a v e l s o u t w a r d i n s t r a i g h t l i n e s i n a l l d i r e c t i o n s ) f r o m t h e s o u r c e . T h i s g e o m e t r y n a t u r a l l y l e a d s t o a s y s t e m o f m e a s u r e m e n t s a n d p h y s i c a l u n i t s t h a t a r e e q u a l l y a p p l i c a b l e t o a l l t y p e s o f r a d i a t i o n . S o m e r a d i a t i o n s c a n b e h a z a r d o u s . A 4 . 1 . I o n i z i n g R a d i a t i o n S o m e t y p e s o f r a d i a t i o n h a v e e n o u g h e n e r g y t o i o n i z e p a r t i c l e s . G e n e r a l l y . t h i s i n v o l v e s a n e l e c t r o n b e i n g ' k n o c k e d o u t ' o f a n a t o m ' s e l e c t r o n s h e l l s , w h i c h w i l l g i v e i t a ( p o s i t i v e ) c h a r g e . T h i s i s o f t e n d i s r u p t i v e i n b i o l o g i c a l s y s t e m s . a n d c a n c a u s e m u t a t i o n s a n d c a n c e r . A 4 . 1 . 1 . A l p h a R a d i a t i o n A l p h a ( a ) d e c a y i s a m e t h o d o f d e c a y i n l a r g e n u c l e i . A n a l p h a p a r t i c l e ( h e l i u m n u c l e u s . H e 2 ' ) . c o n s i s t i n g o f 2 n e u t r o n s a n d 2 p r o t o n s . i s e m i t t e d . B e c a u s e o f t h e p a r t i c l e ' s r e l a t i v e l y h i g h c h a r g e , i t i s h e a v i l y i o n i z i n g a n d w i l l c a u s e s e v e r e d a m a g e i f i n g e s t e d . H o w e v e r , d u e t o t h e h i g h m a s s o f t h e p a r t i c l e , i t h a s l i t t l e e n e r g y a n d a l o w r a n g e : t y p i c a l l y a l p h a p a r t i c l e s c a n b e s t o p p e d w i t h a s h e e t o f p a p e r ( o r s k i n ) . A 4 . 1 . 2 . B e t a ( + / - ) R a d i a t i o n B e t a - m i n u s ( [ 3 - ) r a d i a t i o n c o n s i s t s o f a n e n e r g e t i c e l e c t r o n . I t i s m o r e i o n i z i n g t h a n a l p h a r a d i a t i o n . b u t l e s s s o t h a n g a m m a . T h e e l e c t r o n s c a n o f t e n b e s t o p p e d w i t h a f e w c e n t i m e t e r s o f m e t a l . I t o c c u r s w h e n a n e u t r o n d e c a y s i n t o a p r o t o n i n a n u c l e u s . r e l e a s i n g t h e b e t a p a r t i c l e a n d a n a n t i n e u t r i n o . P a g e 8 5 o f 1 0 5 B e t a - p l u s (~+) r a d i a t i o n i s t h e e m i s s i o n o f p o s i t r o n s . B e c a u s e t h e s e a r e a n t i m a t t e r p a r t i c l e s , t h e y a n n i h i l a t e a n y m a t t e r n e a r b y , r e l e a s i n g g a m m a p h o t o n s . T h e r e f o r e , t h e " ) ' ' Q O S e n o d i r e c t r i . s k , a\thou~ t h e ~amma \ ) h o t o n s r e \ e a s e u d o . A 4 . 1 . 3 . G a m m a R a d i a t i o n G a m m a ( y ) r a d i a t i o n c o n s i s t s o f p h o t o n s w i t h a f r e q u e n c y o f g r e a t e r t h a n 1 0 1 9 H z . G a m m a r a d i a t i o n o c c u r s t o r i d t h e d e c a y i n g n u c l e u s o f e x c e s s e n e r g y a f t e r i t h a s e m i t t e d e i t h e r a l p h a o r b e t a r a d i a t i o n . . t a . p . y n F i g u r e A 4 . 1 : R a d i a t i o n N e u t r o n ( n ) r a d i a t i o n c o n s i s t s o f f r e e n e u t r o n s w h i c h a r e b l o c k e d u s i n g l i g h t e l e m e n t s , l i k e h y d r o g e n , w h i c h s l o w a n d / o r c a p t u r e t h e m . A 4 . 2 . N o n - i o n i z i n g R a d i a t i o n N o n - i o n i z i n g ( o r n o n - i o n i s i n g ) r a d i a t i o n , b y c o n t r a s t , r e f e r s t o a n y t y p e o f r a d i a t i o n t h a t d o e s n o t c a r r y e n o u g h e n e r g y p e r q u a n t u m t o i o n i z e a t o m s o r m o l e c u l e s . M o s t P a g e 8 6 o f 1 0 5 e s p e c i a l l y , i t r e f e r s t o t h e l o w e r e n e r g y f o r m s o f e l e c t r o m a g n e t i c r a d i a t i o n ( i . e . , r a d i o w a v e s , m i c r o w a v e s , t e r a h e r t z r a d i a t i o n , i n f r a r e d l i g h t , a n d v i s i b l e l i g h t ) . T h e e f f e c t s o f t h e s e f o r m s o f r a d i a t i o n o n l i v i n g t i s s u e h a v e o n l y r e c e n t l y b e e n s t u d i e d . I n s t e a d o f p r o d u c i n g c h a r g e d i o n s w h e n p a s s i n g t h r o u g h m a t t e r , t h e e l e c t r o m a g n e t i c r a d i a t i o n h a s s u f f i c i e n t e n e r g y o n l y f o r e x c i t a t i o n , t h e m o v e m e n t o f a n e l e c t r o n t o a h i g h e r e n e r g y s t a t e . N e v e r t h e l e s s , d i f f e r e n t b i o l o g i c a l e f f e c t s a r e o b s e r v e d f o r d i f f e r e n t t y p e s o f n o n - i o n i z i n g r a d i a t i o n A 4 . 3 . X - R a y ~ X - r a d i a t i o n ( c o m p o s e d o f X - r a y s ) i s a f o r m o f e l e c t r o m a g n e t i c r a d i a t i o n . X - r a y s h a v e a w a v e l e n g t h i n t h e r a n g e o f 1 0 t o 0 . 0 1 n a n o m e t e r s , c o r r e s p o n d i n g t o f r e q u e n c i e s i n t h e r a n g e 3 0 p e t a h e r t z t o 3 0 e x a h e r t z ( 3 x 1 0 1 6 H z t o 3 x 1 0 1 9 H z ) a n d e n e r g i e s i n t h e r a n g e 1 2 0 e Y t o 1 2 0 k e Y . T h e y a r e s h o r t e r i n w a v e l e n g t h t h a n U Y r a y s . X - r a y s c a n p e n e t r a t e s o l i d o b j e c t s , a n d t h e i r l a r g e s t u s e i s t o t a k e i m a g e s o f t h e i n s i d e o f o b j e c t s i n d i a g n o s t i c r a d i o g r a p h y a n d c r y s t a l l o g r a p h y . A s a r e s u l t , t h e t e r m X - r a y i s u s e d t o r e f e r t o a r a d i o g r a p h i c i m a g e p r o d u c e d u s i n g t h i s m e t h o d , i n a d d i t i o n t o t h e m e t h o d i t s e l f . X - r a y s a r e a f o r m o f i o n i z i n g r a d i a t i o n , a n d e x p o s u r e t o t h e m c a n b e a h e a l t h h a z a r d . X - r a y s f r o m a b o u t 0 . 1 2 t o 1 2 k e Y a r e c l a s s i f i e d a s s o f t X - r a y s , a n d f r o m a b o u t 1 2 t o 1 2 0 k e Y a s h a r d X - r a y s , d u e t o t h e i r p e n e t r a t i n g a b i l i t i e s . T h e X - r a y s a n d g a m m a r a y s o f r a d i a t i o n a r e n o w u s u a l l y d i s t i n g u i s h e d b y t h e i r o r i g i n : X - r a y s a r e e m i t t e d b y e l e c t r o n s o u t s i d e t h e n u c l e u s , w h i l e g a m m a r a y s a r e e m i t t e d b y t h e n u c l e u s . A 4 . 4 . U n i t s o f M e a s u r e m e n t o f I o n i z i n g R a d i a t i o n T h e i o n i z i n g e f f e c t s o f r a d i a t i o n a r e m e a s u r e d b y u n i t s o f e x p o s u r e : • T h e c o u l o m b p e r k i l o g r a m ( C / k g ) i s t h e S I u n i t o f i o n i z i n g r a d i a t i o n e x p o s u r e , a n d m e a s u r e s t h e a m o u n t o f r a d i a t i o n r e q u i r e d t o c r e a t e 1 c o u l o m b o f c h a r g e o f e a c h p o l a r i t y i n 1 k i l o g r a m o f m a t t e r . H o w e v e r , t h e a m o u n t o f d a m a g e d o n e t o m a t t e r ( e s p e c i a l l y l i v i n g t i s s u e ) b y i o n i z i n g r a d i a t i o n i s m o r e c l o s e l y r e l a t e d t o t h e a m o u n t o f e n e r g y d e p o s i t e d r a t h e r t h a n t h e c h a r g e . T h i s i s c a l l e d t h e a b s o r b e d d o s e . • T h e g r a y ( G y ) , w i t h u n i t s J / k g , i s t h e S I u n i t o f a b s o r b e d d o s e , w h i c h r e p r e s e n t s t h e a m o u n t o f r a d i a t i o n r e q u i r e d t o d e p o s i t 1 j o u l e o f e n e r g y i n 1 k i l o g r a m o f a n y k i n d o f m a t t e r . • T h e r a d ( R o e n t g e n a b s o r b e d d o s e ) , i s t h e c o r r e s p o n d i n g t r a d i t i o n a l u n i t w h i c h i s 0 . 0 1 J d e p o s i t e d p e r k g . 1 0 0 r a d = 1 G y . ~ E q u a l d o s e s o f d i f f e r e n t t y p e s o r e n e r g i e s o f r a d i a t i o n c a u s e d i f f e r e n t a m o u n t s o f d a m a g e t o l i v i n g t i s s u e . F o r e x a m p l e , 1 G y o f a l p h a r a d i a t i o n c a u s e s a b o u t 2 0 t i m e s a s m u c h d a m a g e a s 1 G y o f x - r a y s . T h e r e f o r e t h e e q u i v a l e n t d o s e w a s d e f i n e d t o g i v e a n a p p r o x i m a t e m e a s u r e o f t h e b i o l o g i c a l e f f e c t o f r a d i a t i o n . I t i s c a l c u l a t e d b y m u l t i p l y i n g t h e a b s o r b e d d o s e b y a w e i g h t i n g f a c t o r w h i c h i s d i f f e r e n t f o r e a c h t y p e o f r a d i a t i o n . • T h e s i e v e r t ( S v ) i s t h e S I u n i t o f e q u i v a l e n t d o s e . A l t h o u g h i t h a s t h e s a m e u n i t s a s g r a y s , J / k g , i t m e a s u r e s s o m e t h i n g d i f f e r e n t . I t i s t h e d o s e o f a g i v e n t y p e o f r a d i a t i o n i n G y t h a t h a s t h e s a m e b i o l o g i c a l e f f e c t o n a h u m a n a s 1 G y o f x - r a y s o r g a m m a r a d i a t i o n . • T h e r e m ( R o e n t g e n e q u i v a l e n t m a n ) i s t h e t r a d i t i o n a l u n i t o f e q u i v a l e n t d o s e . 1 s i e v e r t = 1 0 0 r e m . B e c a u s e t h e r e m i s a r e l a t i v e l y l a r g e u n i t , t y p i c a l e q u i v a l e n t d o s e i s m e a s u r e d i n m i l l i r e m ( m r e m ) , 1 o - 3 r e m , o r i n m i c r o s i e v e r t ( J . L S V ) , 1 o - 6 S v . 1 m r e m = 1 0 J . ! S V . F o r c o m p a r i s o n , t h e ' b a c k g r o u n d ' d o s e o f n a t u r a l r a d i a t i o n r e c e i v e d b y a U S c i t i z e n i s a r o u n d 3 m S v ( 3 0 0 m r e m ) p e r y e a r . T h e l e t h a l f u l l - b o d y d o s e o f r a d i a t i o n f o r a h u m a n i s a r o u n d 4 - 5 S v ( 4 0 0 - 5 0 0 r e m ) i n s t a n t a n e o u s l y . F o r c o m p a r i s o n , t h e a v e r a g e ' b a c k g r o u n d ' d o s e o f n a t u r a l r a d i a t i o n r e c e i v e d b y a p e r s o n i s a r o u n d 2 . 4 m i l l i s i e v e r t s ( 2 4 0 m r e m ) p e r y e a r . A 4 . 5 . R a d i a t i o n E x p o s u r e L i m i t s T h e r a d i a t i o n e x p o s u r e l i m i t s a r e g i v e n i n I A E A s a f e t y s t a n d a r d [ 2 3 ] a s g i v e n b e l o w . P a g e 8 8 o f 1 0 5 A 4 . 5 . 1 . D o s e L i m i t : O c c u p a t i o n a l E x p o s u r e T h e o c c u p a t i o n a l e x p o s u r e o f a n y w o r k e r s h a l l b e s o c o n t r o l l e d t h a t t h e f o l l o w i n g l i m i t s b e n o t e x c e e d e d : ( a ) a n e f f e c t i v e d o s e o f 2 0 m S v p e r y e a r a v e r a g e d o v e r f i v e c o n s e c u t i v e y e a r s ( b ) a n e f f e c t i v e d o s e o f 5 0 m S v i n a n y s i n g l e y e a r ; ( c ) a n e q u i v a l e n t d o s e t o t h e l e n s o f t h e e y e o f 1 5 0 m S v i n a y e a r ; a n d ( d ) a n e q u i v a l e n t d o s e t o t h e e x t r e m i t i e s ( h a n d s a n d f e e t ) o r t h e s k i n o f 5 0 0 m S v m a y e a r . " ' F o r a p p r e n t i c e s o f 1 6 t o 1 8 y e a r s o f a g e w h o a r e t r a i n i n g f o r e m p l o y m e n t i n v o l v i n g e x p o s u r e t o r a d i a t i o n a n d f o r s t u d e n t s o f a g e 1 6 t o 1 8 w h o a r e r e q u i r e d t o u s e s o u r c e s i n t h e c o u r s e o f t h e i r s t u d i e s , t h e o c c u p a t i o n a l e x p o s u r e s h a l l b e s o c o n t r o l l e d t h a t t h e f o l l o w i n g l i m i t s b e n o t e x c e e d e d : ( a ) a n e f f e c t i v e d o s e o f 6 m S v i n a y e a r ; ( b ) a n e q u i v a l e n t d o s e t o t h e l e n s o f t h e e y e o f 5 0 m S v i n a y e a r ; a n d ( c ) a n e q u i v a l e n t d o s e t o t h e e x t r e m i t i e s o r t h e s k i n o f 1 5 0 m S v i n a y e a r . A 4 . 5 . 2 . D o s e L i m i t : P u b l i c E x p o s u r e T h e e s t i m a t e d a v e r a g e d o s e s t o t h e r e l e v a n t c r i t i c a l g r o u p s o f m e m b e r s o f t h e p u b l i c t h a t a r e a t t r i b u t a b l e t o p r a c t i c e s s h a l l n o t e x c e e d t h e f o l l o w i n g l i m i t s : ( a ) a n e f f e c t i v e d o s e o f 1 m S v i n a y e a r ; ( b ) i n s p e c i a l c i r c u m s t a n c e s , a n e f f e c t i v e d o s e o f u p t o 5 m S v i n a s i n g l e y e a r p r o v i d e d t h a t t h e a v e r a g e d o s e o v e r f i v e c o n s e c u t i v e y e a r s d o e s n o t e x c e e d 1 m S v p e r y e a r ; ( c ) a n e q u i v a l e n t d o s e t o t h e l e n s o f t h e e y e o f 1 5 m S v i n a y e a r ; a n d ( d ) a n e q u i v a l e n t d o s e t o t h e s k i n o f 5 0 m S v i n a y e a r . D o s e l i m i t a t i o n f o r c o m f o r t e r s a n d v i s i t o r s o f p a t i e n t s T h e d o s e l i m i t s s e t o u t i n t h i s p a r t s h a l l n o t a p p l y t o c o m f o r t e r s o f p a t i e n t s , i . e . , t o i n d i v i d u a l s k n o w i n g l y e x p o s e d w h i l e v o l u n t a r i l y h e l p i n g ( o t h e r t h a n i n t h e i r e m p l o y m e n t o r o c c u p a t i o n ) i n t h e c a r e , s u p p o r t a n d c o m f o r t o f p a t i e n t s u n d e r g o i n g m e d i c a l d i a g n o s i s o r t r e a t m e n t , o r t o v i s i t o r s o f s u c h p a t i e n t s . H o w e v e r , t h e d o s e o f P a g e 8 9 o f 1 0 h i s o r h e r d o s e w i l l e x c e e d 5 m S v d u r i n g t h e p e r i o d o f a p a t i e n t ' s d i a g n o s t i c e x a m i n a t i o n o r t r e a t m e n t . T h e d o s e t o c h i l d r e n v i s i t i n g p a t i e n t s w h o h a v e i n g e s t e d r a d i o a c t i v e m a t e r i a l s s h o u l d b e s i m i l a r l y c o n s t r a i n e d t o l e s s t h a n 1 m S v . A 4 . 6 . D e f i n i t i o n s o f i m p o r t a n t t e r m s R a d i o a c t i v e d e c a y ( R a d i o a c t i v i t y ) : p r o c e s s i n w h i c h a n u n s t a b l e a t o m i c n u c l e u s s p o n t a n e o u s l y l o s e s e n e r g y b y e m i t t i n g i o n i z i n g p a r t i c l e s a n d r a d i a t i o n . ~ B e c q u e r e l ( s y m b o l B q ) : t h e S I d e r i v e d u n i t o f r a d i o a c t i v i t y . O n e B q i s d e f i n e d a s t h e a c t i v i t y o f a q u a n t i t y o f r a d i o a c t i v e m a t e r i a l i n w h i c h o n e n u c l e u s d e c a y s p e r s e c o n d . I t i s t h e r e f o r e e q u i v a l e n t t o s - I . C u r i e ( s y m b o l C i ) : a u n i t o f r a d i o a c t i v i t y , d e f i n e d a s 1 C i = 3 . 7 x 1 0 1 0 d e c a y s p e r s e c o n d o r b e c q u e r e l s . P a g e 9 0 o f 1 0 5 A p p e n d i x - 5 P r o p o s e d N P P S i t e s o : d ' v g - l o c l F i g u r e A 5 . 1 - D e l f t I s l a n d D e l f t I s l a n d P o p u l a t i o n d e n s i t y P e r s o n s / s q k m - E l e v a t i o n F r o m S e a L e v e l m 1 - 9 D i s t a n c e t o n e a r e s t p o p u l a t e d a r e a k m 1 3 N e a r e s t G r i d s u b s t a t i o n ( G S ) C h u n n a k a m ( 1 3 2 k V ) S t r a i g h t D i s t a n c e t o G S k m 5 0 N e a r e s t R o a d ( N R ) A 9 S t r a i g h t D i s t a n c e t o N R k m 4 0 H o w f a r f r o m t h e s e a k m V e r y N e a r P a g e 9 1 o f 1 0 5 F i g u r e A 5 . 2 . - M a n a r I s l a n d M a n n a r I s l a n d P o p u l a t i o n d e n s i t y P e r s o n s / s q k m < 1 0 0 E l e v a t i o n F r o m S e a L e v e l m 3 - 1 0 D i s t a n c e t o n e a r e s t p o p u l a t e d a r e a k m S m a l l p o p u l a t i o n w i t h i n t h e I s l a n d N e a r e s t G r i d s u b s t a t i o n ( G S ) V a v u n i y a S t r a i g h t D i s t a n c e t o G S k m 8 0 N e a r e s t R o a d ( N R ) A 1 4 S t r a i g h t D i s t a n c e t o N R k m 3 0 H o w f a r f r o m t h e s e a k m V e r y N e a r P a g e 9 2 o f 1 0 5 F i g u r e A . 5 . 3 . - N e a r P a l a v i N a w a l a d i N e a r P a l a v i , N a w a l a d i P o p u l a t i o n d e n s i t y P e r s o n s / s q k m < 1 0 0 E l e v a t i o n F r o m S e a L e v e l m 6 - 1 3 D i s t a n c e t o n e a r e s t p o p u l a t e d a r e a k m 8 N e a r e s t G r i d s u b s t a t i o n ( G S ) K i l i n o c h c h i ( n o t i n o p e r a t i o n ) S t r a i g h t D i s t a n c e t o G S k m 3 8 N e a r e s t R o a d ( N R ) A 3 2 S t r a i g h t D i s t a n c e t o N R k m 9 H o w f a r f r o m t h e s e a k m I V e r y N e a r - - - P a g e 9 3 o f 1 0 5 F i g u r e A . 5 . 4 . - N e a r K u d r a m a l e i P o i n t N e a r K u d r a m a l e i P o i n t , W i l p a t t u P o p u l a t i o n d e n s i t y P e r s o n s / s q k m < 1 0 0 E l e v a t i o n F r o m S e a L e v e l m 1 0 - 1 8 D i s t a n c e t o n e a r e s t p o p u l a t e d a r e a k m 3 0 N e a r e s t G r i d s u b s t a t i o n ( G S ) P u t t a l a m S t r a i g h t D i s t a n c e t o G S k m 5 0 N e a r e s t R o a d ( N R ) A 1 4 S t r a i g h t D i s t a n c e t o N R k m 3 9 H o w f a r f r o m t h e s e a k m V e r y N e a r P a g e 9 4 o f 1 0 5 F i g u r e A . 5 . 5 . - N e a r A l a m p i l M u l a i t i v u N e a r A l a m p i l , M u l a i t i v u P o p u l a t i o n d e n s i t y P e r s o n s / s q k m < 1 0 0 E l e v a t i o n F r o m S e a L e v e l m 1 0 - 3 3 D i s t a n c e t o n e a r e s t p o p u l a t e d a r e a k m 6 . 0 N e a r e s t G r i d s u b s t a t i o n ( G S ) V a v u n i y a S t r a i g h t D i s t a n c e t o G S k m 5 8 N e a r e s t R o a d ( N R ) A 3 4 S t r a i g h t D i s t a n c e t o N R k m 2 1 H o w f a r f r o m t h e s e a k m V e r y N e a r P a g e 9 5 o f 1 0 5 o : d ' l v g - l o c 6 F i g u r e A . 5 . 6 . - N e a r P e r i y a k a r a c h c h i T a n k , T r i n c o m a l e e N o r t h N e a r P e r i y a k a r a c h c h i T a n k , T r i n c o m a l e e N o r t h P o p u l a t i o n d e n s i t y P e r s o n s / s q k m < 1 0 0 E l e v a t i o n F r o m S e a L e v e l m 7 - 5 0 D i s t a n c e t o n e a r e s t p o p u l a t e d a r e a k m 5 . 5 N e a r e s t G r i d s u b s t a t i o n ( G S ) T r i n c o m a l e e S t r a i g h t D i s t a n c e t o G S k m 2 8 N e a r e s t R o a d ( N R ) P u t t a l a m R o a d S t r a i g h t D i s t a n c e t o N R k m 1 3 H o w f a r f r o m t h e s e a k m V e r y N e a r P a g e 9 6 o f 1 0 5 F i g u r e A . 5 . 7 . - N e a r V a l a i c h c h e n a i N e a r V a l a i c h c h e n a i P o p u l a t i o n d e n s i t y P e r s o n s / s q k m < 1 0 0 E l e v a t i o n F r o m S e a L e v e l m 6 - 1 5 D i s t a n c e t o n e a r e s t p o p u l a t e d a r e a k m 1 7 N e a r e s t G r i d s u b s t a t i o n ( G S ) V a l a i c h c h e n a i S t r a i g h t D i s t a n c e t o G S k m 2 0 N e a r e s t R o a d ( N R ) B a t t i c a l o R a o d S t r a i g h t D i s t a n c e t o N R k m 2 H o w f a r f r o m t h e s e a k m V e r y N e a r P a g e 9 7 o f 1 0 5 F i g u r e A . 5 . 8 . - S a n g a m a n K a n d a T u d u w a S a n g a m a n K a n d a T u d u w a P o p u l a t i o n d e n s i t y P e r s o n s / s q k m 1 0 1 - 1 0 0 0 E l e v a t i o n F r o m S e a L e v e l m 8 - 1 8 D i s t a n c e t o n e a r e s t p o p u l a t e d a r e a k m 2 ( a b o u t 2 0 h o u s e s ) N e a r e s t G r i d s u b s t a t i o n ( G S ) A m p a r a S t r a i g h t D i s t a n c e t o G S k m 3 8 N e a r e s t R o a d ( N R ) C R W B h i g h w a y S t r a i g h t D i s t a n c e t o N R k m 2 . 8 H o w f a r f r o m t h e s e a k m I V e r y N e a r P a g e 9 8 o f 1 0 5 F i g u r e A . 5 . 9 . - N e a r Y a l a N e a r Y a l a P o p u l a t i o n d e n s i t y P e r s o n s / s q k m < 1 0 0 E l e v a t i o n F r o m S e a L e v e l m 6 - 1 5 D i s t a n c e t o n e a r e s t p o p u l a t e d a r e a k m 2 5 N e a r e s t G r i d s u b s t a t i o n ( G S ) H a m b a n t h o t a S t r a i g h t D i s t a n c e t o G S k m 8 5 N e a r e s t R o a d ( N R ) A 4 - C R W B R o a d S t r a i g h t D i s t a n c e t o N R k m 1 5 H o w f a r f r o m t h e s e a k m V e r y Ne~-- P a g e 9 9 o f 1 0 5 A p p e n d i x - 6 I n t e r n a t i o n a l N u c l e a r E v e n t S c a l e ( I N E S ) / R e c o r d o f P a s t A c c i d e n t s T h e I N E S w a s i n t r o d u c e d i n 1 9 9 0 b y t h e I A E A i n o r d e r t o e n a b l e c a t o g a r i z a t i o n o f n u c l e a r a c c i d e n t s r e g a r d i n g t o i t s i m p a c t o n w o r k e r s , s i t e p r e m i s e s , g e n e r a l p u b l i c a n d e n v i r o n m e n t [ 3 9 ] . T h e r e a r e 7 l e v e l s o n t h e I N E S s c a l e ; 3 i n c i d e n t - l e v e l s a n d 4 a c c i d e n t - l e v e l s . T h e l e v e l o n t h e s c a l e i s d e t e r m i n e d b y t h e h i g h e s t o f t h r e e s c o r e s : O f f s i t e e f f e c t s , o n s i t e e f f e c t s , a n d D e f e n c e i n d e p t h d e g r a d a t i o n . A 6 . 1 . L e v e l 7 - M a j o r A c c i d e n t A l a r g e o f T - s i t e i m p a c t w i t h w i d e s p r e a d h e a l t h a n d e n v i r o n m e n t a l e f f e c t s . E x t e r n a l r e l e a s e o f a s i g n i f i c a n t f r a c t i o n o f r e a c t o r c o r e i n v e n t o r y c a n b e c o n s i d e r e d . I t i s r e q u i r e d t o i m p l e m e n t e m e r g e n c y p l a n s . O n l y m a j o r a c c i d e n t r e p o r t e d i n t h e h i s t o r y w h i c h b e l o n g t o L e v e l - 7 i s t h e C h e m o b y l D i s a s t e r . A 6 . 2 . L e v e l 6 - S e r i o u s A c c i d e n t S i g n i f i c a n t o f f - s i t e r e l e a s e , l i k e l y t o r e q u i r e f u l l i m p l e m e n t a t i o n o f p l a n n e d c o u n t e r m e a s u r e s . T h e K y s h t y m d i s a s t e r a t M a y a k ( f o r m e r S o v i e t U n i o n ) - 1 9 5 7 c a n b e c o n s i d e r e d a s a n a c c i d e n t o f L e v e l - 6 . A 6 . 3 . L e v e l S - A c c i d e n t w i t h W i d e r C o n s e q u e n c e s L i m i t e d o f f - s i t e r e l e a s e , l i k e l y t o r e q u i r e p a r t i a l i m p l e m e n t a t i o n o f p l a n n e d c o u n t e r m e a s u r e s o r s e v e r e d a m a g e t o a r e a c t o r c o r e / r a d i o l o g i c a l b a r r i e r s . T h e W i n d s c a l e f i r e ( U n i t e d K i n g d o m ) - 1 9 5 7 a n d T h r e e M i l e I s l a n d a c c i d e n t ( U n i t e d S t a t e s ) - 1 9 7 9 c a n b e c o n s i d e r e d a s l e v e l - 5 a c c i d e n t s . A 6 . 4 . L e v e l 4 - A c c i d e n t w i t h L o c a l C o n s e q u e c e s M i n o r o f f - s i t e i m p a c t r e s u l t i n g i n p u b l i c e x p o s u r e o f t h e o r d e r o f t h e p r e s c r i b e d l i m i t s . s i g n i f i c a n t d a m a g e t o a r e a c t o r c o r e / r a d i o l o g i c a l b a r r i e r s o r t h e f a t a l e x p o s u r e o f a w o r k e r . P a g e 1 0 0 o f I 0 5 -E x a m p l e s : • S e l l a f i c l d ( U n i t e d K i n g d o m ) - 5 i n c i d e n t s 1 9 5 5 t o 1 9 7 9 • S L - 1 E x p e r i m e n t a l P o w e r S t a t i o n ( U n i t e d S t a t e s ) - 1 9 6 1 • S a i n t - L a u r e n t N u c l e a r P o w e r P l a n t ( F r a n c e ) - 1 9 8 0 • B u e n o s A i r e s ( A r g e n t i n a ) - 1 9 8 3 • J a s l o v s k c B o h u n i c e ( C z e c h o s l o v a k i a ) - 1 9 7 7 • T o k a i m u r a n u c l e a r a c c i d e n t ( J a p a n ) - 1 9 9 9 A 6 . 5 . L e v e l 3 - S e r o u s I n c i d e n t A v e r y s m a l l o f f - s i t e i m p a c t , p u b l i c e x p o s u r e a t l e v e l s b e l o w t h e p r e s c r i b e d l i m i t s o r s e v e r e s p r e a d o f c o n t a m i n a t i o n o n - s i t e a n d / o r a c u t e h e a l t h e f f e c t s t o o n e o r m o r e w o r k e r s . E x a m p l e s : • T H O R P p l a n t S e l l a f i e l d ( U n i t e d K i n g d o m ) - 2 0 0 5 . • P a k s N u c l e a r P o w e r P l a n t ( f u e l r o d d a m a g e i n c l e a n i n g t a n k ) ( H u n g a r y ) - 2 0 0 3 . A 6 . 6 . L e v e l 2 - I n c i d e n t T h i s i s a n i n c i d e n t w i t h n o o f f - s i t e i m p a c t , a s i g n i f i c a n t s p r e a d o f c o n t a m i n a t i o n o n - s i t e m a y h a v e o c c u r r e d , T h i s c a n b e a n o v e r e x p o s u r e o f a w o r k e r o r I n c i d e n t s w i t h s i g n i f i c a n t f a i l u r e s i n s a f e t y p r o v i s i o n s . E x a m p l e s : • A s c 6 N u c l e a r P o w e r P l a n t , ( C a t a l o n i a , S p a i n ) A p r i l 2 0 0 8 ; r a d i o a c t i v e c o n t a m i n a t i o n • F o r s m a r k N u c l e a r P o w e r P l a n t ( S w e d e n ) ; b a c k u p g e n e r a t o r f a i l u r e . A 6 . 7 . L e v e l 1 - A n o m a l y T h i s i s a n a n o m a l y b e y o n d t h e a u t h o r i z e d o p e r a t i n g r e g i m e . P a g e 1 0 I o f l 0 5 I I I I i ' I I I I l E x a m p l e : • G r a v e l i n e s ( N o r d , F r a n c e ) , A u g u s t 8 , 2 0 0 9 ; d u r i n g t h e y e a r l y e x c h a n g i n g o f f u e l b u n d l e s i n r e a c t o r # 1 , o n e b u n d l e k e p t h u n g t o t h e u p p e r h a n d l i n g s t r u c t u r e , s t o p p i n g t h e o p e r a t i o n s a n d c a u s i n g t h e e v a c u a t i o n a n d i s o l a t i o n o f t h e r e a c t o r ' s b u i l d i n g . • S O C A T R I ( D r o m e , F r a n c e ) , J u l y 2 0 0 8 ; l e a k o f 6 0 0 0 l i t r e s o f w a t e r c o n t a i n i n g 7 5 k g o f U r a n i u m i n t o t h e e n v i r o n m e n t . A 6 . 8 . L e v e l 0 - N o s a f e t y s i g n i f i c a n c e T h i s i s a " b e l o w - s c a l e e v e n t " o f n o s a f e t y s i g n i f i c a n c e . F o l l o w i n g i s a t a b l e w h i c h d e s c r i b e d t h e e v e n t s c a l e m o r e f u l l y . I N E S L e v e l P e o p l e a n d R a d i o l o g i c a l B a r r i e r s D e f e n c e - i n - D e p t h E n v i r o n m e n t a n d C o n t r o l M a j o r A c c i d e n t M a j o r r e l e a s e o f L e v e l - 7 r a d i o a c t i v e m a t e r i a l w i t h w i d e s p r e a d h e a l t h a n d e n v i r o n m e n t a l e f f e c t s r e q u m n g i m p l e m e n t a t i o n o f p l a n n e d a n d e x t e n d e d c o u n t e r m e a s u r e s . I S e r i o u s A c c i d e n t S i g n i f i c a n t r e l e a s e o f I L e v e l - 6 r a d i o a c t i v e m a t e r i a l l i k e l y t o r e q u i r e I i m p l e m e n t a t i o n o f p l a n n e d i c o u n t e r m e a s u r e s . I A c c i d e n t w i t h • L i m i t e d r e l e a s e o f • S e v e r e d a m a g e t o W i d e r r a d i o a c t i v e m a t e r i a l r e a c t o r c o r e . C o n s e q u e n c e s l i k e l y t o r e q u i r e • R e l e a s e o f l a r g e L e v e l - 5 i m p l e m e n t a t i o n o f q u a n t i t i e s o f s o m e p l a n n e d r a d i o a c t i v e m a t e r i a l c o u n t e r m e a s u r e s . w i t h i n a n i n s t a l l a t i o n • S e v e r a l d e a t h s f r o m w i t h a h i g h r a d i a t i o n p r o b a b i l i t y o f s i g n i f i c a n t p u b l i c e x p o s u r e . T h i s c o u l d a r i s e f r o m a m a j o r c r i t i c a l i t y a c c i d e n t o r f i r e . --~ P a g e 1 0 2 o f 1 0 5 - - - - - · - - - - - - - - - - - - - A c c i d e n t w i t h • M i n o r r e l e a s e o f • F u e l m e l t o r L o c a l r a d i o a c t i v e m a t e r i a l d a m a g e t o f u e l C o n s e q u e n c e s u n l i k e l y t o r e s u l t i n r e s u l t i n g i n m o r e L e v e l - 4 i m p l e m e n t a t i o n o f t h a n 0 . 1 % r e l e a s e o f p l a n n e d c o r e i n v e n t o r y . c o u n t e r m e a s u r e s • R e l e a s e o f o t h e r t h a n l o c a l f o o d s i g n i f i c a n t q u a n t i t i e s c o n t r o l s . o f r a d i o a c t i v e • A t l e a s t o n e d e a t h m a t e r i a l w i t h i n a n f r o m r a d i a t i o n i n s t a l l a t i o n w i t h a h i g h p r o b a b i l i t y o f s i g n i f i c a n t p u b l i c e x p o s u r e . S e r i o u s I n c i d e n t • E x p o s u r e i n e x c e s s • E x p o s u r e r a t e s o f • N e a r a c c i d e n t a t a L e v e l - 3 o f t e n t i m e s t h e m o r e t h a n 1 S v / h i n n u c l e a r p o w e r p l a n t s t a t u t o r y a n n u a l l i m i t a n o p e r a t i n g a r e a . w i t h n o s a f e t y f o r w o r k e r s . • S e v e r e p r o v i s i o n s • N o n - l e t h a l c o n t a m i n a t i o n i n a n r e m a m m g . d e t e r m i n i s t i c h e a l t h a r e a n o t e x p e c t e d b y • L o s t o r s t o l e n e f f e c t ( e . g . . b u r n s ) d e s i g n , w i t h a l o w h i g h l y r a d i o a c t i v e f r o m r a d i a t i o n p r o b a b i l i t y o f s e a l e d s o u r c e . s i g n i f i c a n t p u b l i c • M i s - d e l i v e r e d e x p o s u r e . h i g h l y r a d i o a c t i v e s e a l e d s o u r c e w i t h o u t a d e q u a t e p r o c e d u r e s i n p l a c e t o h a n d l e i t . I n c i d e n t • E x p o s u r e o f a • R a d i a t i o n l e v e l s i n • S i g n i f i c a n t f a i l u r e s L e v e l - 2 m e m b e r o f t h e p u b l i c a n o p e r a t i n g a r e a o f i n s a f e t y p r o v i s i o n s i n e x c e s s o f 1 0 m S v . m o r e t h a n 5 0 m S v / h . b u t w i t h n o a c t u a l • E x p o s u r e o f a • S i g n i f i c a n t c o n s e q u e n c e s . w o r k e r i n e x c e s s o f c o n t a m i n a t i o n w i t h i n • F o u n d h i g h l y t h e s t a t u t o r y a n n u a l t h e f a c i l i t y i n t o a n r a d i o a c t i v e s c a l e d l i m i t s . a r e a n o t e x p e c t e d b y o r p h a n s o u r c e , d e s i g n . d e v i c e o r t r a n s p o r t p a c k a g e w i t h s a f e t y p r o v i s i o n s i n t a c t . • I n a d e q u a t e p a c k a g i n g o f a h i g h l y r a d i o a c t i v e s e a l e d s o u r c e . A n o m a l y • O v e r e x p o s u r e o f a L e v e l - 1 m e m b e r o f t h e p u b l i c i n e x c e s s o f s t a t u t o r y a n n u a l l i m i t s . • M i n o r p r o b l e m s w i t h s a f e t y c o m p o n e n t s w i t h s i g n i f i c a n t d e f e n c e - i n - d e p t h r e m a i n i n g . • L o w a c t i v i t y l o s t o r s t o l e n r a d i o a c t i v e s o u r c e , d e v i c e o r t r a n s p o r t p a c k a g e . T a b l e A 6 . 1 - G e n e r a l D e s c r i p t i o n o f I N E S L e v e l s P a g e 1 0 3 o f 1 0 5 A 6 . 9 . R e c o r d o f P a s t A c c i d e t s ( U p t o 2 0 0 6 ) 1 ) D e c e m b e r 1 2 , 1 9 5 2 - I N E S L e v e l 5 - C h a l k R i v e r . O n t a r i o , C a n a d a - R e a c t o r c o r e d a m a g e d . - N o I m m e d i a t e f a t a l i t i e s w e r e r e p o r t e d . 2 ) M a y 2 4 , 1 9 5 8 - I N E S L e v e l n e e d e d - C h a l k R i v e r , O n t a r i o , C a n a d a - F u e l d a m a g e d . - N o i n j u r i e s . 3 ) O c t o b e r 2 5 , 1 9 5 8 - I N E S L e v e l n e e d e d - V i n c a , Y u g o s l a v i a - C r i t i c a l i t y e x c u r s i o n , i r r a d i a t i o n o f p e r s o n n e l . - 1 p e r s o n d i e d , 6 h o s p i t a l i z e d . 4 ) J u l y 2 6 , 1 9 5 9 - I N E S L e v e l n e e d e d - S a n t a S u s a n a F i e l d L a b o r a t o r y , C a l i f o r n i a , U n i t e d S t a t e s - P a r t i a l m e l t d o w n . - N o i n j u r i e s . 5 ) O c t o b e r 5 , 1 9 6 6 - I N E S L e v e l n e e d e d - M o n r o e , M i c h i g a n , U n i t e d S t a t e s - P a r t i a l m e l t d o w n . - N o i n j u r i e s . 6 ) W i n t e r 1 9 6 6 - 1 9 6 7 ( d a t e u n k n o w n ) - I N E S L e v e l n e e d e d - l o c a t i o n u n k n o w n - l o s s o f c o o l a n t a c c i d e n t ( S u r f a c e S h i p - U S S R ) - 3 0 c r e w o f t h e s h i p w e r e k i l l e d . 7 ) M a y 1 9 6 7 - I N E S L e v e l n e e d e d - D u m f r i e s a n d G a l l o w a y , S c o t l a n d , U n i t e d K i n g d o m - P a r t i a l m e l t d o w n . - N o i n j u r i e s . 8 ) J a n u a r y 2 1 , 1 9 6 9 - I N E S L e v e l n e e d e d - L u c e n s , C a n t o n o f V a u d , S w i t z e r l a n d - E x p l o s i o n . N o i n j u r i e s . 9 ) F e b r u a r y 2 2 , 1 9 7 7 - I N E S L e v e l 4 - J a s l o v s k e B o h u n i c e , C z e c h o s l o v a k i a - F u e l d a m a g e d . - N o i n j u r i e s . 1 0 ) M a r c h 2 8 , 1 9 7 9 - I N E S L e v e l 5 - M i d d l e t o w n , D a u p h i n C o u n t y , P e n n s y l v a n i a , U n i t e d S t a t e s - P a r t i a l m e l t d o w n . ( T h r e e M i l e I s l a n d A c c i d e n t ) - N o i n j u r i e s . 1 1 ) M a r c h 1 3 , 1 9 8 0 - I N E S L e v e l 4 - O r l e a n s , F r a n c e - N u c l e a r m a t e r i a l s l e a k . - N o i n j u r i e s . 1 2 ) M a r c h , 1 9 8 1 - I N E S L e v e l 2 - T s u r u g a , J a p a n - O v e r e x p o s u r e o f w o r k e r s . - N o i n j u r i e s . 1 3 ) S e p t e m b e r 2 3 , 1 9 8 3 - I N E S L e v e l 4 - B u e n o s A i r e s , A r g e n t i n a - A c c i d e n t a l c r i t i c a l i t y . - 1 d i e d 1 4 ) A p r i l 2 6 , 1 9 8 6 - I N E S L e v e l 7 - P r y p i a t U k r a i n e ( t h e n U S S R ) - P o w e r e x c u r s i o n , e x p l o s i o n , c o m p l e t e m e l t d o w n ( C h e r n o b y l A c c i d e n t ) . - 5 6 d e a t h s a n d 2 3 7 h o s p i t a l i z e d . P a g e 1 0 4 o f 1 0 5 1 5 ) M a y 4 . 1 9 8 6 - I N E S L e v e l n e e d e d - H a m m - U e n t r o p , G e r m a n y ( t h e n W e s t G e r m a n y ) - F u e l d a m a g e d . - N o i n j u r i e s . 1 6 ) N o v e m b e r 2 4 , 1 9 8 9 - I N E S L e v e l n e e d e d - G r e i f s w a l d , G e r m a n y ( t h e n E a s t G e r m a n y ) - F u e l d a m a g e d . - N o i n j u r i e s . 1 7 ) A p r i l 6 , 1 9 9 3 - I N E S L e v e l 4 - T o m s k , R u s s i a - E x p l o s i o n . - N o i n j u r i e s . 1 8 ) J u n e , 1 9 9 9 - I N E S L e v e l n e e d e d - I s h i k a w a P r e f e c t u r e , J a p a n - C o n t r o l r o d m a l f u n c t i o n . - N o i n j u r i e s . 1 9 ) S e p t e m b e r 3 0 . 1 9 9 9 - I N E S L e v e l 4 - I b a r a k i P r e f e c t u r e . J a p a n - A c c i d e n t a l / c r i t i c a l i t y . - 2 w o r k e r s d i e d . 2 0 ) A p r i l 1 0 . 2 0 0 3 - I N E S L e v e l 3 - P a k s , H u n g a r y - F u e l d a m a g e d . - N o i n j u r i e s . 2 1 ) A p r i l 1 9 . 2 0 0 5 - I N E S L e v e l 3 - S e l l a f i e l d , E n g l a n d , U n i t e d K i n g d o m - N u c l e a r m a t e r i a l l e a k . - N o i n j u r i e s . 2 2 ) N o v e m b e r 2 0 0 5 - I N E S L e v e l n e e d e d - B r a i d w o o d , I l l i n o i s , U n i t e d S t a t e s - N u c l e a r m a t e r i a l l e a k . - N o i n j u r i e s . 2 3 ) M a r c h 6 , 2 0 0 6 - I N E S L e v e l n e e d e d - E r w i n . T e n n e s s e e , U n i t e d S t a t e s - N u c l e a r m a t e r i a l l e a k . - N o i n j u r i e s . ' . . . j / ' '~ ' t ' P a g e 1 0 5 o f 1 0 5