Atomový odpad v Hirošimě a rizika jaderné energetiky

Možnost, že se Rusko brzy stane světovou skládkou radioaktivního odpadu, je opravdu aktuální. Ruský ekologický zákon z roku 1992 zakazuje dovoz jaderných materiálů z cizích zemí s výjimkou států bývalého východního bloku, které uzavřely s Moskvou příslušné smlouvy. Rusko nyní importuje vyhořelé palivové tyče z Ukrajiny, Bulharska, Slovenska a Maďarska. Avšak (Minatom) již od roku 1998 lobbuje ve státní Dumě o změnu tohoto zákona.

Ruská pobočka Greenpeace spolu s dalšími osmi ekologickými organizacemi zahájila v roce 2000 proti dovozu jaderného odpadu kampaň. Od 26. července do 24 října 2000 se jim podařilo sesbírat celkem 2,5 miliónu podpisů pod petici žádající celonárodní referendum, v němž by se občané mohli k dovozu jaderného odpadu vyjádřit. Podle ruské ústavy musí totiž ruský prezident uspořádat referendum v případě, že nějaká skupina iniciátorů posbírá nejméně 2 miliony podpisů. Avšak přesto, že ekologové posbírali o více než půl milionu podpisů navíc, žádné referendum se nakonec nekonalo. Ústřední volební komise totiž nakonec 700 000 podpisů z ryze formálních důvodů neuznala (u některých podpisů prý chyběl vedle přesné adresy i region, ačkoliv každý podpisový arch obsahoval název regionu již v záhlaví).

Dne 21. prosince 2000 Státní duma odhlasovala změnu zákona, podle které může Rusko přijímat jaderný odpad k uskladnění bez jakéhokoliv omezení. Rusko však žádné konečné úložiště nemá, podobně jako ho nemají ani jiné země. Vyhořelý odpad z jaderných elektráren by tedy měl být provizorně ukládán v místech, kde již došlo k závažným ekologickým haváriím - v Majaku nebo Krasnojarsku.

Historie jaderných katastrof v Rusku

Sovětský jaderný program zahájil Josif Stalin ve snaze vyrovnat se americkému ?úspěchu\" v Hirošimě a Nagasaki. Jednou z klíčových částí tohoto programu byl jaderný komplex Majak. Výstavba závodu začala v listopadu 1945 a již v roce 1948 zde začal pracovat první reaktor produkující plutonium pro atomové bomby. V srpnu 1949 byla odpálena první sovětská bomba, která obsahovala plutonium z Majaku. Stalo se tak na počest Stalinových sedmdesátých narozenin.

Majak leží v pohoří Uralu, přibližně 80 kilometrů severně od města Čeljabinsk. Je to vůbec největší jaderný komplex na světě. Jeho historie je jedním dlouhým řetězem jaderných katastrof, ekologických havárií a hazardováním s lidskými životy. Od roku 1949 až do roku 1956 Majak vypouštěl vysoce radioaktivní tekuté odpady přímo do řeky Teči. Více než 124 tisíc lidí žijících podél řeky, která pro ně sloužila jako hlavní zdroj pitné vody, obdrželo obrovské dávky radioaktivity. Když byl rozsah této kontaminace konečně uznán, přes sedm a půl tisíc vesničanů bylo narychlo evakuováno. Tento krok však přišel pozdě. Celkem 8 tisíc lidí tehdy na následky ozáření zemřelo.

Čtěte také: Hospodářství s odpady v Holešově

V září 1957 došlo v Majaku k druhé nejhorší jaderné havárii na světě. Kovový tank obsahující 300 krychlových metrů vysoce radioaktivních odpadů se přehřál a explodoval. Při tom se uvolnil radioaktivní mrak o aktivitě 74 tisíc Tbq (terabecquerelů), který zamořil více než 23 tisíc čtverečních kilometrů. Postiženo bylo celkem 272 tisíc lidí, z nichž pouze 10 200 bylo evakuováno.

Do jezera Karačaj byla z Majaku celkem 16 let vypouštěna obrovská množství tekutého radioaktivního odpadu. Díky tomu je toto jezero označováno jako nejvíce radioaktivně zamořené místo na naší planetě. Ještě dnes by prý bylo smrtelně nebezpečné postát jedinou hodinu na jeho břehu. V horkém a větrném létě roku 1967 jezero vyschlo.

Všechny tři jaderné katastrofy byly sovětskou vládou skoro 30 let úspěšně tajeny. Na přímý rozkaz Stalina začalo v roce 1950 více než 65 tisíc vězňů Gulagu hloubit největší podzemní jaderný komplex na světě s poetickým jménem Krasnojarsk-26. Jaderný labyrint je umístěn 250 až 300 metrů pod povrchem země. Skládá se z 3500 místností a obrovských hal. Tento komplex má tři jaderné reaktory na výrobu plutonia, jedno přepracovací zařízení na výrobu dioxidu plutonia a dusičňanu uranylového. Dva z jaderných reaktorů byly v roce 1992 uzavřeny. Třetí však stále ještě pracuje. Také Krasnojarsk-26 se během své existence stal noční můrou pro celé okolí.

Od roku 1959 až do roku 1992 byla chladící voda z primárního okruhu dvou reaktorů vypouštěna přímo do řeky Jeniseje. Břehy řeky tak byly zamořeny radioaktivitou v délce nejméně 500 kilometrů. Od roku 1963 byly tekuté radioaktivní odpady pumpovány pod zem do hloubky 90 až 475 metrů. Důsledky této technologie dosud nejsou prozkoumány, avšak experti tvrdí, že nezajištěné tekuté odpady se mohou rozšířit do spodních vod a dále kontaminovat řeku Jenisej.

Od doby, co se v září 1998 stal guvernérem Krasnojarského regionu nedávno zesnulý generál Lebeď, vzrůstal tlak učinit z Krasnojarsku-26 mezinárodní centrum, které bude nabízet uložení jaderného odpadu zemím celého světa. V současné době Krasnojarsk-26 již dováží vyhořelé jaderné palivo z Ukrajiny a Bulharska. Za kilogram odpadu z Ukrajiny inkasuje 285 US dolarů a za odpad z Bulharska 620 dolarů. Hlavním cílem generála Lebedě však bylo nabídnout ukládání jaderného odpadu západním zemím, a to za cenu 1000 US dolarů za kilogram vyhořelého paliva.

Čtěte také: Dětské papírové pleny: složení a likvidace

Kdo stojí v pozadí obchodu s jaderným odpadem?

Je zajímavé, že v pozadí tohoto ruského byznysu stojí někteří bývalí vysoce postavení činitelé Spojených států. Americká společnost Non Proliferation Trust Inc (NPT) prosazuje vybudování komerčního úložiště vyhořelého jaderného paliva v Rusku již od roku 1998. Prezídium NPT přitom tvoří některé velmi mocné osobnosti amerického jaderného programu. Mimo jiné jsou to například admirál Bruce DeMars (bývalý šéf flotily jaderných ponorek a reaktorového programu, dnes výkonný ředitel NPT), dále admirál Daniel J. Murphy, náměstek ředitele CIA a šéf kabinetu George Bushe v době, kdy byl viceprezidentem. Klíčovou roli v NPT však hrají zejména William Webster, dřívější ředitel nejen CIA, ale také FBI a Thomas Cochran, ředitel the Natural Resources Defense Council (NRDC). Webster je přitom vrchním správcem Minatom Development Trust (MDT) vlastnícího 60 % NPT, zatímco Cochran je vrchním správcem the Russian Environmental Trust (RET), který vlastní 30 % NPT.

Otázka uložení světového jaderného odpadu zatím zůstává nevyřešena. Jeho umístění do kontejnerů pod zem na tisíce let je ale riskantní vzhledem k neustálému pohybu horních vrstev pedosféry. Dalším nebezpečím je hrozba, že se odpad dostane do nesprávných rukou. Bohaté státy, které jsou ochotny Rusku zaplatit za uložení jejich odpadu do této těžko vypočitatelné země, riskují bezpečnost nejen svou, ale celého světa.

Fukušima: Současný problém jaderného odpadu

Zdá se, že ani ledový vítr vanoucí od pobřeží nebrání mužům v ochranných maskách, přilbách a rukavicích, aby pokračovali v největší světové úklidové akci po jaderné havárii. Stranou veřejnosti odvážejí dalších 1000 černých pytlů naplněných radioaktivní půdou a vykládají je na gigantická síta. Krytý dopravní pás veze půdu na okraj obrovské jámy, kde je udusána a připravena na další převoz, po němž by měla zůstat netknutá dalších téměř 30 let, píše britský deník The Guardian v článku k osmému výročí havárie japonské jaderné elektrárny Fukušima.

V letech po katastrofě odstranilo asi 70.000 dělníků vrchní vrstvu půdy, větve stromů, trávu a další kontaminovaný materiál z oblastí poblíž domů, škol a veřejných budov při historicky nejdražším programu za 2,9 bilionů jenů (630 miliard korun). Chtějí tak snížit radiaci na úroveň umožňující desítkám tisíc evakuovaných obyvatel vrátit se domů.

Dekontaminační operace vyprodukovala miliony metrů krychlových radioaktivní půdy nacpané do pytlů, které teď pokrývají rozsáhlé území prefektury Fukušima. Japonská vláda slíbila převézt zeminu do dočasného úložiště a pak, v roce 2045, na trvalé místo.

Čtěte také: Zdravotnický odpad a jeho definice

Vládní plán naložení s kontaminovanou půdou se ale rozpadá, jelikož se jí nepodařilo najít ani jednu lokalitu, kde by místní správa dovolila toxický odpad uskladnit. Zatímco dělníci uvnitř pobořené jaderné elektrárny se všemožně snaží zabránit úniku více než jednoho milionu tun radioaktivní vody, venku pokračují práce na odstranění, zpracování a uskladnění půdy, jejíž objem do roku 2021 dosáhne objemu až 14 milionů metrů krychlových.

„Zákon nám ukládá najít konečné úložiště mimo Fukušimu, takže zde půdu nemůžeme nechávat donekonečna. Provizorní úložiště se rozprostírá mezi městy Okuma a Futaba na západ od elektrárny, kde je úroveň radiace stále příliš vysoká na to, aby se sem lidé mohli vrátit. Na operaci se podílí tisíce dělníků, včetně řidičů, kteří každý den podniknou 1600 jízd tam a zpět. Doposud uskutečnily nákladní vozy 355.000 převozů, přičemž práce stále není u konce.

Navzdory snahám o dekontaminaci se jen malá část nuceně evakuovaných obyvatel mohla vrátit domů. Minoru Ikeda, který se účastnil dekontaminační akce, uvedl, že si dělníci práci usnadňují. „Byly doby, kdy nám řekli, ať necháme kontaminovanou vrchní vrstvu půdy a prostě jen ať odstraníme listí, abychom stihli všechno podle plánu. Je skeptický vůči tvrzení vlády, že se podaří najít pro půdu trvalé úložiště. „Ani na minutu nevěřím, že budou schopni odvést všechnu tu půdu pryč z Fukušimy. Pozemní jaderné havárie zanechávají mnohem větší radioaktivní spad, než je Tokio ochotné připustit.

Plán japonské vlády zásobovat jídlem z fukušimského regionu družstva, které se budou účastnit letní olympiády v Tokiu v roce 2020, budí mezinárodní obavy. Zdá se, že tyto plány následují model Letních olympijských her v Tokiu z roku 1964, kdy Japonsko v nadšení z obnovy života ve zničených městech Hirošima a Nagasaki, vybralo mladého muže, který se narodil přesně v den svržení atomové bomby na Hirošimu, jako posledního běžce olympijské štafety.

Z hlediska radiačních škod je však mezi Hirošimou a Fukušimou obrovský rozdíl. V Hirošimě bylo mnoho obětí na životech a přeživší trpěli mnohými zdravotními újmami, následné radiační záření, které svržení atomové bomby na Hirošimu způsobilo, však bylo poměrně nízké. Pouze okolo jednoho kilogramu, z celkového obsahu 64 kg vysoce obohaceného uranu ve svržené bombě, prošlo jadernou reakcí. Množství uvolněného štěpného materiálu tak bylo malé. Atomová puma explodovala nad Hirošimou ve výšce 580 m, horký štěpný materiál se zvedl do stratosféry, kde se volně rozšířil nad obrovským územím, což způsobilo, že množství spadu nad samotným Japonskem bylo minimální. Většina uvolněných nuklidů měla navíc krátký poločas rozpadu. Radiační škody, způsobené zejména manganem-56, který má poločas rozpadu tři hodiny, tak byly soustředěny do jednoho dne po svržení bomby. Zkušenost z Nagasaki byla podobná. V důsledku těchto okolností se mohla města Hirošima i Nagasaki vrátit k běžnému životu už od poloviny 50.

Havárie v jaderné elektrárně Fukušima neměla za následek masové ztráty na životech, avšak škody způsobené radioaktivním zářením se postupem času zvyšují. V době havárie bylo v palivových článcích v zasažených reaktorech okolo 12 tun vysoce obohaceného uranu - přibližně 12 000 krát více, než množství uranu, které prošlo štěpnou reakcí v Hirošimě. Japonská vláda dokonce v jednu chvíli oznámila, že Fukušima vypustila 168 krát více cesia, než atomová bomba svržená na Hirošimu.

Hirošima byla po svržení bomby vystavena velmi malému, nebo žádnému účinku cesia-137 a stroncia-90, což jsou nuklidy s poločasem rozpadu okolo 30 let. V případě Fukušimy se budou tyto radionuklidy postupně rozpadat teprve v následujících dekádách. Kvůli problémům s přístupností, zůstává většina lesů, které tvoří asi 70 % plochy v okolí Fukušimy, nevyčištěná. Podle japonských vědců bylo kolem 430 km2 lesa kontaminováno vysokou koncentrací cesia-137. Nebezpečí spočívá v tom, že toto cesium se může šířit větrem či deštěm směrem k obytným plochám nebo k zemědělské půdě a že kontaminované rostlinné a živočišné produkty mohou být použity k dalšímu zpracování. Například cedrové dřevo z fukušimské oblasti zůstává v distribuci a nedávno bylo dokonce použito jako stavební materiál na stavbu Olympijského parku v Tokiu.

V místě se rovněž rapidně zvýšil výskyt rakoviny štítné žlázy u dětí. Za normálních okolností byl poměrně vzácný, nyní se z jednoho či dvou případů před incidentem zvýšil na 217 případů. Ekonomické následky havárie jsou astronomické. Skupina odborníků z Japonského centra pro hospodářský výzkum odhadla náklady na uložení 14 milionů tun radioaktivní půdy kontaminované cesiem na 20 bilionů jenů (187,98 miliard USD). Množství kontaminované vody po havárii již nyní činí 1,2 milionu tun a očekává se, že vzroste na 2 miliony, přičemž jenom samotné odstranění tritia a stroncia bylo původně vyčísleno na 51 bilionů jenů (479,35 miliard USD). Výše kompenzací pro rezidenty z fukušimské oblasti byla vyčíslena na 10 bilionů jenů (kolem 94 miliard USD), což je částka, která se blíží celkovému ročnímu rozpočtu japonské vlády.

Zpráv z japonských médií je poskrovnu a lze jen konstatovat, že japonské zpravodajské kanály se investigaci a informování o následcích fukušimské havárie věnují velmi málo. Když v roce 2013 probíhalo klání světových metropolí o pořádání Letních olympijských her v roce 2020, premiér Abe oznámil, že situace po havárii ve Fukušimě je plně pod kontrolou, čímž „zavřel ústa“ jak novinářům, tak občanské společnosti.

Jaderná bezpečnost a budoucí generace reaktorů

Nukleární průmysl vybudoval po tragických zkušenostech s haváriemi v Černobylu a Three Mile Island jeden z nejpřísnějších bezpečnostních režimů. I když je kladen velký důraz na zvyšování bezpečnosti, neznamená to, že se riziko vytratilo zcela. Příčinou krizových stavů bývají technologické nedostatky, nízká kultura bezpečnosti nebo lidský faktor.

Vědci chtějí stvořit reaktory 4. generace, po nichž by nezůstal radioaktivní odpad.Když explodovaly jaderné pumy v Hirošimě a Nagasaki, lidé nejdřív ustrnuli v hrůze - a v zápětí propadli euforii nad novým zdrojem síly. Ford předvedl studií osobního automobilu Nucleon, který měl být poháněn malým jaderným reaktorem a předseda americké komise pro jadernou energii Lewis Strauss prohlásil: "Naše děti budou mít (díky atomu) elektřinu tak levnou, že se ani nebude vyplácet měření její spotřeby." Něco podobného tehdy sliboval Britům také předseda jejich jaderné komise Walter Marshall.

Od té doby uběhlo půl století - a pohádky o čisté elektřině skoro zadarmo se vyprávějí pro změnu v souvislosti s termonukleární fůzí. Kdyby to bylo obráceně, hned by budoucnost technické civilizace vypadala lépe. Teoreticky je sice obrovské množství energie ukryté v jakékoliv hmotě, prakticky ji ovšem v současných reaktorech dokážeme dostat jen ze dvou prvků - přesněji, ze dvou jejich izotopů.

Uran sám o sobě není prvek nijak hojný, navíc se jeho velká část nachází ve velmi rozptýlené podobě. Ale i tam, kde je v těžitelné formě, ho ruda obsahuje v průměru jen asi jedno procento. Ale ani to není všem špatným zprávám konec. Těžce získaný kov je ještě ke všemu z 99,3 procent tvořen izotopem 238U, který je dnes pro energetické účely nepoužitelný. Tuto přírodní směs izotopů sice v některých typech reaktorů (tzv. těžkovodní reaktory) lze použít přímo, pro technologickou náročnost se ale toto řešení používá jen výjimečně. Mimochodem, první československá jaderná elektrárna A1 měla "spalovat" právě přírodní uran.

Jaderná energetika tedy nezatěžuje prostředí jen na výstupu vyhořelými články, ale už při jejich výrobě. Odpady vzniklé při těchto procesech dodnes představují ekologickou zátěž na mnoha místech České republiky. Na výstupu to je ovšem ještě horší. Vyhořelý článek obsahuje velké množství různých radioizotopů, z nichž některé mají poločas rozpadu i tisíce let.

Hospodárnost využití paliva ještě zhoršuje to, že ani všechen 235U se v reaktoru nespotřebuje. Ve světě proto existují nebo se staví zpracovatelské závody, které umí z vyhořelých článků vytěžit materiál pro výrobu nových - nespotřebovaný 235U a plutonium, které vzniklo při jaderných reakcích. Jde však o velmi nákladný proces, který navíc předpokládá přepravu nebezpečného materiálu na velké vzdálenosti. Některé země proto s přepracováváním ani nepočítají. Uvádí se, že klasický energetický reaktor o výkonu 1000 MW ročně vyprodukuje přibližně 20 krychlových metrů odpadu. Pokud je vyhořelé palivo přepracováváno, zmenší se tento objem na 3 krychlové metry ročně.

Už v polovině minulého století byly známé postupy, které nedostatek jaderného paliva řeší - a jednou pro vždy, nebo alespoň na tisíce let. To, co na první pohled vypadá jako perpetuum mobile, ve skutečnosti není žádný zázrak odporující fyzikálním zákonům. Pouze se do aktivní zóny takových reaktorů kromě palivových článků vloží také izotopy, které by jinak byly energeticky nevyužitelné, například uran 238, nebo thorium 232. Intenzívní tok neutronů vznikajících při štěpné reakci je přemění na izotopy vhodné pro výrobu energie: uran 233, 235 nebo plutonium 239. Takové reaktory už celá desetiletí fungují jak v laboratořích, tak při výrobě energie. Velkou pozornost jim věnuje zejména Indie, která má největší zásoby thoria na světě - a jaksi mimochodem i ambiciózní program jaderného vyzbrojování.

Bohužel to není nevýhoda poslední, protože tento typ reaktorů má také technické a ekonomické vady na kráse. Pracují při vyšších teplotách, takže se pro odvod tepla obvykle používají roztavené kovy či soli, což je složité, drahé a někdy i nebezpečné. Současné množivé reaktory sice jsou při dnešních cenách uranu nerentabilní, to se ale v budoucnosti může změnit - a nejen v důsledku hladu po energii. Odborníci věří, že na tomto principu je možné zkonstruovat tzv. reaktory IV. generace, které nebudou mít nevýhody těch dnešních. Jako palivo budou používat přírodní uran či thorium - ale také jaderné odpady klasických reaktorů, což by omezilo požadavky na kapacitu trvalých úložišť. Některé z nich by kromě elektřiny vyráběly také vodík z vody pro pohon spalovacích motorů nebo palivových článků v elektromobilech.

Energetika založená na reaktorech IV. Ve skutečnosti ale je IV. generace spíš vize než konkrétní řešení - jde o cíl, k němuž se má jaderná energetika blížit z různých směrů. Pojem vyhlásilo ministerstvo energetiky Spojených států roku 2000 jako součást iniciativy "Mezinárodní fórum pro IV. generaci" (GIF), k níž se přidaly další státy. Teprve pak se začaly hledat cesty, jak tento sen naplnit. Roku 2004 GIF z přibližně stovky návrhů vybralo šest nejperspektivnějších koncepcí takových reaktorů. Odhadované náklady na další vývoj se pohybují okolo šesti miliard dolarů, prognózy dotažení do komerčně použitelné podoby se značně liší.

Vize vzbuzuje kritiku i mezi samotnými jadernými experty. "V dohledné době nedokáží reaktory IV. generace nahradit ty dnešní, v nejlepším případě je snad jednou mohou doplňovat," tvrdí mnichovský vědec Ralf Güldner, prezident evropského jaderného fóra FORATOM.

Generace jaderných reaktorů

Existují různé generace jaderných reaktorů, které se vyvíjely postupem času:

1. I. generace: Prototypy komer-čních reaktorů z 50. a 60. let.
2. II. generace: Reaktory postavené v 70. a 80. letech, nyní tvoří páteř jaderné energetiky. Nejběžnějšími typy jsou lehkovodní reaktory (např. Temelín) a těžkovodní reaktory.
3. III. generace: Někdy označované jako "pokročilé reaktory", vznikají od 90. let minulého století. Od roku 1996 fungují například v Japonsku, do této kategorie spadá i nový reaktor EPR ve Finsku.
4. III+ generace: Procházejí vývojem nebo jsou ve schvalo-vacím řízení u regulátorů.
5. IV. generace: Vize množivých reaktorů s příznivými ekonomickými parametry. Místo tradiční vody budou využívat k chlazení látky umožňující provoz s mnohem vyšší teplotou a tím i účinností.

Základní palivo pro jaderné reaktory

• Uran - V přírodě se vyskytují izotopy 238U a 235U v poměru 99,3:0,7. V dnešních energetických reaktorech je jako palivo použitelný pouze uran 235.
• Thorium - V přírodě se vyskytuje izotop 232Th, který je pro energetické účely nevhodný.
• Plutonium - vysoce radioaktivní jedovatý prvek, který se v přírodě nevyskytuje. Vyrábí se uměle bombardováním uranu 238 neutrony.

tags: #atomový #odpad #v #hirošimě

Oblíbené příspěvky:

• Emise CO2: Statistiky
• Přírodní motivy na Lenovo K5
• Nové zákony o včelstvech
• Správná výška dřezového odpadu
• Jak přežít v přírodě