Uchování vědomostí o úložištích jaderného odpadu

Vyhořelé jaderné palivo a další vysoce radioaktivní jaderné odpady je nutno od životního prostředí oddělit po dobu jednoho milionu let či déle, což je nepředstavitelně dlouho. Ani nevíme, jestli tak dlouho bude existovat lidský druh. Jaderný odpad je nehledě na náš postoj k využívání jaderné energie problém, s nímž se musíme potýkat všichni. Do začátku by pomohlo neprodukovat žádný další jaderný odpad, dokud nenalezneme bezpečné řešení jeho dlouhodobé likvidace.

Směrnice o jaderném odpadu 2011/70/EURATOM v článku 12 (1), písmenu (e) stanoví, že země EU musí do svých programů nakládání s odpady zahrnout i způsob zajištění bezpečnosti svých úložišť též po ukončení jejich provozu. Dosud však neexistuje ani věrohodný koncept předcházení úniku radioaktivních látek z úložiště ani koncept uchování všech nezbytných vědomostí o jaderném odpadu a o úložištích, jež budou skryty v geologickém podloží, a informování budoucích generací o nakládání s případnými úniky.

Co je to jaderný odpad?

Termín „jaderný odpad“ se často objevuje v mediálním prostoru v souvislosti s vývojem hlubinného úložiště, ale legislativa ČR tento termín nezná. Věcně i formálně správné jsou pouze termíny „radioaktivní odpad“ a „vyhořelé jaderné palivo“. Zákon č. 263/2016 Sb. definuje radioaktivní odpad jako „věc, která je radioaktivní látkou nebo předmětem nebo zařízením ji obsahujícím nebo jí kontaminovaným, pro kterou se nepředpokládá další využití a která nesplňuje podmínky stanovené zákonem č. 263/2016 Sb. pro uvolňování radioaktivní látky z pracoviště.“ Stejný zákon definuje vyhořelé jaderné palivo jako „ozářené jaderné palivo, které bylo trvale vyjmuto z aktivní zóny jaderného reaktoru.“

„Do doby, než vyhořelé jaderné palivo jeho původce označí záznamem do průvodního listu radioaktivního odpadu za radioaktivní odpad nebo než Úřad (SÚJB) rozhodne, že vyhořelé jaderné palivo je radioaktivním odpadem, se na nakládání s ním, kromě požadavků vyplývajících z jiných ustanovení tohoto zákona, vztahují také požadavky na radioaktivní odpad“ (§ 110 odst. (1) zákona č. 263/2016 Sb.). Z výše uvedeného je zřejmé, že vyhořelé jaderné palivo není v současnosti ani radioaktivním, ani „jaderným“ odpadem, ale při nakládání s ním je nutno plnit všechna ustanovení, jako kdyby radioaktivním odpadem byl. Kromě jiného to znamená, že je zakázaný dovoz vyhořelého jaderného paliva ze zahraničí a jeho uložení na území ČR.

Hlubinné úložiště radioaktivního odpadu

Hlubinné úložiště je typem úložiště radioaktivního odpadu; tj. je určeno k trvalému, časově neomezenému umístění radioaktivního odpadu bez úmyslu jej vyjmout. Sklad radioaktivního odpadu nebo vyhořelého jaderného paliva je určen k dočasnému, časově omezenému, umístění těchto materiálů s úmyslem jej znovu vyjmout. Mezisklad vyhořelého jaderného paliva je další z nepřesných termínů, které používají zejména média a který není v legislativních dokumentech definován.

Čtěte také: Budoucnost přírody

Skladování a ukládání radioaktivního odpadu je v zákoně č. 263/2016 Sb. jednoznačně definováno a liší se časovým rámcem těchto činností a posloupnosti dalších činností. Zatímco skladování je časově omezeno a počítá s dalším nakládáním s radioaktivním odpadem a vyhořelým jaderným palivem, ukládání se týká pouze radioaktivního odpadu a je časově neomezeno, bez úmyslu uložený materiál vyjmout.

Skladování radioaktivního odpadu a vyhořelého jaderného paliva je jedním z posledních, ale ne posledním krokem v procesu nakládání s těmito materiály. Nakládání s radioaktivním odpadem je v zákoně č. 263/2016 Sb. definováno jako „všechny činnosti, které souvisí se shromažďováním, tříděním, zpracováním, úpravou, skladováním a ukládáním radioaktivního odpadu, s výjimkou přepravy mimo prostor zařízení, ve kterém jsou tyto činnosti vykonávány.“

Obdobně nakládání s vyhořelým jaderným palivem je v § 106 písm. e) zákona č. 263/2016 Sb. definováno jako „všechny činnosti, které souvisí se shromažďováním, skladováním, přepracováním nebo uložením vyhořelého jaderného paliva, s výjimkou přepravy mimo prostor zařízení, ve kterém jsou tyto činnosti vykonávány.“ Na rozdíl od skladování se ukládání týká pouze radioaktivního odpadu, přičemž vyhořelé jaderné palivo bude před uložením deklarováno původcem nebo SÚJB jako radioaktivní odpad (viz odpověď k otázce č. 1).

I když se v případě uloženého radioaktivního odpadu s jeho dalším využitím nepočítá, neznamená to, že s ním po omezenou dobu nebude možné nakládat. V případě hlubinného úložiště do doby, než budou úložné prostory uzavřeny, lze zabezpečit, aby uložený materiál bylo možné vyjmout, pokud takový požadavek v budoucnu vyvstane (např. z důvodu dalšího využití vyhořelého jaderného paliva, které již bylo prohlášeno za radioaktivní odpad). Konkrétně to vzhledem k plánovanému zahájení provozu úložiště v roce 2065 a minimálně 50 letem provozu znamená, že s uloženým radioaktivním odpadem by mohlo být nakládáno alespoň do roku 2115.

Mezisklad vyhořelého jaderného paliva je historický termín, který byl v 90. letech minulého století použit při vývoji prvního skladu vyhořelého jaderného paliva v areálu jaderné elektrárny Dukovany a nadále je používán jako jeho oficiální název (Mezisklad vyhořelého paliva Dukovany). Z hlediska terminologie zákona č. 263/2016 Sb. se ale jedná o sklad vyhořelého jaderného paliva, obdobně jako v případě druhého skladu v Dukovanech a skladu v areálu jaderné elektrárny Temelín.

Čtěte také: Ochrana přírody v ČR

Proč je v ČR nutné vybudovat hlubinné úložiště radioaktivního odpadu?

Na základě mezinárodních právních úprav, jimiž je ČR vázána, odpovídá ČR za vlastní radioaktivní odpad a nese všechny náklady s ním spojené. V podmínkách ČR je hlubinné úložiště jedinou reálnou a technicky a ekonomicky realizovatelnou možností, jak uzavřít palivový cyklus jaderných elektráren a výzkumných reaktorů; tj. jak dlouhodobě (navždy) naložit s vyhořelým jaderným palivem. Navíc musí být v HÚ uložen i radioaktivní odpad, který nelze uložit v již provozovaných úložištích. Vývoj HÚ je současně i jedním ze způsobů, jak zabezpečit, aby budoucím generacím nebyla způsobena nepřiměřená technická, ekonomická a společenská zátěž.

Minulé i stávající právní úpravy zakazují dovoz radioaktivního odpadu k uložení na území ČR a nejsou žádné indicie, že by se tyto zákazy v budoucnu zmírnily. Již předešlá právní úprava, zákon č. 18/1998 Sb., zakazovala dovoz radioaktivního odpadu do ČR a tento zákaz byl bez větších změn implementován i do nového zákona č. 263/2016 Sb. V budoucnu lze očekávat, že uvedený zákaz nebude zmírněn a tak nebude možno dovážet ze zahraničí radioaktivní odpad k uložení na území ČR.

Proč se neuvažuje o vyvezení vyhořelého jaderného paliva do zahraničí a jeho uložení tam?

Dovoz radioaktivního odpadu, včetně bývalého vyhořelého jaderného paliva, ze zahraničí pro potřeby jeho uložení na území ČR je ze zákona zakázán. Identický zákaz je součástí legislativních ustanovení všech zemí, využívajících jadernou energii a zdroje ionizujícího záření pro mírové účely, včetně např. Slovenska. Zákon č. 263/2016 Sb., v § 7 odst. 3 zakazuje dovoz radioaktivního odpadu nebo vyhořelého jaderného paliva na území ČR. Nastavený režim vychází z premisy, dle níž každý stát odpovídá primárně za vlastní radioaktivní odpad a nese náklady s ním spojené (jež jsou značné a měly by být neseny především původcem tohoto odpadu), proto je dovoz do ČR zakázán.

Dvě výjimky z tohoto zákazu se týkají zpracování radioaktivního odpadu z ČR v zahraničí event. obráceného postupu. Pokaždé se ale zpracovaný odpad vrátí do země původu, kde musí být bezpečně skladován a posléze uložen. Vývoz do států, které nejsou schopny zajistit účinné a bezpečné nakládání s radioaktivním odpadem, je pak zcela zakázán. V obecné rovině ale není vývoz radioaktivního odpadu zakázán (§ 107 odst. 2 zákona č. 263/2016 Sb.), i když nelze předpokládat, že v současnosti a budoucnosti bude možné tento vývoz realizovat.

Idea mezinárodního úložiště radioaktivních odpadů není nová a její původ lze vysledovat již v 80. letech minulého století. Její realizace ale naráží na prakticky nepřekonatelnou překážku odporu veřejnosti a většiny politiků k ukládání zahraničního radioaktivního odpadu na svém území. I přes nepopiratelné technické, ekonomické a logistické výhody tak zůstává možnost vývoje mezinárodního úložiště pouze v teoretické rovině a nelze s ní realisticky počítat ani dnes, ani v budoucnu.

Čtěte také: Ekologická témata v Powaqqatsi

Proč nelze uložit vyhořelé jaderné palivo ve stávajících důlních dílech, např. na Ostravsku?

Vyhořelé jaderné palivo je nutno bezpečně izolovat po dobu řádově stovek tisíc let od složek životního prostředí. Geologické prostředí, ve kterém bude hlubinné úložiště umístěno a které se spolupodílí na této izolaci, smí být porušeno přírodními nebo lidskými aktivitami zcela minimálně. Proto nelze stávající podzemní díla, která vykazují značný stupeň „poškození“ důlní činností, pro uložení vyhořelého jaderného paliva využít.

Podstatou bezpečného uložení jakéhokoliv radioaktivního odpadu je jeho dlouhodobá izolace od životního prostředí až do doby, kdy jeho radioaktivita klesne na úroveň srovnatelnou s radioaktivitou hostitelského prostředí. Pro dosažení tohoto cíle se využívá multibariérový princip, kdy je vlastní radioaktivní odpad, např. bývalé vyhořelé jaderné palivo, umístěn do několika navzájem nezávislých bariér. V případě hlubinného úložiště se jedná minimálně o úložný obalový soubor, výplňový a zásypový materiál a o hostitelské prostředí. Každá z těchto bariér musí splňovat předem stanovené fyzikální a chemické vlastnosti a musí bránit průniku radioaktivity do další složky úložného systému.

Proto je nutné, aby geologické prostředí, ve kterém je hlubinné úložiště umístěno, bylo co „nejhomogennější“, bez výrazných geologických poruch (pukliny, zlomy) a bez výskytu současné a budoucí lidské aktivity, která by byla způsobilá narušit izolační vlastnosti úložného systému. Vyhláška č. 378/2016 Sb. určuje v § 18 požadavky na rozsah a způsob hodnocení území k umístění hlubinného úložiště. V případě, že horninové prostředí umožní nepřiměřenou migraci radioaktivních, chemických a toxických látek z radioaktivního odpadu při očekávaném vývoji hlubinného úložiště, nelze v tomto prostředí hlubinné úložiště umístit.

To je i případ existujících důlních děl, ve kterých se nachází velké množství tzv. preferenčních migračních cest, jako jsou podzemní chodby, štoly, vrty, pukliny způsobené trhacími pracemi, ale i geologické poruchy (zrudnění, pukliny,…). Z těchto důvodů je využití stávajících podzemních děl pro ukládání vyhořelého jaderného paliva zcela nevhodné.

Jaké jsou další možnosti nakládání s vyhořelým jaderným palivem?

Dlouhodobě, cca od 60. let minulého století, jedinými dvěma možnostmi, jak bezpečně naložit s vyhořelým jaderným palivem, jsou jeho přímé uložení nebo přepracování. Obě tyto možnosti vyžadují výstavbu hlubinného úložiště. V prvním případě pro vyhořelé jaderné palivo a ve druhém minimálně pro vysoce radioaktivní odpad, který při přepracování vzniká a vyhořelé palivo typu MOX a ERU, pokud bude využíváno. Žádná možnost „bezodpadového“ nakládání s vyhořelým jaderným palivem neexistuje, a s vysokým stupněm pravděpodobnosti v budoucnu ani existovat nebude. Jediné dvě reálné možnosti zneškodnění vyhořelého jaderného paliva jsou jeho přímé uložení nebo přepracování.

Variantu skladování vyhořelého jaderného paliva bez jednoznačného definování konce palivového cyklu (tzv. „wait and see“ strategie) nelze považovat za dlouhodobě udržitelnou a proto není ani uvažována ve vládní Koncepci nakládání s radioaktivním odpadem a vyhořelým jaderným palivem v ČR.

V případě přímého uložení je palivo po několika desetiletích skladování (v ČR v areálech jaderných elektráren) převezeno do lokality hlubinného úložiště a po přebalení do úložných obalových souborů umístěno v podzemí, v hloubce cca 500 m pod zemským povrchem. Technicky lze realizovat opatření, které po dobu provozu hlubinného úložiště (v podmínkách ČR minimálně 50 let, ale pravděpodobně podstatně déle) umožní obalové soubory vyzvednout, dopravit do povrchového areálu a dále s nimi naložit dle potřeb budoucích generací.

Přepracováním vyhořelého jaderného paliva se rozumí proces nebo činnost prováděná s cílem získat z vyhořelého jaderného paliva štěpný nebo množivý materiál pro další použití. Vyhořelé jaderné palivo obsahuje až 94 % původního uranu (směs izotopů uranu 235U, 236U a 238U) a asi 1 % 239Pu. Tyto izotopy jsou v procesu přepracování z vyhořelého jaderného paliva odseparovány a lze je využít při výrobě paliva typu ERU (obohacené uranové palivo z „přepracovaného“ uranu) a MOX (palivo obsahující směs oxidů uranu a plutonia).

Přibližně z osmi palivových souborů s vyhořelým jaderným palivem lze vyrobit po jednom ERU a MOX palivovém souboru, takže dochází asi k 25% úspoře zdrojů přírodního uranu. Při využití MOX paliva v jednom reaktoru o výkonu cca 1000 MWe (např. jeden z bloků JE Temelín) lze použitím MOX paliva snížit množství vyhořelého jaderného paliva za dobu 60 let provozu z cca 1200 t (přímé uložení) na 320 t. Navíc ale vznikne asi 115 m3 vysoceaktivního odpadu a 270 m3 středněaktivního odpadu, které je nutno uložit v hlubinném úložišti. Celkově se inventář hlubinného úložiště sice sníží, ale celkové náklady na přepracování paliva a následné uložení vzniklého radioaktivního odpadu a vyhořelého MOX paliva výrazně překročí náklady na přímé uložení vyhořelého jaderného paliva.

Producenti vyhořelého (použitého) jaderného paliva tvrdí, že se jedná o cennou surovinu. Proč se pak uvažuje o jeho „zahrabání“ do hlubinného uložiště?

ČEZ, a. s., jako jediný producent vyhořelého jaderného paliva z energetických reaktorů v ČR, označuje vyhořelé jaderné palivo jako použité palivo, protože „obsahuje ještě značné množství energie“ (viz. webové stránky ČEZ, a. s.). Současně ale nerozporuje nutnost výstavby hlubinného úložiště, ať už pro přímé uložení „použitého“ paliva, nebo vysoce radioaktivního odpadu vzniklého z jeho přepracování, kdy pouze izotopy uranu a plutonia lze dále využít jako zdroje energie.

Využití vyhořelého jaderného paliva pro energetické účely naráží na značná technická a ekonomická úskalí, v důsledku čehož většina států provozujících jaderné elektrárny nikdy k rutinnímu přepracování vyhořelého jaderného paliva nepřistoupila (kromě např. ČR, SR, Maďarska, Finska, Švédska i země s největším počtem provozovaných jaderných elektráren na světě - USA), nebo od něj odstoupila (např. Německo, Velká Británie, Švýcarsko).

V současnosti jsou celosvětově k dispozici pouze komerčně provozované závody na přepracování vyhořelého jaderného paliva ve Francii a Rusku. Zkušenosti s přepracováním a dostatečné, cenově dostupné zásoby uranu činí z přímého uložení vyhořelého jaderného paliva dlouhodobě jedinou reálnou alternativu konce palivového cyklu v ČR.

I když až 94 % původního obohaceného uranu zůstává ve vyhořelém jaderném palivu (viz odpověď na otázku č. 6) a lze ho teoreticky dále využít pro energetické účely, vyhořelé MOX nebo ERU palivo již nelze z technických a ekonomických důvodů dále přepracovat a tak více než 80% původního obohaceného uranu nelze dále využít pro výrobu elektrické energie. Vyhořelé MOX a ERU palivo je tak nutno přímo uložit spolu s radioaktivním odpadem vzniklým při jeho výrobě v hlubinném úlo.

Zpráva o jaderném odpadu ve světě: zaměřeno na Evropu

Problém konečného uložení radioaktivního odpadu přináší vládám po celém světě velké výzvy, které dosud nebyly uspokojivě vyřešeny a představuje obtížně vyčíslitelná technická, logistická a finanční rizika. To je závěr první „Zprávy o jaderném odpadu ve světě 2019 - Zaměřeno na Evropu“. Podle ní je v dočasných úložištích po celé Evropě (kromě Ruska) uloženo více než šedesát tisíc tun vysoceradioaktivního vyhořelého jaderného paliva. V rámci EU skladuje 25 % současného vyhořelého jaderného paliva Francie, následovaná Německem a Velkou Británii. Kromě toho bylo v Evropě vyprodukováno více než 2,5 milionu m³ nízko a středně aktivního odpadu pocházející z jaderné energetiky.

Mnoho vlád podceňuje náklady na ukončení jaderného cyklu. Žádná země dosud nemá konzistentní model financování, což představuje finanční riziko pro daňové poplatníky. Evropské komise má k dispozici první přehledové zprávy členských zemí, je ale její reakce na ní adekvátní? Země jako Česká republika mají také problém s přístupem k dotčeným samosprávám v místech možného konečného hlubinného úložiště.

Tato Zpráva o jaderném odpadu ve světě (WNWR) je společným projektem skupiny expertů a expertek z různých zemí, kteří chtějí upozorňovat na radioaktivní odpad coby podstatnou a rostoucí výzvu, jež dosud nemá žádné dlouhodobé řešení. Projekt iniciovala Rebecca Harms a původní osnovu vytvořili Wolfgang Neumann, Mycle Schneider a Gordon MacKerron.

Ústřední tým projektu WNWR (Rebecca Harms, Mycle Schneider, Arne Jungjohann a Anna Turmann) od poloviny roku 2018 pracoval na získávání partnerů a shánění finančních prostředků na projekt, na hledání přispěvatelů a na vydání zprávy. Rebecca Harms se ujala celkového vedení projektu. Arne Jungjohann působil jako šéfredaktor a koordinátor projektu. Anna Turmann zajišťovala neocenitelnou koordinaci, organizaci, redakci a plánování rozpočtu. Mycle Schneider a Gordon MacKerron svými účinnými a promyšlenými radami spoluvytvářeli strukturu projektu.

Velmi vděčni jsme za vynikající práci, kterou odvedli přispěvatelé z pestré skupiny mezinárodních expertů, z nichž každý vypracoval jednu či více kapitol: Manon Besnard, Marcos Buser, Ian Fairlie, Gordon MacKerron, Allison Macfarlane, Eszter Matyas, Yves Marignac, Edvard Sequens, Johan Swahn a Ben Wealer.

tags: #dokument #o #jaderném #odpadu

Oblíbené příspěvky:

• Tipy pro ochranu přírody
• Novela zákona o kvalitě ovzduší
• Úniková hra přístupná vozíčkářům: Strýček v ohrožení
• Recyklace plechového odpadu v ČR
• Benešov u Boskovic - třídění odpadu