Hlubinné úložiště radioaktivních odpadů v České republice

Hlubinné úložiště radioaktivních odpadů a vyhořelého jaderného paliva je jedním z nejvýznamnějších projektů ochrany životního prostředí naší generace, který strategicky od roku 1997 připravuje Správa úložišť radioaktivních odpadů (SÚRAO).

Hlubinné úložiště je připravováno pro potřebu uložení vyhořelého jaderného paliva a ostatních radioaktivních odpadů, které nesplňují podmínky přijatelnosti do stávajících úložišť, vzniklých na území České republiky. Jedná se především o vyhořelé jaderné palivo (dále VJP) z obou našich jaderných elektráren Temelín a Dukovany i ostatní radioaktivní vysoce a středně aktivní odpady (dále RAO) pocházející především z jaderných elektráren vyřazovaných z provozu.

Podle koncepce nakládání s VJP a RAO bude kapacita hlubinného úložiště sloužit pro všechny současně provozované jaderné zdroje a tři nové zdroje, které vzniknou v budoucnu na našem území.

Technické řešení hlubinného úložiště

První technické řešení hlubinného úložiště bylo navrženo v referenčním projektu již v roce 1999, dále v jeho aktualizaci a později v samostatných studiích umístitelnosti v jednotlivých lokalitách. Podle těchto technických návrhů bude nepřepracované vyhořelé jaderné palivo v hlubinném úložišti trvale uloženo v krystalinických horninách na úrovni tzv. ukládacího horizontu, který se nachází v hloubce několika set metrů pod zemským povrchem, v ukládacích vrtech, v UOS obklopených bufferem (tlumicí a těsnicí bariéra) i dalšími inženýrskými bariérami a komponenty.

Řešení hlubinného úložiště předpokládá základní rozdělení stavebních objektů celého komplexu úložiště do povrchového a podzemního areálu.

Čtěte také: Legislativa třídění odpadu v ČR

Povrchový areál

Povrchový areál je koncipován jako soubor staveb zajišťující potřeby dopravy, výstavby a především následující bezpečný provoz hlubinného úložiště po celou dobu jeho provozní fáze, která se předpokládá po dobu až sta let. Jakmile dojde k finálnímu uzavření úložiště, budou i stavby na povrchu postupně odstraněny a v době, kdy bude ukončena i fáze institucionální kontroly, dojde k úplné rekultivaci dotčeného území.

Podzemní areál

Podzemní areál a jeho koncepční návrh vychází z požadavku na zajištění funkčnosti a bezpečnosti hlubinného úložiště ve všech životních fázích jeho vývoje, což jsou nejen fáze výstavby a provozu, ale i období finálního uzavírání úložiště, kdy dojde ke kompletnímu utěsnění veškerých podzemních prostor, a fázi po uzavření, během které bude úložiště poskytovat pasivní ochranu životního prostředí.

Podzemní areál je klíčovou částí, která zajišťuje dlouhodobou bezpečnost celé stavby, slouží k překládce VJP a ostatních RAO z přepravních obalových souborů do ukládacích obalových souborů, dále k jejich dopravě na místo uložení na ukládací horizont a k samotnému finálnímu uložení odpadů v ukládacích prostorách hlubinného úložiště.

Bezpečnost hlubinného úložiště

Princip zajištění dlouhodobé bezpečnosti hlubinného úložiště po dobu až 1 000 000 let je založen na tzv. multibariérovém systému, do něhož vstupují parametry horninového prostředí společně se systémem inženýrských bariér.

Multibariérový ukládací systém pro uložení vyhořelého jaderného paliva je založen na použití dvouvrstvého ukládacího obalového souboru. Jedná se o dvouplášťový tlustostěnný obalový soubor složený z vnějšího obalu a vnitřního pouzdra. Pro vnější obal a jeho komponenty byla jako konstrukční materiál zvolena uhlíková ocel a pro vnitřní pouzdro a jeho komponenty korozivzdorná ocel. UOS je obklopen bentonitovou výplní, tzv. bufferem, a je umístěn do ukládacího vrtu. Zavážecí chodby budou vyplněny výplňovým materiálem (backfill) a uzavřeny tlakovými zátkami, to vše v hloubce stabilního horninového prostředí.

Čtěte také: Komunikační systém ochrany přírody

Z hlediska samotného principu ukládání hraje významnou roli tzv. ukládací koncept hlubinného úložiště. Ten byl v České republice zvolen na základě švédského konceptu KBS-3, který předpokládá uložení kontejnerů s VJP do samostatných ukládacích vrtů realizovaných na ukládacím horizontu úložiště v hloubce 500 m pod zemským povrchem.

Pro využití v ČR jsou nyní zvažovány a dále detailně zpracovávány dva prioritní způsoby ukládání - vertikální a horizontální.

• Vertikálním ukládacím konceptem je rozuměno ukládání VJP do samostatných ukládacích vrtů, realizovaných do počvy zavážecí chodby na ukládacím horizontu HÚ. V každém vrtu je vždy umístěn pouze jeden UOS. Ten je ve vrtu umístěn vertikálně, obklopen bentonitovým bufferem a mezi ním a ústím vrtu je umístěn bentonitový distanční blok.
• Horizontálním ukládacím konceptem je rozuměno ukládání UOS s VJP do samostatných subhorizontálních ukládacích vrtů, realizovaných z páteřních chodeb na ukládacím horizontu HÚ. V každém vrtu je umístěn větší počet UOS, což je rozdíl oproti vertikálnímu konceptu, který odpovídá délce samotného vrtu a konkrétním podmínkám horninového prostředí v okolí vrtu. Ukládací obalový soubor je ve vrtu umístěn horizontálně a je obklopen ochranou bentonitovou výplní (bufferem). Mezi jednotlivými UOS a uzavírací zátkou vrtu jsou umístěny bentonitové distanční bloky. Po zaplnění ukládacího vrtu je vrt trvale uzavřen těsnicí tlakovou zátkou. Za ní se pak v páteřní chodbě nachází výplňový materiál systému zavírání, který po zaplnění všech ukládacích vrtů trvale uzavře tuto část úložiště.

Základní pilíř zajištění dlouhodobé bezpečnosti hlubinného úložiště popsaný výše, tedy tzv. systém inženýrských bariér, pro svou dlouhodobou životnost potřebuje zajistit především vhodné a chemicky stabilní prostředí, které dlouhodobě neovlivní chování těchto bariér. Tím je vhodná hostitelská hornina.

Hostitelskou horninou se rozumí hornina, která bezprostředně obklopuje ukládací prostory v hlubinném úložišti. Jedná se o stabilní, příznivou, dobře popsatelnou a predikovatelnou část horninového prostředí (bloku), které vykazuje vysokou pravděpodobnost toho, že požadované parametry na jeho kvalitu budou neměnné po dobu dalších stovek tisíců let.

Hlavní bezpečnostní funkcí horninového prostředí je dlouhodobá izolace vyhořelého jaderného paliva a ostatních radioaktivních odpadů od podmínek v biosféře za předpokladu zajištění příznivých podmínek pro prvky inženýrských bariér a komponent, zpomalení rychlosti transportu radionuklidů i v případě, že by došlo k porušení UOS.

Čtěte také: Mapování a inventarizace přírody

V České republice byly zvoleny jako vhodné hostitelské prostředí krystalinické horniny, ve kterých byly na základě vědecko-výzkumných prací vytipovány lokality vhodné pro umístění hlubinného úložiště. V roce 2020 došlo ke zúžení počtu těchto lokalit z devíti původních na čtyři.

Aktuální stav příprav

Hlubinné úložiště je, vzhledem ke své technické náročnosti, v České republice strategicky připravováno Správou úložišť radioaktivních odpadů od roku 1997, kdy byly zahájeny práce na výběru vhodné lokality a získání jejího detailního popisu. Ukončení etapy výběru vhodné lokality je plánováno do roku 2030, kdy by měla být nejpozději vybrána finální a záložní lokalita.

Zahájení samotné výstavby úložiště je plánováno po roce 2030, kdy dojde k podrobnému vyhodnocení charakteru horninového prostředí, také ražbou průzkumného díla, která ověří parametry horninového prostředí přímo v hloubce budoucího ukládacího horizontu úložiště. Po získání povolení ke stavbě jaderného zařízení budou následně vyraženy veškeré provozní části úložiště, první ukládací sekce a stavby v povrchovém areálu, které budou zajišťovat budoucí provoz uložiště.

Podle aktuálně platné koncepce bude zahájen provoz úložiště v roce 2065 a předpokládá se jeho ukončení po cca stu letech provozu, kdy dojde k uložení veškerého vyhořelého jaderného paliva vyprodukovaného na území našeho státu.

V České republice v souvislosti s využíváním jaderné energetiky vzniká ročně několik tun vysoce radioaktivního odpadu, který je v současnosti dlouhodobě skladován v tzv. meziskladech vyhořelého jaderného paliva v blízkosti současných jaderných elektráren. Uložením těchto odpadů do bezpečného horninového prostředí dojde k jeho trvalé izolaci po dobu více než milion let ve stabilním horninovém prostředí.

tags: #informační #středisko #radioaktivní #odpad

Oblíbené příspěvky:

• Pravidla recyklace odpadu
• Co jsou elektromagnetické emise?
• Zázraky české přírody: Lesy
• Zdroje a dopady znečištění moře v New Yorku
• Podrobný přehled o Ekologické Biologii