Jaderný Odpad a Typy Sudů pro Skladování

Úložiště Onkalo na jihozápadním pobřeží Finska, nedaleko jaderné elektrárny Olkiluoto, je první hlubinné úložiště radioaktivního odpadu na světě. Od loňského dubna se testuje jeho provoz. První měděné kontejnery s vyhořelým jaderným palivem sem začnou Finové ukládat v roce 2025.

Velký význam má tohle místo i pro Česko. Také v tuzemsku se nyní hledá vhodná lokalita, kde by takové české Onkalo mohlo vzniknout. S tím finským úzce spolupracuje a nyní hodnotí tuzemské lokality, zda vyhovují po technické i bezpečnostní stránce a splňují environmentální kritéria.

Česká správa má na vybudování hlubinného úložiště v současnosti vytipovaných devět míst. Jenže obyvatelům obcí poblíž možných lokalit se představa úložiště u domu příliš nelíbí. Mezi devíti vytipovanými je například Hrádek na Jihlavsku. Starostové okolních obcí v dubnu požádali o vyloučení ze seznamu a na ředitele správy čekali nespokojení obyvatelé s transparenty.

"Nechtěl bych vylučovat nějaké lokality," řekl ředitel Správy úložišť radioaktivních odpadů Jan Prachař. Dodal, že v místech probíhají povrchové měřicí práce, ale nedělají se žádné vrty. Měření má být dokončeno do poloviny roku. "Poté bychom to chtěli zodpovědně zhodnotit a technicky vybrat nejvhodnější řešení," dodal Prachař.

Peníze na vybudování trvalého jaderného úložiště v Česku jsou. Na takzvaný jaderný účet přispívají producenti jaderného odpadu, z většiny vlastník obou tuzemských jaderných elektráren, Skupina ČEZ.

Čtěte také: Německá řešení pro jaderný odpad

Technologie a Bezpečnost Ukládání Jaderného Paliva

Vyhořelé jaderné palivo se musí nejprve přivézt, vyzvednout a následně vysušit. Potom poputuje do úložiště, které se nachází v hloubce 430 metrů pod zemí. V takzvané horké komoře se použité palivo bude překládat do finálních kontejnerů. Aby se zabránilo případnému šíření radiace, jsou stěny i strop široké víc než jeden a půl metru. Během ostrého provozu bude navíc komora vyplněná speciálními plyny, které zabrání kontaminaci i korozi. Pak už se kontejnery neprodyšně uzavřou.

„Následují dva typy kontrol, zda je kontejner v pořádku a zda může být přepraven dolů,“ přibližuje bezpečnostní stránky transportu ředitel společnosti Posiva Mika Pohjonen.

Cílem kontejnerů je víc než tři sta metrů dlouhý tunel, kam se vejde třicet až čtyřicet kontejnerů s použitým palivem. Stěny tunelu jsou popsány výraznými čísly a čárami, které zvýrazňují praskliny a zlomy. Ty geologové mapují a digitalizují. Detailní znalost okolní horniny je totiž klíčová pro bezpečné uložení jaderného odpadu. Například v místě blízko zlomové zóny kontejnery umisťovat nebudou. V Česku by se na jedné ze čtyř vytipovaných lokalit mělo začít hloubit kolem roku 2050.

Úložiště Korad v Jižní Koreji

Sto metrů pod zemí v jihovýchodní části Jižní Koreje funguje úložiště radioaktivního odpadu Korad. Je jediné v zemi. Před třinácti lety ho Korejci vybudovali na zelené louce - nebo přesněji řečeno na břehu moře. Přivážejí sem ale jen mírně radioaktivní materiál.

„Tady máme dočasný sklad. Je tu aktuálně okolo čtyř tisíc sudů. Většinu odpadu tvoří boty, čepice a masky. Ty žluté sudy mají objem asi 200 litrů, ty šedé 320 litrů.“

Čtěte také: Jaderný odpad v ČR: Problémy a řešení

Jsme v nadzemní budově úložiště Korad a paní Boram Pak, naše průvodkyně úložištěm, ukazuje na prosklené okénko.

„Barely tady se nejdříve dočasně skladují, pak procházejí kontrolami. Je potřeba je zkontrolovat, zvážit, změřit míru radiace na povrchu barelu, a teprve pak putují dolů do úložiště,“ informuje zpravodajku Radiožurnálu průvodkyně.

Nízko a středně radioaktivní odpad tvoří například použité ochranné pomůcky pracovníků jaderných elektráren. Zatímco například v České republice je takový odpad ukládaný v bývalých dolech, Jižní Korea vybudovala úložiště od základů nové.

Výhody pro obyvatele: „Nejprve se dělal průzkum, které lokality by se hodily na úložiště. Pak jsme udělali hlasování pro občany, kteří rozhodli, že to bude tady. Samozřejmě že tady byly nějaké negativní názory na výběr lokality, ale snažíme se od začátku lidi dobře informovat a komunikovat průběžně. A pro místní to má i benefity. Zaprvé pracovní místa, třeba v mém případě. Kromě toho tady děláme různé aktivity, které přispívají místním občanům. Místní nemusí platit příspěvky za příjem televize,“ informuje nás průvodkyně.

Otázku ukládání vysoce radioaktivního odpadu, tedy vyhořelého paliva z elektráren, ale Jižní Korea zatím vyřešenou nemá, pokračuje Jae-Hoon Chung, ředitel KHNP, státní společnosti, která provozuje všech 24 bloků korejských jaderných elektráren.

Čtěte také: Bezpečnost jaderných úložišť

„Pokud jde o lehký jaderný odpad, tak veškerý shromažďuje a skladuje Korad. A pokud jde o použité palivo z jaderných elektráren, tak ho skladujeme my v KHNP v areálech elektráren. Jsou dva názorové proudy, jak s ním nakládat. Ten jeden je pro hlubinné skladování víc než 500 metrů pod zemí. Druhý je pro přepracování a další použití paliva.

Švédský přístup k nakládání s jaderným odpadem

Švédská společnost SKB, která je zodpovědná za radioaktivní odpad, existuje už od 70. let minulého století. Ale o 40 let později Švédové stále hlubinné úložiště nemají.

„Na začátku jsme nečekali, že to bude trvat tak dlouho. Ale nesmíme udělat chybu, a tak je lepší postupovat pomalu. Navíc jsme měli dostatečnou časovou rezervu. Nebyla to ale jen bezpečnost, která zdržela výstavbu švédského hlubinného úložiště. SKB, tak musela přehodnotit celý postup a vlastně prvních 20 let strávila především vysvětlováním. A to nakonec zabralo. „Otevřenost je klíčová, protože obavy lidí plynou z nevědomosti. To je živná půda pro fámy, pomluvy a poplašné zprávy.

I potom ale nebylo přesvědčování jednoduché. Řada obcí v referendech odmítla zúčastnit se byť jen geologických průzkumů. Poslední dvě lokality ale o úložiště doslova soupeřily. Poražený starosta prý byl po rozhodnutí komise očividně smutný. Co přiměje někoho, aby chtěl mít téměř na dvorku tuny radioaktivního odpadu? „Samozřejmě takhle to nikdo nebere. Úložiště znamená pracovní příležitosti na desítky let dopředu.

Švédové jsou po více než 40 letech tak daleko, že už podali žádost o stavební povolení pro hlubinné úložiště, ale stále ještě nemají vyhráno. Kromě ekologů, politiků či vědců mohou projekt ještě zastavit i občané v dané lokalitě. Pokud budou chtít, tak si mohou uspořádat referendum. „Nemůžeme jít proti místním obyvatelům. Jestli nás v budoucnu odmítnou, budeme muset začít hledat nové místo.“ Stefan, ale věří, že to nebude nutné.

K přesvědčení místních ale nestačily jen osvětové přednášky a nebo propagační akce. Švédové nechávají zájemce si na jaderný odpad téměř sáhnout, a to v meziskladu jaderného paliva. „Mezi návštěvníkem a jaderným palivem je pouze 8 metrů a jediné, co je dělí, je voda ve skladovacích bazénech. A Švédové klidně ukazují i manipulaci s vyhořelým palivem. Průvodkyně vesele vypráví historku o ruské novinářce, která se nevědomky opřela o kontejner s palivem právě přivezeným z jaderné elektrárny. „Když jí to došlo, tak omdlela. Ani v takovém případě totiž nic nehrozí. Převozní kontejner je prý jen na omak teplý.

Švédský mezisklad jaderného paliva je sice přístupný veřejnosti, ale až od 18 let. Často sem jezdí celé třídy maturantů jako důkaz, že už jsou dospělí. Ročně navštíví sklad 2 až 3 tisíce lidí. „Někteří přicházejí vystrašení, plní nejistot. Radiace není vidět a její následky se mohou projevit až za delší čas. Ale jejich obavy se daří rozptýlit. Dřív se prý dokonce chodilo plavat přímo do výpustě chladící vody jaderné elektrárny, protože je o několik stupňů teplejší než okolní moře.

Dalším místem, kde vás nechají si na vyhořelé palivo a jádro si sáhnout, je v podzemní laboratoři v Aspo, kde se zkoumá uložení vysoce radioaktivního materiálu do žulového masivu. „Zvažujeme, co všechno se může stát v horizontu milionu let. Počítáme s další dobou ledovou i s nárazem meteoritu. A tomu všemu musí plánované úložiště odolat,“ vysvětluje Roland Johansson. „Pak je naším největším nepřítelem voda, která by mohla vynést radioaktivní nuklidy. Ta se ale v žulovém masivu pohybuje velmi pomalu. Asi 1 centimetr za rok. A když jsme 500 metrů pod zemí, tak jen voda by se na povrch dostávala 50 tisíc let. Mikroskopickým částem odpadu, by to ale trvalo mnohem déle, protože se pohybují skálou asi stokrát pomaleji.

Geologický kontejner pro ukládání jaderného paliva od Škoda JS

Společnost Škoda JS oznámila, že dokončila vývoj geologického kontejneru (odborně ukládacího obalového souboru) pro ukládání použitého jaderného paliva v budoucím hlubinném úložišti. Hermeticky těsný kontejner pro vysoce radioaktivní palivové soubory z reaktorů VVER je vyroben z nerezové oceli.

Škoda uvedla, že podle jejich úložného konceptu jsou použité palivové soubory umístěny v utěsněných silnostěnných nerezových pláštích, které jsou uvnitř válce z uhlíkové oceli, a ten je utěsněn na obou koncích.

Stovky tisíc let bez porušení hermetičnosti

"V rámci projektu bylo navrženo optimální konstrukční řešení obalového souboru a na základě korozních testů v simulovaném prostředí budoucího úložiště byly také vytipovány materiály s vysokou korozní odolností, které zaručí skladování vyhořelého paliva po dobu v řádech stovek tisíc let bez porušení hermetičnosti obalového souboru," uvedla společnost.

Korozní odolnost materiálu byla testována ve spolupráci s výzkumným centrem ÚJV Řež, Vysokou školou chemicko-technologickou v Praze a firmou ENERGOVÝZKUM Brno.

Stejný úložný koncept funguje pro oba typy palivových soubor. Společnost uvedla, že sudy pro palivo z dukovanských reaktorů mají na výšku 4 metry a váží 14 tun. Temelínský kontejner bude mít délku 5 metrů a hmotnost 18 tun.

Dukovanský kontejner pojme 7 palivových kazet VVER-440, přičemž do temelínského kontejneru se vejdou pouze tři palivové klastry VVER-1000. Oba typy sudů mají průměr 914 milimetrů, proto s nimi je způsob manipulace, transportu a zavaření stejný. Závěrné svary budou realizovány pomocí svářecích robotů uvnitř horkých komor.

Obě české jaderné elektrárny, Dukovany a Temelín, disponují celkem šesti reaktorovými bloky, které pokrývají přibližně jednu třetinu národní produkce elektřiny. V současnosti jsou použité palivové soubory skladovány ve speciálních kontejnerech CASTOR, které se nachází ve skladech v areálu obou našich jaderných elektráren.

Škoda JS v rámci ověření konstrukce vyrobila prototyp sudu.

Typy Úložišť Radioaktivního Odpadu

Každé úložiště je přizpůsobeno na ukládání určitého druhu radioaktivních odpadů. Vzniklé radioaktivní odpady je třeba roztřídit a zpracovat tak, aby je bylo možné bezpečně uložit. Tedy bezpečně oddělit od životního prostředí na dostatečně dlouhou dobu, dokud se v důsledku samovolných procesů radioaktivní látky nepromění na látky jiné, stabilní. Kapalné odpady je nutné zahustit a zpevnit vhodným ztužidlem (cement, bitumen, aluminosilikát, skelná matrice), pevné odpady mohou být lisovány. Podle typu odpadu je zvolen i způsob ztužení. Odpady z provozu jaderných elektráren jsou většinou zpevněny jejich zamícháním do bitumenu a v sudu uloženy v dukovanském úložišti. Institucionální odpady jsou obvykle zabetonovány do sudu o objemu 100 litrů, který je vložen do 216 litrového sudu. Prostor mezi oběma nádobami je vyplněn betonem, sud je uzavřen víkem, natřen protikorozním nátěrem a putuje do úložiště Richard nebo Bratrství.

Za nejbezpečnější způsob zneškodnění radioaktivních odpadů nepřijatelných do přípovrchových úložišť se celosvětově považuje uložení do hlubinného úložiště. Na základě dlouhodobého vývoje byl navržen multibariérový koncept. Jeho základní bariérou je ukládací obalový soubor, další bariérou jsou nepropustné materiály s těsnící a tlumící funkcí (buffer) a třetí bariéru tvoří stabilní horninové prostředí cca 500 metrů pod povrchem země.

Úložiště radioaktivního odpadu Richard nacházející se nedaleko Litoměřic slaví 55 let od svého otevření. Komplex, který v bývalém vápencovém dole vybudovali nacisté jako podzemní továrnu, je od roku 1964 využíván k ukládání radioaktivních odpadů. V areálu je ale také přítomná akreditovaná zkušebna obalových souborů a radioaktivních látek zvláštní formy, která je jedinou svého druhu v Česku.

Úložiště Richard se nachází pod pozemky o rozloze 16 hektarů, celkový objem jeho důlních prostor nicméně přesahuje 19 tisíc kubických metrů. V Richardu aktuálně nejčastěji končí takzvané institucionální odpady, tedy odpady vzniklé například ve zdravotnictví, průmyslu, zemědělství či výzkumu.

„V medicíně obsahují radioaktivní zářiče třeba rentgenové přístroje. V průmyslu jsou radioaktivní zářiče obsaženy například v přístrojích, které měří hladinu limonády v nápojových plechovkách,“ vysvětluje ředitel Správy úložišť radioaktivních odpadů (SÚRAO) Jan Prachař s tím, že právě po ukončení životnosti takovýchto přístrojů se v nich obsažený zářič stává takzvaným radioaktivním odpadem a je potřeba ho bezpečně uložit. Stejně tak je nutné se tímto způsobem postarat například o špinavé pracovní oděvy, které používají pracovníci v laboratořích pracující se zářiči. „A právě to má na starosti technická státní organizace SÚRAO,“ dodává.

Před uložením se radioaktivní materiál slisuje a umísťuje do stolitrových sudů, které se vkládají do větších dvousetlitrových, a prostor mezi nimi se vyplní speciálním betonem. Vnější stěna ochranného sudu je pozinkovaná a natřená speciálním antikorozním přípravkem. Sudy se následně ukládají v prostorách bývalého vápencového dolu Richard. V průměru jich přibývá 400 ročně.

Kapacita ukládacích komor v Richardu je nyní naplněna z necelých 80 procent, úložiště by tak bylo plně obsazené v roce 2025. Z tohoto důvodu areál prochází rekonstrukcí a stavebními úpravami, jejímž cílem je maximálně efektivní využití stávajících prostor.

SÚRAO má ve své správě další dvě úložiště nízko či středněaktivních materiálů s ukončenou životností. Společně s Richardem existuje i úložiště Bratrství ve stejnojmenném uranovém dole u Jáchymova. Tam se odváží materiál s ukončenou životností s obsahem přírodních radionuklidů. Poslední úložiště se nachází v areálu jaderné elektrárny a nese i její jméno - úložiště Dukovany.

Plány Evropské Unie pro nakládání s jaderným odpadem

Všechny státy EU by měly do konce roku 2015 představit své plány pro nakládání a uskladnění radioaktivního odpadu podle norem vytvořených v rámci Mezinárodní agentury pro atomovou energii (IAEA, MAAE). Návrh směrnice počítá i s vytvořením společných úložišť, na kterých se může dohodnout více států. Národní plány pro nakládání s jaderným odpadem EK vyhodnotí a bude mít i právo je vetovat.

Za nejvhodnější a nejbezpečnější způsob ukládání RAO se nyní pokládají hlubinná úložiště. V přípravnách na jejich vybudování zatím nejdále pokročilo Finsko (hotovo do roku 2020), následuje Švédsko (2023) a Francie (2025). ČR podle materiálů ČEZ, a.

Sklad vyhořelého jaderného paliva v Temelíně

Koncem roku 2010 byl v JETE v Temelíně zprovozněn moderní sklad vyhořelého jaderného paliva. To po vyjmutí z reaktoru chladne v bazénech přímo v reaktorové hale několik let a pak je uskladněno ve speciálních kontejnerech typu Castor. Kapacita úložiště v JETE je propočtena na 152 kontejnerů typu Castor, respektive 1370 tun materiálu, což by mělo stačit zhruba na 30 let provozu.

Uvažuje se i o vybudování centrálního úložiště v několika lokalitách, z nichž se podle SÚRAO jeví jako nejvhodnější lokalita Skalka poblíž města Bystřice nad Pernštejnem.

Česká republika není v odstraňování RAO bez zkušeností. Už od roku 2004 participujeme na plnění příslušné dohody mezi USA a Ruskou federací. V roce 2007 bylo tak použité JP z výzkumného reaktoru LVR-15 v Ústavu jaderného výzkumu (ÚJV) v Řeži u Prahy transportováno k úpravě do přepracovatelského závodu TVEL-Elektrostal v Rusku.

tags: #jaderný #odpad #typy #barelů

Oblíbené příspěvky:

• Co jsou emise skleníkových plynů?
• Udržitelná budoucnost zemědělství
• Jak třídit a recyklovat
• Dopady znečištění ovzduší na Mostecku
• Recyklace odpadu: Pokrok