Laboratoř pro ukládání jaderného odpadu v České republice

V České republice stojí před úkolem vybudovat spolehlivě fungující dlouhodobé úložiště jaderného odpadu.

V podzemní laboratoři Bukov na Žďársku provádějí vědci pátým rokem experimenty související s plánovanou stavbou hlubinného úložiště jaderného odpadu. Více než pět set metrů pod povrchem zkoumají horninu, proudění vody a v různých podmínkách a teplotách i materiály, které by měly být použity při trvalém uložení vyhořelého paliva z jaderných elektráren.

Stavba Podzemního výzkumného pracoviště (PVP) Bukov začala v roce 2013, experimenty se tam dělají od roku 2017. „Plánujeme, že v provozu bude minimálně do roku 2030, respektive do roku 2035,“ řekl Jan Smutek ze správy úložišť, který má pracoviště na starosti. Pak by se podle něj měly práce přesunout do míst, kde by se mělo úložiště stavět.

Výzkum a provoz laboratoře Bukov

Podzemní laboratoř zatím tvoří necelého půl kilometru chodeb, horníci tam už pro správu úložišť razí další. Nové chodby budou od nynějších vzdálené asi kilometr. „Předpokládáme, že tyto prostory budou finálně hotové v roce 2023,“ popisuje Lukáš Vondrovic ze Správy úložišť radioaktivních odpadů (SÚRAO).

Ražbu chodeb u bývalého uranového dolu zajišťuje státní podnik Diamo, jeho lidé se starají také o chod výzkumného pracoviště. V součtu jich tam pracuje okolo sta, další stovka pracovníků z různých institucí se podílí na experimentech. Provoz laboratoře podle Vondrovice ročně stojí asi sto milionů korun. Aktuálně tam pokračuje sedm výzkumných projektů. „Dalších osm teď máme v přípravě,“ doplnil.

Čtěte také: Kvalita ovzduší: Role SZÚ

PVP Bukov je na úrovni 12. patra dolu, využívá jeho infrastrukturu. Pracoviště tvoří tři sta metrů dlouhá chodba, po jejíchž stranách jsou vyražené komory, kde se odehrává výzkum. Podle Smutka se na něm podílejí víceoborové týmy, v nichž jsou geologové, stavební inženýři a matematičtí modeláři.

Zkoumané aspekty

Zkoumají například proudění podzemní vody v puklinách. „Je to jediné dynamické médium, které v úložišti je a které může transportovat radioaktivní látky. Proto je nejdůležitější zjistit, jak rychle voda proudí, jak rychle by se potenciální škodliviny dostaly na zemský povrch,“ řekl Karel Sosna z firmy SG Geotechnika, který tam pracoval.

Nejdelší projekt potrvá 13 let, zaměřený je na korozi materiálů, z nichž mají být kontejnery pro uložení paliva. Testovaná bude uhlíková ocel, korozivzdorná ocel a jako záložní varianta měď. K utěsnění kontejnerů i chodeb úložiště má sloužit jíl bentonit.

Lokality pro budoucí úložiště

V Česku se teď pro umístění úložiště zvažují lokality Horka a Hrádek na Vysočině, Janoch u jihočeského Temelína a Březový potok na Klatovsku. SÚRAO podle Vondrovice předpokládá dokončení výběru v roce 2030. Úložiště má fungovat od roku 2065. Dotčené obce proti jeho stavbě protestují.

Nakládání s radioaktivním odpadem v ČR

Při provozu jaderného reaktoru vznikají různé radioaktivní látky. Většinu z nich (cca 99%) tvoří štěpné produkty uzavřené v palivových článcích. Nízkoaktivní odpady tvoří asi 90% veškeré produkce radioaktivních odpadů. Provozní odpady vznikají v provozech jaderných elektráren. Doba kontroly povrchového úložiště Dukovany se odhaduje na 300 let.

Čtěte také: Bezpečné nakládání s laboratorním odpadem

Komerční těžba v dole Rožná skončila v prosinci 2016, uranovou rudu horníci naposledy dobývali ve 24. patře, tedy 1200 metrů pod povrchem země. Nejnižší patra dolu nechává Diamo od letošního března zaplavit vodou, podle správy úložišť se tím sníží provozní náklady.

Bariéry a bezpečnost úložiště

Základem správného návrhu konstrukce hlubinného úložiště je dobrý průzkum. Vysoce radioaktivní odpad je ukládán při procesu zvaném vitrifikace. Kontejnerů se uvažují jednak hlediska bezpečnosti (různé nehody - např. letadla), jednak co největší životnost. Důležitou roli hrají inženýrské bariéry, tzv. geotechnická bariéra. Bentonit má ve srovnání s ostatními materiály nejstálejší reologické vlastnosti - tzn. dobu tisíců let.

Horninová bariéra je při ukládání jaderného odpadu důležitým prvkem bezpečnosti úložiště. Projekt se zaměřuje na geochemickou roli horninového prostředí jako na potenciální hlavní bariéru blokující šíření radioaktivních látek, zejména hlavní složky - uranu, z vyhořelého jaderného paliva.

Zkušenosti ze světa

Česká republika je jedna z asi 50 zemí, které musí problematiku RAO/VJP řešit. Prozatím nikde na světě se nezačalo budovat konečné hlubinné úložiště pro VJP. Nejdále se zatím dostalo Finsko, které již získalo stavební povolení v roce 2015, po něm má následovat Švédsko a Francie. S konečným hlubinným úložištěm pro NSRAO mají zkušenost zatím jen Jižní Korea, Německo a Spojené státy americké.

Vratnost („reversibility“) znamená dát možnost budoucím generacím rozhodnout o modifikacích nebo přeorientování úložného procesu, popřípadě vyjmout odpady v souvislosti s novým způsobem zneškodňování nebo přepracování. Dle názoru Švýcarského federálního úřadu pro energii (SFOE, str. 31) je vratnost nutno brát v úvahu při plánování HÚ tak, aby další generace měly možnost využít nové poznatky v souvislosti s HÚ. Vratnost je také uplatněna i v procesu výběru lokality a dovoluje budoucím generacím přehodnotit rozhodnutí.

Čtěte také: Chemický odpad: kam s ním?

Hlubinné úložiště (v originále „geological disposal“), u kterého se uplatňují koncepty vratnost a opětovné vyjmutí, se velice podobá principu prodlouženého dočasného skladování (v originále „extended interim storage).

Metoda prodlouženého dočasného skladování je jakousi variantou metody předávané správcovství (v originále „rolling stewardship“), která byla poprvé představena ve Spojených státech výborem Národní rady pro výzkum (NRC, 1995) a poté v publikaci Národního institutu pro environmentální politiku (NEPI, 1999).

Inspirativní byla debata našeho ministra s vedením Technického výzkumného střediska VTT v čele s uznávaným odborníkem prof. Erkki Lappävuorim. Řeší tedy styčný komunikační uzel, který v našich podmínkách bývá často problematický a přitom jde o velmi ziskovou instituci.

Členy této pracovní skupiny byli experti ČEZ, ÚJV Řež a starostové obcí ze tří lokalit Vysočiny, Ústeckého a Jihočeského kraje, vytipovaných pro možnou výstavbu hlubinného úložiště. Finsko je první zemí, která rozhodla o finální lokalitě hlubinného úložiště. Na lokalitě Olkiluoto bude ukládání vyhořelého paliva probíhat hlubinným způsobem v hloubce asi 500 m v podobných geologických podmínkách, jaké nabízejí vytipované lokality u nás.

Pracovní skupina měla možnost si prohlédnout koncové prostory asi 4400 m dlouhého tunelu budovaného úložiště. Tady (v hloubce asi 450 m) nyní probíhají velmi přísná charakterizační měření, jež zkoumají různé zátěžové momenty, které by v budoucnosti hlubinného úložiště v hloubce asi půl kilometru mohly nastat.

tags: #laboratoř #pro #ukládání #jaderného #odpadu #Czech

Oblíbené příspěvky:

• Toxikologie a ekologie pro chemiky
• Nakládání s komunálním odpadem v kanceláři
• Eko seminář pro děti: Přehled aktivit
• Ekologické aspekty pozemkových úprav
• Získání ekologické známky v Mikulově