Tato práce se zaměřuje na analýzu problematiky radioaktivních odpadů, jejich klasifikaci a metod pro jejich zpracování, skladování a uložení. Práce popisuje možnosti ukládání radioaktivních odpadů a metody pro jejich bezpečné uložení. Bezpečné nakládání s radioaktivním odpadem je klíčové pro mírové využívání jaderné energie. Pokračující výzkum, inovace a globální spolupráce jsou nezbytné pro udržitelnou budoucnost.
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.).
Čtěte také: Zateplení fasády s ohledem na životní prostředí
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.
Co je to hlubinné úložiště radioaktivního odpadu a jak se liší od skladu radioaktivního odpadu nebo vyhořelého jaderného paliva? 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. 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.
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.“
Na rozdíl od skladování se ukládání týká pouze radioaktivního odpadu, přičemž vyhořelé jaderné palivo bude před uložením deklarováno původcem nebo SÚJB jako radioaktivní odpad.
Čtěte také: Globální znečištění plasty
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.
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.
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.
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.
Čtěte také: Řešení problémů se znečištěním vody
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.
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. Žádná možnost „bezodpadového“ nakládání s vyhořelým jaderným palivem neexistuje, a s vysokým stupněm pravděpodobnosti v budoucnu ani existovat nebude.
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.
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).
Producenti vyhořelého (použitého) jaderného paliva tvrdí, že se jedná o cennou surovinu. 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.).
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.
Jaderný odpad je odpadem vznikajícím v odvětvích, kde se zpracovávají radioaktivní látky. V ČR je evidováno několik set producentů jaderného odpadu, kteří podléhají kontrole ze strany Státního úřadu pro jadernou bezpečnost (SÚJB).
Pro vysokoaktivní odpady a vyhořelé jaderné palivo se plánuje do roku 2065 vybudovat hlubinné úložiště. Vyhořelé jaderné palivo se do této doby nejprve dochlazuje ve speciálních bazénech poblíž reaktoru, odkud se poté na několik desetiletí uskladní do tzv. V těchto meziskladech je vyhořelé palivo skladováno ve speciálních kontejnerech CASTOR.
V České republice se o ukládání radioaktivních odpadů stará SÚRAO a kontroly provádí SÚJB. Činnosti těchto institucí jsou financovány z tzv. jaderného účtu, který je vedený u ČNB a spravovaný ministerstvem financí.
V současnosti v ČR probíhá výběr lokalit vhodných pro budoucí úložiště. Na těchto lokalitách by proto v současnosti měla proběhnout tzv. první fáze výběru, tedy povrchový geofyzikální průzkum, který se skládá z odběru vzorků půdy v hloubkách od jednoho do pěti metrů.
Český stát už více než 23 let hledá vhodnou lokalitu pro dlouhodobé uložení radioaktivního odpadu a vyhořelého paliva z jaderných elektráren. Proč stále není jasné, kde úložiště vznikne? Místo vhodné pro jeho ukládání -tzv. hlubinné jaderné úložiště - má za úkol najít Správa úložišť radioaktivních odpadů (SÚRAO). Příslušný úřad už údajně utratil téměř dvě miliardy korun. Zatím bez výsledku.
Podle poslední verze má hlubinné úložiště jaderného odpadu v Česku vzniknout v jedné ze čtyř následujících lokalit - Janoch u Temelína, Horka na Třebíčsku, Hrádek na Jihlavsku, či Březový potok na Klatovsku. Úložiště, v němž by měly být trvale v hloubce půl kilometru uloženy tisíce tun vyhořelého paliva z jaderných elektráren, má v ČR vzniknout do roku 2065. Náklady na jeho stavbu a provoz mají podle dřívějších informací dosáhnout zhruba 111 miliard korun.
Koncem listopadu 2020 vydala Platforma proti hlubinnému úložišti (dále jen Platforma) stanovisko: kritizuje v něm neexistenci legislativy, která měla posílit možnosti samospráv při rozhodování o úložišti a zlepšit nevyhovující postavení obcí v povolovacích řízeních.
Dotčené obce chtějí, aby se plnohodnotnou alternativou vůči nyní vládou preferovanému konečnému hlubinnému uložení vyhořelého jaderného paliva stalo jeho dlouhodobé skladování.
Letos v únoru zaslali starostové dotčených lokalit dopisy, v nichž žádají o pomoc nové krajské samosprávy (kraje Plzeňského a Vysočiny). Chtějí po nich podporu proti postupu Ministerstva průmyslu a obchodu a SÚRAO a podporu změn v legislativě, které zajistí respektování jejich zájmů při hledání úložiště.
Jedním z nejdiskutovanějších druhů průmyslového odpadu je nebezpečný odpad z jaderných elektráren. Radioaktivita v lidech přirozeně budí obavy s ohledem na havárie posledních desetiletí na Ukrajině a v Japonsku. Otázkou je však přijetí veřejnosti a nikoli technologická proveditelnost.
Nebezpečný odpad vzniká při většině důležitých průmyslových procesů, a je často následně převážen z místa vzniku do zařízení na zpracování nebo k likvidaci. Celosvětově je každý rok přepraveno asi 15 milionů kontejnerů radioaktivního materiálu ať už po silnicích, železnicích nebo loďmi. Většina vyprodukovaného jaderného odpadu je kvůli své radioaktivitě silně nebezpečná několik desítek let a běžně se ukládá do zařízení v blízkosti zemského povrchu.
Geologická úložiště pro radioaktivní odpad jsou navržena tak, aby zajistila, že škodlivé záření nedosáhne povrchu ani v případě silných zemětřesení nebo v průběhu času. Taková dlouhodobá geologická úložiště jsou navržena tak, aby zabránila jakémukoli pohybu radioaktivity po tisíce let.
Dne 1. 1. 2017 vstoupil v účinnost nový atomový zákon č. 263/2016 Sb. a jeho prováděcí předpisy, které přinesly v oblasti radiační ochrany nové změny týkající se regulace ozáření fyzických osob z přírodních zdrojů záření. Atomový zákon transponuje novou evropskou legislativu - tedy směrnici 2013/59/Euratom.
Vlastníci (především starších) obytných budov, kde je překročena hodnota ročního průměru objemové aktivity radonu ve vzduchu 3000 Bq/m3, mají povinnost provést nápravu. V Česku na to existuje několik forem dotací.
Transmutace radionuklidů skutečně není ničím neznámým. Přeměna jednoho chemického prvku nebo izotopu na jiný se vyskytuje v jakémkoli procesu, kde se mění počet protonů nebo neutronů v jádru atomu. Toho lze docílit buď jadernými reakcemi, při kterých vnější částice reaguje s jádrem (například v reaktoru, v urychlovači částic nebo se tak děje přirozeně fúzní reakcí ve většině hvězd), nebo radioaktivním rozpadem, kde není potřeba žádná vnější příčina.
V případě radioaktivního odpadu z elektráren jde o přeměnu aktinoidů a štěpných produktů s dlouhou životností na nuklidy s kratší životností. Transmutace tak může být schopna snížit množství odpadu, ale stane se tak pouze do určité míry.
SÚRAO se hájí tím, že dělá jen to, co mu uloží nadřízený orgán, tedy MPO a potažmo stát s tím, že má na starosti technické záležitosti týkající se průzkumu lokalit. Na otázku, kde je konkrétní výsledek velké finanční investice, nebylo schopno dát jednoznačnou odpověď.
Nejvyšší kontrolní úřad konstatoval, že v letech 2015 až 2019 vynaložila Správa úložišť radioaktivních odpadů na výběr lokalit téměř 566 milionů korun. Jde o částku, která zahrnuje náklady za několik let probíhající práce na devíti lokalitách, za veškeré geologické průzkumy a výzkumy, které jsou nákladné, a nejde je uspěchat.
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. 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.
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.
Náklady na ukládání jsou poměrně vysoké a jsou hrazeny státem. Náklady byly vyčísleny ve struktuře uvedené v tabulce.
ÚJV Řež dlouhodobě v mezinárodním prostředí zajišťuje přepravu vyhořelého jaderného paliva z výzkumných reaktorů. Důležité analýzy jsou prováděny akreditovanými metodami v rámci Centrální analytické laboratoře - zkušební laboratoře (CAL-ZL).
Pro komerční využití v oblasti sanačních technologií a ochrany životního prostředí nabízíme specializované sorpčních materiály na bázi titanylsulfátu (TSM) a alkalického titanátu (AT80). Sorpční materiály vyvinula ÚJV Řež ve spolupráci s ÚACH AVČR, v.v.i.
Zásahová skupina ÚJV Řež, a. s., na místě lokalizuje zdroj, zajistí radiační ochranu osob, zajistí odvoz k dalšímu zpracování a po odvozu provede proměření místa nálezu.
Tabulka: Přehled nákladů na ukládání VAO či VJP (mil. Kč)
| Položka | Náklady (mil. Kč) |
|---|---|
| Průzkum lokality | Odhady se liší |
| Výstavba úložiště | Odhady se liší |
| Provoz úložiště | Odhady se liší |
| Uzavření úložiště | Odhady se liší |
tags: #moznosti #ulozeni #radioaktivniho #odpadu