Eversheds Sutherland
VSE
Belimo

Rádioaktívny odpad a vyhoreté jadrové palivo - mýty a realita

V súvislosti so žiarením aj rádioaktívnym odpadom existuje niekoľko rozšírených mýtov. Niektoré z nich vedú k regulácii a opatreniam, ktoré sú kontraproduktívne pre ľudské zdravie a bezpečnosť.

Prieskum lokality pre hlbinné úložisko jadrového odpadu

Prieskum lokality pre hlbinné úložisko jadrového odpadu | NCR, Flickr https://flic.kr/p/qacBkD

Svetová jadrová asociácia (World Nuclear Association) informuje o problematike rádioaktívneho odpadu v texte, z ktorého vyberáme najpodstatnejšie časti.

V priebehu rokov sa v médiách, zo strany verejnosti a iných zainteresovaných skupín vyjadrilo mnoho názorov a obáv v súvislosti s jadrovým priemyslom a najmä jeho odpadom. Vyskytli sa otázky, či má jadrová energetika pokračovať, keď sa zjavne ešte uspokojivo nevyriešila otázka, ako naložiť s jej odpadom.

Medzi najčastejšie vyjadrované názory a obavy patrí týchto desať.

  1. Jadrový priemysel stále nemá riešenie "problému odpadu".
  2. Preprava tohto odpadu predstavuje neprijateľné riziko pre ľudí a životné prostredie.
  3. Plutónium je najnebezpečnejší materiál na svete.
  4. Jadrový odpad je nebezpečný po dobu desiatok tisíc rokov. To je jednoznačne bezprecedentné a predstavuje to obrovskú hrozbu pre naše budúce generácie.
  5. Aj v prípade uloženia do geologického úložiska sa môže odpad objaviť a ohroziť budúce generácie.
  6. Nikto nepozná skutočné náklady na nakladanie s odpadom. Náklady sú také vysoké, že jadrová energia nikdy nemôže byť ekonomická.
  7. Odpad by sa mal ukladať do vesmíru.
  8. Jadrový odpad by sa mal premieňať na neškodné materiály.
  9. Existuje potenciálna teroristická hrozba v súvislosti s veľkým objemom rádioaktívneho odpadu, ktorý sa v súčasnosti skladuje, a riziko, že by tento odpad mohol uniknúť alebo sa rozptýliť v dôsledku teroristickej akcie.
  10. Radiačné žiarenie vytvorené človekom sa líši od prírodného žiarenia.

1. Jadrový priemysel stále nemá riešenie „problému odpadu"

Jadrová energetika vyvinula a zaviedla väčšinu technológií potrebných na konečné zneškodnenie všetkého odpadu, ktorý produkuje. Otázkou nie je technologická realizovateľnosť, ale akceptácia zo strany verejnosti.

Množstvo odpadu, ktoré produkuje jadrová energetika, je v porovnaní s inými priemyselnými činnosťami malé.

Až 97 % vyprodukovaného odpadu sa klasifikuje ako nízko alebo stredne aktívny odpad (low-level waste LLW alebo intermediate-level waste ILW).

Takýto odpad sa už mnoho rokov vo veľkej miere ukladá do blízko-povrchových úložísk. Vo Francúzsku, kde sa palivo spracováva, sa len 0,2 % objemu všetkých rádioaktívnych odpadov klasifikuje ako vysokoaktívny odpad (high-level waste HLW).

Množstvo tohto vysoko rádioaktívneho odpadu HLW, ktoré vzniká počas výroby v jadrovej elektrárni (vrátane použitého paliva, ak sa považuje za odpad), je malé; typický veľký reaktor (1 GWe) vyprodukuje približne 25 - 30 ton použitého paliva ročne.

Z reaktorov na celom svete bolo doteraz vyvezených približne 400 000 ton použitého paliva, pričom približne jedna tretina bola opätovne spracovaná.

Na rozdiel od iných priemyselných toxických odpadov sa hlavné nebezpečenstvo spojené s HLW - rádioaktivita - časom znižuje. V súčasnosti poskytujú zariadenia na dočasné skladovanie vhodné prostredie na zadržiavanie existujúceho odpadu a na nakladanie s ním a rozpad tepla a rádioaktivity v priebehu času je silnou motiváciou na skladovanie HLW na obdobie pred jeho konečným uložením.

V skutočnosti sa po 40 rokoch rádioaktivita použitého paliva znížila približne na jednu tisícinu úrovne v čase jeho vyloženia. Zariadenia na dočasné skladovanie tiež umožňujú krajine skladovať vyhorené palivo až do času, keď vyprodukuje dostatočné množstvo na to, aby bol vývoj finálneho úložiska ekonomický.

Z dlhodobého hľadiska sú však pre HLW potrebné vhodné opatrenia na jeho finálne uloženie, keďže vykazuje dlhodobú rádioaktivitu.

Geologické úložiská

Bezpečné a ekologické ukladanie HLW je technologicky overené a medzinárodná vedecká komunita sa zhodla na hlbinných geologických úložiskách. Takéto projekty sú v niektorých krajinách, ako napríklad vo Fínsku a Švédsku, v pokročilom štádiu.

V USA je už v prevádzke hlbinné geologické úložisko odpadu (Waste Isolation Pilot Plant) na ukladanie transuránového odpadu (dlhodobý ILW kontaminovaný vojenskými materiálmi, ako je plutónium).

Geologické úložiská (Geological disposal facilities - GDF) sa v súčasnosti používajú na ukladanie iných toxických odpadov, vrátane odpadov obsahujúcich ortuť, kyanid, arzén a dioxíny.

radioactive waste barrelsFoto: Marco Verch, Flickr

2. Preprava tohto odpadu predstavuje neprijateľné riziko pre ľudí a životné prostredie

Nebezpečný odpad vzniká pri väčšine veľkých priemyselných procesov.

Zo všetkých nebezpečných materiálov, ktoré sa každoročne prepravujú v USA, tvorí rádioaktívny odpad len 5 % z celkového množstva; a z týchto 5 % sa menej ako 10 % týka výroby jadrovej energie.

Na celom svete sa ročne prepraví približne 15 miliónov balíkov rádioaktívneho materiálu po verejných cestách, železniciach a lodiach.

Počas mnohých miliónov prepravných kilometrov sa nevyskytol žiadny prípad úniku rádioaktívnych látok, ktorý by spôsobil škody ľuďom, majetku alebo životnému prostrediu.

Hlavnou zárukou bezpečnosti pri preprave jadrových materiálov je spôsob ich balenia. Obaly, v ktorých sa odpad skladuje počas prepravy, sú navrhnuté tak, aby zabezpečili ochranu pred žiarením a zadržanie odpadu aj v podmienkach najextrémnejších havárií.

Medzinárodná agentúra pre atómovú energiu (MAAE) vypracovala rôzne normy pre balenie podľa vlastností a potenciálneho nebezpečenstva, ktoré predstavujú rôzne typy jadrových materiálov. Preprava HLW sa uskutočňuje v robustných 125-tonových sudoch typu B. Nikdy nedošlo k nehode, pri ktorej by sa prepravný sud typu B obsahujúci rádioaktívne materiály porušil alebo unikol.

Významná nehoda v USA, ktorá sa stala v roku 1971, preukázala neporušenosť suda typu B, ktorý bol neskôr opäť uvedený do prevádzky.

Bezpečnostné prvky zabudované do sudov typu B sú veľmi dôležité. Aby sa rádioaktívny materiál vo veľkom obale typu B pri preprave po mori dostal do kontaktu s okolím, muselo by dôjsť k roztrhnutiu lodného podpalubia (vnútri dvojitého trupu), roztrhnutiu 25 cm hrubého oceľového suda a roztrhnutiu nerezovej banky alebo palivových tyčí. Potom by sa odhalilo buď borosilikátové sklo (v prípade prepracovaného odpadu), alebo keramický palivový materiál, ale v oboch prípadoch sú tieto materiály veľmi nerozpustné.

3. Plutónium je najnebezpečnejší materiál na svete

O plutóniu sa uvádza, že je "najtoxickejšou látkou na Zemi" a je také nebezpečné, že "smietka môže zabiť".

Porovnávanie toxických látok nie je jednoznačné. Vplyvom vdýchnutia plutónia by sa zvýšila pravdepodobnosť vzniku rakoviny za niekoľko rokov, zatiaľ čo väčšina ostatných silných toxínov vedie k oveľa rýchlejšej smrti.

Najlepšie porovnania ukazujú, že gram na gram sú toxíny ako ricín, niektoré hadie jedy, kyanid a dokonca aj kofeín podstatne toxickejšie ako plutónium.

Napriek tomu je plutónium toxické a preto sa s ním musí zaobchádzať zodpovedne. 

Jeho nebezpečenstvo je spojené najmä s ionizujúcim žiarením, ktoré vyžaruje. Nebezpečné je však predovšetkým vtedy, ak sa vdychuje v malých časticiach.

Tyč s rádioaktívnym palivomTyč s rádioaktívnym palivom | Ilustračné foto: Energie-portal.sk

4. Jadrový odpad je nebezpečný po dobu desiatok tisíc rokov

Mnohé priemyselné odvetvia produkujú nebezpečný a toxický odpad. So všetkými toxickými odpadmi sa musí zaobchádzať bezpečne, nielen s rádioaktívnym odpadom.

Rádioaktivita jadrového odpadu sa prirodzene rozpadá a má obmedzenú dobu rádioaktívneho pôsobenia. V priebehu 1 000 až 10 000 rokov sa rádioaktivita vysokohorského odpadu rozpadne na úroveň pôvodne vyťaženej rudy.

Jeho nebezpečnosť potom závisí od toho, ako je koncentrovaný. Na porovnanie, iné priemyselné odpady (napr. ťažké kovy, ako kadmium a ortuť) zostávajú nebezpečné po neobmedzenú dobu.

Väčšina vyprodukovaného jadrového odpadu je nebezpečná vzhľadom na svoju rádioaktivitu len niekoľko desiatok rokov a bežne sa ukladá do úložísk v blízkosti povrchu zeme. Len malý objem jadrového odpadu (~3 % z celkového objemu) je dlhodobý a vysoko rádioaktívny a vyžaduje si izoláciu od životného prostredia na mnoho tisíc rokov.

5. Aj v prípade uloženia do geologického úložiska sa môže odpad objaviť a ohroziť budúce generácie

Radiační vedci, geológovia a inžinieri vypracovali podrobné plány na bezpečné podzemné skladovanie jadrového odpadu a niektoré z nich už fungujú. Geologické úložiská pre vysoko rádioaktívny odpad (HLW) sú navrhnuté tak, aby zabezpečili, že škodlivé žiarenie sa nedostane na povrch ani v prípade silných zemetrasení alebo v dôsledku plynutia času.

Návrhy na dlhodobé ukladanie zahŕňajú viacero vrstiev ochrany. Odpad je uzavretý vo vysoko technologických sudoch v stabilnej, sklovitej forme a ukladá sa v hĺbkach hlboko pod biosférou.

Takéto riešenia dlhodobého geologického skladovania sú navrhnuté tak, aby zabránili akémukoľvek pohybu rádioaktivity počas tisícok rokov.

Hoci príslušné časové rámce vylučujú úplné testovanie, príroda poskytla analogické príklady úspešného skladovania rádioaktívneho odpadu v stabilných geologických formáciách.

Približne pred dvoma miliardami rokov sa na území dnešného Gabonu v Afrike na bohatom prírodnom ložisku uránu vytvorili spontánne rozsiahle jadrové reakcie, ktoré prebiehali mnoho rokov. Odvtedy sa napriek tisíckam storočí tropických dažďov a podpovrchovej vody dlhodobý rádioaktívny "odpad" z týchto "reaktorov" premiestnil o menej ako 10 metrov.

6. Nikto nepozná skutočné náklady na nakladanie s odpadom. Náklady sú také vysoké, že jadrová energia nemôže byť nikdy ekonomicky výhodná

Keďže sa všeobecne uznáva, že náklady na zneškodnenie by mali znášať producenti rádioaktívneho odpadu, väčšina krajín s jadrovými programami vypracúva odhady nákladov na zneškodnenie a pravidelne ich aktualizuje.

Medzinárodné organizácie, ako napríklad Agentúra pre jadrovú energiu (Nuclear Energy Agency - NEA) Organizácie pre hospodársku spoluprácu a rozvoj (OECD), tiež koordinujú činnosti na vzájomné porovnanie týchto odhadov.

V prípade nízkoaktívneho odpadu LLW sú náklady dobre známe, pretože na celom svete bolo vybudovaných a už mnoho rokov funguje množstvo zariadení.

V prípade vysoko rádioaktívneho odpad HLW sa odhady nákladov stávajú čoraz spoľahlivejšími, pretože projekty sa blížia k realizácii.

Na základe odhadovaných celkových nákladov na nakladanie s jadrovým odpadom mnohé krajiny vyžadujú, aby prevádzkovatelia jadrových elektrární vyčlenili finančné prostriedky na pokrytie všetkých nákladov.

V rôznych krajinách existujú rôzne mechanizmy. Hoci suma, ktorá sa už uložila do účelových fondov, je vysoká, náklady na nakladanie s odpadom nezvyšujú drasticky cenu elektrickej energie.

Náklady na nakladanie s vyhoreným palivom a jeho likvidáciu predstavujú zvyčajne približne 10 % celkových nákladov spojených s výrobou elektriny z jadrovej elektrárne. Hoci sú teda absolútne náklady na nakladanie s odpadom vysoké, neznamenajú, že by bol jadrový palivový cyklus nehospodárny, pretože pomer dosiahnutých príjmov a vyprodukovaného množstva odpadu je vysoký.

Úložisko vyhoreného jadrového paliva ONKALO (Posiva, Fínsko) Úložisko vyhoreného jadrového paliva ONKALO (Posiva, Fínsko) | Zdroj: NEA

7. Odpad by sa mal ukladať do vesmíru

Možnosť uloženia odpadu do vesmíru sa opakovane skúmala od 70. rokov 20. storočia. Táto možnosť sa nerealizovala a ďalšie štúdie sa nevykonali z dôvodu vysokých nákladov a bezpečnostných aspektov spojených s rizikom zlyhania štartu.

8. Jadrový odpad by sa mal premieňať na neškodné materiály

Transmutácia je proces premeny jedného rádionuklidu na iný prostredníctvom bombardovania neutrónmi v jadrovom reaktore alebo v zariadení poháňanom urýchľovačom. Cieľom je zmeniť dlhožijúce aktinoidy a produkty štiepenia na nuklidy s výrazne kratším životným cyklom. Cieľom je získať odpad, ktorý sa stane rádiologicky neškodným len za niekoľko stoviek rokov.

Transmutácia nie je uskutočniteľná pre všetok odpad, ktorý vznikol v minulosti alebo ktorý vznikne v budúcnosti. Transmutácia môže znížiť množstvo odpadu, ale len do určitej miery, a preto neodstráni potrebu určitého spôsobu konečného zneškodnenia.

Výskum transmutácie však pokračuje. Jedným z technických problémov je izolácia každého nuklidu (oddielu) tak, aby ho bolo možné následne ožarovať, inak by tento proces pravdepodobne vytvoril toľko odpadu, koľko ho zničí. Odhliadnuc od nákladov je pravdepodobné, že výhody transmutácie nevyvážia záťaž dodatočných potrebných operácií na separáciu a transmutáciu len časti nuklidov.

9. Existuje potenciálna teroristická hrozba v súvislosti s veľkým objemom rádioaktívneho odpadu, ktorý sa v súčasnosti skladuje, a riziko, že tento odpad môže uniknúť alebo sa rozptýliť v dôsledku teroristickej akcie

Vysokoaktívny odpad HLW sa skladuje v zabezpečených jadrových zariadeniach s príslušnými ochrannými opatreniami. Väčšina vyprodukovaného HLW sa uchováva vo forme stabilných keramických pevných látok alebo v sklovitej forme, ktorá je navrhnutá tak, aby zabezpečila bezpečné zachytenie rádioaktívnych izotopov vznikajúcich pri jadrovej reakcii v skle alebo keramike.

Ich štruktúra je taká, že by ich bolo veľmi ťažké rozptýliť teroristickou akciou, takže hrozba takzvaných "špinavých bômb" nie je vysoká.

Americká komisia pre jadrový dozor (NRC) reagovala na návrhy, že vyhorené palivo je zraniteľné voči teroristickým akciám a malo by sa po piatich rokoch uložiť do suchých skladovacích sudov: „Bazény s vyhoretým palivom v jadrových reaktoroch nie sú ľahko dostupné ani ľahko narušiteľné. Namiesto toho sú to pevné štruktúry skonštruované z veľmi hrubých, oceľou vystužených betónových stien s vložkami z nehrdzavejúcej ocele. Okrem toho ďalšie konštrukčné charakteristiky týchto bazénov... môžu spôsobiť ich vysokú odolnosť voči poškodeniu a môžu uľahčiť schopnosť vyrovnať sa s akýmkoľvek poškodením. Medzi takéto charakteristiky môže patriť, že palivo v bazéne je čiastočne alebo úplne pod úrovňou terénu a bazén je chránený inými konštrukciami elektrárne.”

V správe, ktorú 25. júna 2002 vydala Národná akadémia vied, sa konštatuje, že ak by došlo k útoku špinavou bombou, „počet obetí by bol pravdepodobne nízky a kontaminácia by sa dala zistiť a odstrániť z prostredia, hoci takéto čistenie by bolo pravdepodobne nákladné a časovo náročné."

Rozvrat spôsobený takýmto útokom by bol dôsledkom strachu verejnosti z čohokoľvek „jadrového”, a preto „jednoduchosť obnovy... by do veľkej miery závisela od toho, ako by útok zvládli prví respondenti, politickí lídri a spravodajské médiá, ktorí by pomáhali formovať verejnú mienku a reakcie.”

Medzinárodná atómová agentúra (MAAE) označila zdravotnícke a priemyselné rádioaktívne zdroje za zdroje, ktoré predstavujú značné obavy z hľadiska potenciálnych teroristických hrozieb vyplývajúcich z ich použitia v špinavých bombách.

Potreba prísnejšej kontroly, ktorá by zabránila krádeži alebo strate kontroly nad výkonnými rádiologickými zdrojmi, a tým zaistila ich bezpečnosť a ochranu, bola zdôraznená ako mimoriadne dôležitá.

10. Radiačná činnosť človeka sa líši od prírodného žiarenia

Žiarenie vyžarované z rádionuklidov vyrobených človekom má presne rovnakú formu ako žiarenie vyžarované z prírodných rádioaktívnych materiálov (konkrétne alfa, beta alebo gama žiarenie). Žiarenie emitované prirodzene sa vyskytujúcimi materiálmi ako také nemožno odlíšiť od žiarenia produkovaného materiálmi v jadrovom palivovom cykle.

Väčšina prvkov má rádioaktívnu formu (rádioizotop) a mnohé z nich sa vyskytujú v prírode.

Žijeme obklopení prirodzene rádioaktívnymi materiálmi a neustále sa kúpeme v žiarení pochádzajúcom z hornín a pôdy, stavebných materiálov, oblohy (vesmíru), potravín a jeden z druhého. 

Typická úroveň vystavenia pozadia je 2 - 3 milisieverty za rok. Predpisy obmedzujú dodatočné ožiarenie spôsobené ľudskou činnosťou (okrem medicíny) na 1 mSv/rok pre obyvateľov a v priemere 20 mSv/rok pre ožiarenie pri práci. Tieto úrovne sa prekračujú veľmi zriedkavo, hoci sa nepreukázalo žiadne poškodenie pri úrovniach do 50 mSv/rok. Niektorí ľudia sú vystavení celoživotnému prírodnému pozadiu, ktoré je vyššie ako táto úroveň.

/Zdroj: Radioactive Waste – Myths and Realities | World Nuclear Association/


Diskusia (0)

Pridajte komentár

Táto funkcia zabraňuje robotom pridávať neadekvátne príspevky. Zadajte prosím overovací kód, ktorý je výsledkom uvedeného vzorca.



Pre pridanie nového komentára sa prosím prihláste.


Mohlo by vás zaujímať

Počítajú s gigawattovým prírastkom fotovoltiky ročne aj napriek ochladeniu trhu

Počítajú s gigawattovým prírastkom fotovoltiky ročne aj napriek ochladeniu trhu

Darí sa inštaláciám v českých domácnostiach. Pridať musíme vo veľkých zdrojoch a batériách, vraví Jan Fousek z Asociácie pre akumuláciu energie.

Ako bude fungovať EIA a povoľovacie procesy vo svetle legislatívnych zmien? (PRÁVNY POHĽAD)

Ako bude fungovať EIA a povoľovacie procesy vo svetle legislatívnych zmien? (PRÁVNY POHĽAD)

Článok opisuje vybrané aspekty procesu EIA a povoľovacích procesov vo svetle legislatívnych úprav účinných od 1. 4. 2024, ako aj návrhov, ktoré sú aktuálne v legislatívnom procese.

Nie je to len o fotovoltických paneloch a tepelnom čerpadle. K efektívnej prevádzke treba manažment, vysvetľuje odborník

Nie je to len o fotovoltických paneloch a tepelnom čerpadle. K efektívnej prevádzke treba manažment, vysvetľuje odborník

Nestačí sa pozerať na jednotlivé zariadenia, kľúčové je, ako funguje celý systém, hovorí Daniel Hrčka zo spoločnosti Viessmann.

X
X
X
X