Jak funguje jaderný reaktor
Obsluha do něj vloží palivo, v případě Temelína i Dukovan jím je mírně obohacený uran. Jeho radioaktivita je nízká a lze jej bez nebezpečí vzít do rukou v rukavicích. Při reakci narazí neutron do atomu uranu 235 a ten se rozpadne na dvě menší části, jež se rozletí od sebe. Při tom se uvolní energie a další neutrony - takže reakce řetězově pokračuje. Jestliže koncentrace štěpitelných látek poklesne pod přijatelnou mez, pak je palivo vyhořelé. Z 95 procent je tvoří neškodný uran 238, ve zbytku je trocha uranu 235, ale také plutonium a další vysoce radioaktivní prvky. Jejich záření je smrtelně nebezpečné pro každý živý organismus. Radionuklidy ve vyhořelém palivu se postupně rozpadají na méně nebezpečné prvky, až radioaktivita poklesne na úroveň srovnatelnou s látkami, které se vyskytují v přírodě. To však bude trvat statisíce let.
Obavy z plutonia
Vyhořelé palivo z reaktorů vytahují dálkově řízené mechanismy pod ochrannou vrstvou vody a umisťují do blízkého skladovacího bazénu. Tam - stále pod vodou - ztratí v průběhu asi pěti let část radioaktivity. A co potom? "V průběhu let se vynořilo mnoho návrhů, mezi nejkurióznější patřil nápad posílat vyhořelé palivo v raketách do vesmíru. Nebo uložit je do Antarktidy, kde se vlastním teplem protaví do ledu," vzpomíná Bedřich Heřmanský, profesor Fakulty jaderné a fyzikálně inženýrské ČVUT. "Před dvaceti lety převládla představa, že vyhořelé palivo půjde znovu využít." Některé země - Rusko, Francie, Británie - mají přepracovací závody, v nichž se z vyhořelého paliva získává plutonium a smíchává s uranem, aby vzniklo nové palivo pro reaktory. A však přepracování je velmi složité a drahé. "Ukazuje se také, že při něm hrozí větší riziko úniku radioaktivity do okolí než z elektrárny," poznamenává Bedřich Heřmanský. Některé státy se začaly od přepracování paliva odklánět i kvůli tlaku USA, které se obávají, že by získané plutonium mohlo být v nepovolaných rukou využito pro jaderné zbraně. Pro většinu zemí s jadernou energetikou včetně České republiky - je tedy vyhořelé palivo jen nebezpečným odpadem.
Do žulového masivu
Ze skladovací nádrže u reaktoru je dálkově řízené mechanismy umístí do mnohovrstevných kontejnerů z oceli. Ty odstíní radioaktivitu a odvádějí ven vznikající teplo. V nich materiál putuje do takzvaných meziskladů. V některých zemích se ukládá v bazénech s vodou, která odvádí teplo - například ve Švédsku je "mokrý" mezisklad nedaleko jaderné elektrárny Oskarshamn. Jinde se chladí vzduchem. V tuzemsku je "suchý" mezisklad v jaderné elektrárně v Dukovanech. Tam má vyhořelé palivo pod kontrolou odpočívat asi padesát let. Podle současných představ by je pak měla čekat konečná stanice - trvalé úložiště v hlubinách země. "Belgičané uvažují o úložišti v mocné vrstvě jílu, Němci zase o uložení v solných horninách u Gorlebenu poblíž Magdeburgu. U nás vypadá nejpravděpodobněji uložení do žulového masivu," říká geolog František Woller ze státem řízené Správy úložišť radioaktivních odpadů. "Český masiv je stabilní, žuly v něm jsou staré přibližně 300 až 400 milionů let," dodává. Český geologický ústav vytipoval 27 míst, která by se mohla hodit pro radioaktivní odpad. Jejich další průzkum se má uskutečnit v příštích letech. Konečné rozhodnutí není na spadnutí. Podle dnešních předpokladů by české úložiště mělo vzniknout až někdy po roce 2050. Zákony většiny evropských států zakazují, aby některá země na svém území uložila vyhořelé palivo z jiných států. Pokud se pravidla nezmění, stavba úložišť se Evropanům prodraží. Oproti tomu Spojené státy předpokládají, že vysoce radioaktivní odpad z elektráren uloží na jediném místě - v Yucca Mountains ve státě Nevada, asi 100 kilometrů od Las Vegas. Přestože jsou USA v přípravách úložiště nejdál, zařízení, které mělo být hotové už před dvěma lety, zatím není. "Nejsou za tím ani tak technické potíže jako spíše nechuť místních obyvatel je ve své blízkosti povolit," poznamenává profesor Heřmanský.
Najde se lepší nápad?
Vyhořelé palivo se nesmí dostat do životního prostředí nejméně sto tisíc let. Ekologičtí aktivisté varují, že nikdo nemůže vědět, co se za tak dlouhou dobu může s úložištěm stát. Nicméně už dnes je na Zemi zhruba 153 000 tun vyhořelého paliva a něco se s ním udělat musí. "Věřím, že ještě dříve, než začnou úložiště fungovat, najdou technici způsob, jak vyhořelé palivo vhodně využít," doufá Bedřich Heřmanský. První náznaky se už objevují. Vědci z americké vojenské laboratoře v Los Alamos vyvinuli urychlovač částic, který by se mohl hodit. Představa je takováto: Technici sestrojí nový typ reaktoru, v němž bude kolovat vyhořelé palivo ve formě roztavených solí. Štěpitelné prvky z něj budou rozbíjeny - tak jako v dnešních reaktorech - dopadem neutronů. Neutronů však nebude dost, a proto je obsluha dodá zvenčí. Vzniknou totiž při tříštění jader těžkých kovů (třeba olova nebo wolframu) ostřelovaných protony právě ze zmíněného urychlovače. Z takového reaktoru by podle některých vědců měl vyjít odpad, jehož radioaktivita klesne na bezpečnou úroveň už za pár desítek let. Ani pak by však nebylo vystaráno. "Hlubinné úložiště bude stejně zapotřebí pro demontované části odstavených jaderných elektráren, které zůstanou vysoce radioaktivní a budou objemnější než vyhořelé palivo," připomíná František Woller.
Obsluha do něj vloží palivo, v případě Temelína i Dukovan jím je mírně obohacený uran. Jeho radioaktivita je nízká a lze jej bez nebezpečí vzít do rukou v rukavicích. Při reakci narazí neutron do atomu uranu 235 a ten se rozpadne na dvě menší části, jež se rozletí od sebe. Při tom se uvolní energie a další neutrony - takže reakce řetězově pokračuje. Jestliže koncentrace štěpitelných látek poklesne pod přijatelnou mez, pak je palivo vyhořelé. Z 95 procent je tvoří neškodný uran 238, ve zbytku je trocha uranu 235, ale také plutonium a další vysoce radioaktivní prvky. Jejich záření je smrtelně nebezpečné pro každý živý organismus. Radionuklidy ve vyhořelém palivu se postupně rozpadají na méně nebezpečné prvky, až radioaktivita poklesne na úroveň srovnatelnou s látkami, které se vyskytují v přírodě. To však bude trvat statisíce let.
Obavy z plutonia
Vyhořelé palivo z reaktorů vytahují dálkově řízené mechanismy pod ochrannou vrstvou vody a umisťují do blízkého skladovacího bazénu. Tam - stále pod vodou - ztratí v průběhu asi pěti let část radioaktivity. A co potom? "V průběhu let se vynořilo mnoho návrhů, mezi nejkurióznější patřil nápad posílat vyhořelé palivo v raketách do vesmíru. Nebo uložit je do Antarktidy, kde se vlastním teplem protaví do ledu," vzpomíná Bedřich Heřmanský, profesor Fakulty jaderné a fyzikálně inženýrské ČVUT. "Před dvaceti lety převládla představa, že vyhořelé palivo půjde znovu využít." Některé země - Rusko, Francie, Británie - mají přepracovací závody, v nichž se z vyhořelého paliva získává plutonium a smíchává s uranem, aby vzniklo nové palivo pro reaktory. A však přepracování je velmi složité a drahé. "Ukazuje se také, že při něm hrozí větší riziko úniku radioaktivity do okolí než z elektrárny," poznamenává Bedřich Heřmanský. Některé státy se začaly od přepracování paliva odklánět i kvůli tlaku USA, které se obávají, že by získané plutonium mohlo být v nepovolaných rukou využito pro jaderné zbraně. Pro většinu zemí s jadernou energetikou včetně České republiky - je tedy vyhořelé palivo jen nebezpečným odpadem.
Do žulového masivu
Ze skladovací nádrže u reaktoru je dálkově řízené mechanismy umístí do mnohovrstevných kontejnerů z oceli. Ty odstíní radioaktivitu a odvádějí ven vznikající teplo. V nich materiál putuje do takzvaných meziskladů. V některých zemích se ukládá v bazénech s vodou, která odvádí teplo - například ve Švédsku je "mokrý" mezisklad nedaleko jaderné elektrárny Oskarshamn. Jinde se chladí vzduchem. V tuzemsku je "suchý" mezisklad v jaderné elektrárně v Dukovanech. Tam má vyhořelé palivo pod kontrolou odpočívat asi padesát let. Podle současných představ by je pak měla čekat konečná stanice - trvalé úložiště v hlubinách země. "Belgičané uvažují o úložišti v mocné vrstvě jílu, Němci zase o uložení v solných horninách u Gorlebenu poblíž Magdeburgu. U nás vypadá nejpravděpodobněji uložení do žulového masivu," říká geolog František Woller ze státem řízené Správy úložišť radioaktivních odpadů. "Český masiv je stabilní, žuly v něm jsou staré přibližně 300 až 400 milionů let," dodává. Český geologický ústav vytipoval 27 míst, která by se mohla hodit pro radioaktivní odpad. Jejich další průzkum se má uskutečnit v příštích letech. Konečné rozhodnutí není na spadnutí. Podle dnešních předpokladů by české úložiště mělo vzniknout až někdy po roce 2050. Zákony většiny evropských států zakazují, aby některá země na svém území uložila vyhořelé palivo z jiných států. Pokud se pravidla nezmění, stavba úložišť se Evropanům prodraží. Oproti tomu Spojené státy předpokládají, že vysoce radioaktivní odpad z elektráren uloží na jediném místě - v Yucca Mountains ve státě Nevada, asi 100 kilometrů od Las Vegas. Přestože jsou USA v přípravách úložiště nejdál, zařízení, které mělo být hotové už před dvěma lety, zatím není. "Nejsou za tím ani tak technické potíže jako spíše nechuť místních obyvatel je ve své blízkosti povolit," poznamenává profesor Heřmanský.
Najde se lepší nápad?
Vyhořelé palivo se nesmí dostat do životního prostředí nejméně sto tisíc let. Ekologičtí aktivisté varují, že nikdo nemůže vědět, co se za tak dlouhou dobu může s úložištěm stát. Nicméně už dnes je na Zemi zhruba 153 000 tun vyhořelého paliva a něco se s ním udělat musí. "Věřím, že ještě dříve, než začnou úložiště fungovat, najdou technici způsob, jak vyhořelé palivo vhodně využít," doufá Bedřich Heřmanský. První náznaky se už objevují. Vědci z americké vojenské laboratoře v Los Alamos vyvinuli urychlovač částic, který by se mohl hodit. Představa je takováto: Technici sestrojí nový typ reaktoru, v němž bude kolovat vyhořelé palivo ve formě roztavených solí. Štěpitelné prvky z něj budou rozbíjeny - tak jako v dnešních reaktorech - dopadem neutronů. Neutronů však nebude dost, a proto je obsluha dodá zvenčí. Vzniknou totiž při tříštění jader těžkých kovů (třeba olova nebo wolframu) ostřelovaných protony právě ze zmíněného urychlovače. Z takového reaktoru by podle některých vědců měl vyjít odpad, jehož radioaktivita klesne na bezpečnou úroveň už za pár desítek let. Ani pak by však nebylo vystaráno. "Hlubinné úložiště bude stejně zapotřebí pro demontované části odstavených jaderných elektráren, které zůstanou vysoce radioaktivní a budou objemnější než vyhořelé palivo," připomíná František Woller.
