MENDELOVA UNIVERZITA V BRNĚ AGRONOMICKÁ FAKULTA DIPLOMOVÁ PRÁCE

Transkript

1 MENDELOVA UNIVERZITA V BRNĚ AGRONOMICKÁ FAKULTA DIPLOMOVÁ PRÁCE BRNO 2013 Bc. JAN JELÍNEK

2 Mendelova univerzita v Brně Agronomická fakulta Ústav molekulární biologie a radiobiologie Nakládání s radioaktivními odpady (RAO) v úložištích na území České republiky Diplomová práce Vedoucí práce: prof. RNDr. Michael Pöschl, CSc. Vypracoval: Bc. Jan Jelínek Brno

3 PROHLÁŠENÍ Prohlašuji, že jsem diplomovou práci na téma Nakládání s radioaktivními odpady (RAO) v úložištích na území České republiky vypracoval samostatně a použil jen pramenů, které cituji a uvádím v přiloženém seznamu literatury. Diplomová práce je školním dílem a může být použita ke komerčním účelům jen se souhlasem vedoucího diplomové práce a děkana Agronomické fakulty Mendelovy univerzity v Brně. dne podpis diplomanta 3

4 Zadání DP 4

5 PODĚKOVÁNÍ Rád bych touto cestou poděkoval vedoucímu mé diplomové práce panu prof. RNDr. Michaelu Pöschlovi, CSc. za odborné vedení, připomínky, ochotu a čas, který mi věnoval při tvorbě této práce. Dále bych chtěl poděkovat své rodině za podporu, důvěru a zázemí, které mi poskytovali během celého studia. 5

6 ABSTRAKT Předkládaná diplomová práce na téma Nakládání s radioaktivními odpady (RAO) v úložištích na území České republiky se zabývá problematikou ukládání radioaktivních odpadů v České republice. V první části jsou vysvětleny základní pojmy jako ionizující záření, radioaktivita nebo radionuklid. Jsou zde také uvedeny instituce, které působí v oblasti jaderných technologií. Dále je popsán postup při nakládání s radioaktivním odpadem od jeho balení, přes skladování až po konečné uložení v hlubinném úložišti, zohledněny jsou zde i zahraniční přístupy k této problematice. Závěrečné řádky jsou věnovány porovnání objemových aktivit radionuklidů v úložištích RAO Bratrství, Richard a Dukovany a vliv radioaktivních odpadů na životní prostředí. Klíčová slova: radioaktivita, radionuklidy, Správa úložišť radioaktivních odpadů, úložiště Dukovany, Richard a Bratrství ABSTRACT The diploma thesis called Radioactive waste (RAW) disposal in repositories in the Czech Republic deals with disposing nuclear wastes in the Czech Republic. The first part explains the basic terminology, for example ionizing radiation, radioactivity and a radionuclide. It also includes nuclear engineering organizations. The thesis describes the way of radioactive waste disposal from its packaging, storage to the final disposal in deep geological repository, taking into consideration also approaches applied abroad. The final part compares volume activities of radionuclides in RAW repositories - Bratrství, Richard and Dukovany - and the influence of radioactive wastes on the environment. Keywords: radioactivity, radionuclides, Radioactive Waste Repository Authority, Dukovany, Richard and Bratrství repositories 6

7 1 ÚVOD CÍL PRÁCE RADIOAKTIVNÍ ODPADY Radioaktivita kolem nás Základní vymezení pojmů týkající se radioaktivních odpadů Právní požadavky při nakládání s radioaktivními odpady v ČR Instituce působící v oblasti jaderných technologií Správa úložišť radioaktivních odpadů Státní úřad pro jadernou bezpečnost Státní ústav radiační ochrany Státní ústav jaderné, chemické a biologické ochrany Vznik a kategorizace radioaktivního odpadu Kategorizace podle MAAE a EC Odpady z jaderného palivového cyklu Institucionální odpady Ostatní zdroje RAO Cyklus nakládání s RAO NAKLÁDÁNÍ S RAO A VJP PŘED JEHO ULOŽENÍM Zpracování RAO Zpracování kapalných odpadů Zpracování pevných odpadů Zpracování plynných odpadů a exhalací Úprava a balení RAO Skladování a přeprava RAO Ukládání RAO UKLÁDÁNÍ RADIOAKTIVNÍCH ODPADŮ V ČESKÉ REPUBLICE Povrchová a přípovrchová úložiště

8 5.1.1 Úložiště Richard Úložiště Bratrství Úložiště Hostím Úložiště Dukovany Hlubinné ukládání Hlubinné úložiště v České republice UKLÁDÁNÍ RADIOAKTIVNÍCH ODPADŮ VE SVĚTĚ Německo Finsko Francie Švédsko USA MATERIÁL A METODIKA VÝSLEDKY A DISKUZE Úložiště Dukovany Úložiště Bratrství Úložiště Richard Souhrnné zhodnocení úložišť ZÁVĚR SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY SEZNAM POUŽITÝCH TABULEK, OBRÁZKŮ A GRAFŮ SEZNAM ZKRATEK

9 1 ÚVOD Základním zákonem, který upravuje všechny činnosti spojené s využíváním ionizujícího záření a pod které spadá problematika radioaktivních odpadů je zákon č. 18/1997 Sb., o mírovém využívání jaderné energie a ionizujícího záření (Atomový zákon) o změně a doplnění některých zákonů. Abychom mohli nějakou látku, materiál nebo předmět prohlásit za radioaktivní odpad, je třeba aby splnil tři z následujících podmínek: Tyto látky musí obsahovat radionuklidy v takovém množství, že jsou překročeny zprošťovací úrovně. Dále musí jít o látky, materiál nebo předměty nadále již nevyužitelné a zatřetí je jejich vlastník musí prohlásit za odpad. (Dlouhý, 2009) Za radioaktivní odpad může být za určitých okolností prohlášeno i vyhořelé nebo též použité jaderné palivo, pokud splní i třetí podmínku výše uvedenou, tj. je prohlášeno za odpad. Používání slova vyhořelé je postupně nahrazováno slovem použité, protože palivo obsahuje ještě mnoho využitelného materiálu. (Křepel, 2002) V České republice jsou vlastníkem použitého jaderného paliva provozovatelé jaderných reaktorů a jejich prohlášení je v tomto ohledu směrodatné. Za určitých okolností může toto prohlášení učinit Státní úřad pro jadernou bezpečnost (SÚJB). Podmínkou však je, že se od počátku musí s použitým jaderným palivem nakládat tak, aby nebyla ztížena jeho případná pozdější úprava ke konečnému uložení. (Dlouhý, 2009) Posouzení, zda se již jedná o odpad nebo stále o použitelný materiál, může být v některých případech velice sporné. A to z důvodu vysokého obsahu energeticky využitelných složek, které jsou považovány podle zákona č. 18/1997 Sb. za druhotnou surovinu. (Nachmilner, 2000) Celý problém se tak s vývojem nových technologií stává čím dál složitější. Proto je u určitých odpadů třeba zvážit použití různých dekontaminačních postupů a tím odpad vrátit zpět do procesu k dalšímu využití nebo tyto látky, předměty nebo součásti zařízení zbavit radiační zátěže. Limity umožňující uvedení látky obsahující radionuklidy zpět do životního prostředí jsou stanoveny vyhláškou Státního úřadu pro jadernou bezpečnost. (Nachmilner, 2000) 9

10 2 CÍL PRÁCE Cílem diplomové práce na téma Nakládání s radioaktivními odpady (RAO) v úložištích na území České republiky bylo vypracování literárního přehledu týkající se problematiky nakládání s radioaktivními odpady v České republice a v zahraničí. Dalším cílem bylo zúčastnit se nakládání s radioaktivními odpady ve vybraných úložištích a porovnání objemových aktivit vybraných radionuklidů a s jejich následnou analýzou. Poslední cílem práce bylo zpracovat data týkající se kvalitativního a kvantitativního hodnocení RAO v daných úložištích. 10

11 3 RADIOAKTIVNÍ ODPADY 3.1 Radioaktivita kolem nás Radioaktivitou rozumíme schopnost některých atomových jader vysílat ionizující záření. Přitom se takové jádro může přeměnit v jiné nebo alespoň ztratí část své energie. Při jaderné přeměně se mění struktura jádra, nuklid jednoho prvku se mění v nuklid jiného prvku. Nuklidy, které jsou schopny této přeměny nazýváme radionuklidy. (Relich, 2013) Radioaktivita byla objevena v roce 1896 Henrim Becquerelem u solí uranu. K objasnění podstaty radioaktivity zásadním způsobem přispěli v roce 1898 Pierre Curie a Marie Curie Skłodowská při zkoumání uranové rudy smolince. Tito vědci též zavedli pojem radioaktivita. O další dva roky později přišel Ernest Rutherford a Frederick Soddy s tvrzením, že radioaktivní jevy jsou spojené se samovolným rozpadem atomů radioaktivních prvků, přesněji jejich jader. V roce 1900 pak bylo francouzským chemikem Paulem Villardem objeveno γ záření. Již zmíněné ionizující záření, můžeme rozdělit na alfa (α), beta (β) a gama (γ) paprsky Obr. č. 1 Pronikavost jednotlivých druhů záření (FBMI, ČVUT) Různé radionuklidy uvolňují různé druhy záření. Záření alfa tvoří kladně nabité částice jader helia, obsahující dva protony a dva neutrony. Záření beta tvoří proud záporně nabitých elektronů nebo kladně nabitých pozitronů. Záření gama nemá podobu pevných částic, ale elektromagnetického vlnění. (Švec, 2005) K měření účinku ionizujícího záření se v praxi běžně používá jednotka Gray, nebo Sievert (tato jednotka se konkrétně používá k vyjádření jeho biologických účinků). (Kovařík, 2009) Radionuklidy vznikají v přírodě nebo mohou být vytvořeny uměle. Jsou to nuklidy 11

12 s nestabilním jádrem, tedy s jádrem charakterizovaným přebytečnou energií, která se uvolňuje buď vytvořením nových částic čímž vzniká radioaktivita) nebo do elektronu v atomu. (Ullmann, 2013) K radionuklidům patří jádra uranu 235 U, uranu 238 U a thoria 232 Th, která jsou základem původní radioaktivity Země. (SÚRAO, 2013) Z více jak 2000 známých nuklidů jich je jen 266 stálých. Zbytek nuklidů, ať už se nacházejí v přírodě či vznikají jadernými reakcemi je radioaktivní, což znamená, že se samovolně přeměňují na jiný nuklid. Jednotkou aktivity radionuklidu je becquerel (Bq). Další z mnoha radionuklidů jsou vyjmenovány v následující tabulce: Nuklid Poločas přeměny (roky) Zastoupení v příslušném prvku (%) 40 K 1, , Rb 4, , Sr > , Sm 6, , Bi 2, , Th 1, , U 7, , U 4, ,274 Tab č. 1 Radionuklidy v ŽP Radioaktivita je přirozenou součástí našeho světa a je všude kolem nás. Radioaktivní záření přichází z vesmíru (kosmické záření), přirozené radionuklidy jsou obsaženy prakticky ve všech látkách v horninách, ve vodách, ve stavebních materiálech, ve vzduchu, v potravinách i v lidském těle. Člověk je tak vystaven ionizujícímu záření od svého samotného vzniku, a to bez ohledu na existenci či neexistenci jaderné energetiky. Zdroje záření můžeme rozdělit podle původu na přírodní zdroje (označované také jako přírodní pozadí) a umělé člověkem vytvořené. (Vaněk, 2008) 12

13 Obr. č. 2 Původní symbol radioaktivity (MAAE) Obr. č. 3 Aktualizovaný symbol (MAAE) Obavy obyvatelstva z radioaktivity jsou dnes soustředěny zejména na umělé zdroje záření, zvláště na jaderná zařízení. Přesto většina lidí ani netuší, že zdaleka největší ozáření obyvatelstva je způsobeno zdroji přírodními. V minulém století se k těmto umělým zdrojům ozáření přidala i složka způsobená zejména rentgenovými vyšetřeními izotopovými diagnostickými metodami, provozem jaderných elektráren a radioaktivním spadem způsobeným pokusnými výbuchy jaderných zbraní. (Hála, 1998) Všechny přírodní zdroje dohromady představují asi 83 % středního ročního dávkového ekvivalentu pro jednotlivce. Zbývající dávkový ekvivalent je způsobován umělými zdroji. Uměle vyprodukované záření představuje kolem 17 % středního ročního dávkového ekvivalentu; většinu tvoří lékařské zdroje. Např. to jsou rentgeny zubů či léčba rakoviny. Je třeba si uvědomit, že radiace z jaderných elektráren je v porovnání s přirozenou radioaktivitou, kterou denně přijímáme v podobě radonu, kosmického záření či jídla a pití skutečně zanedbatelná. Obr. č. 4 Poměr faktorů radioaktivní záření (SÚRO) 13

14 3.2 Základní vymezení pojmů týkající se radioaktivních odpadů Pro lepší pochopení problematiky je třeba vyjmenovat několik základních pojmů: Nakládáním s RAO a VJP rozumíme jeho předběžné zpracování (sběr a třídění), zpracování, skladování, úpravu k uložení a konečné uložení. Zneškodněním RAO a VJP se rozumí jejich uvedení do takového stavu, aby nemohly ohrozit nepřijatelně životní prostředí. Zpravidla je tohoto kroku dosaženo jejich úpravou a uložením. (Nachmilner, 2000) Zpracování RAO je chápáno jako souhrn technologických procesů a postupů vedoucích k převedení vzniklých radioaktivních odpadů do formy umožňující jejich efektivní úpravu k uložení. Patří sem např.: koncentrace či fragmentace, chemická úprava a dekontaminace, ochranné balení apod. (Nachmilner, 2000) Úprava RAO k uložení zahrnuje soubor technologických procesů a postupů, jimiž se odpad převádí chemické a fyzikální formy, v jaké bude uložen. Před konečným uložením proto musí být odpady převedeny do formy, jež je požadována pro jejich umístění do úložiště. Obvykle tak bývá odpad imobilizován vhodným způsobem do standardního 200 litrového ocelového sudu. (Nachmilner, 2000) Skladováním RAO a VJP chápeme jako časově omezené umístění do určených prostor, objektů nebo zařízení. Na rozdíl od ukládání má časově omezený charakter. Požadavky na skladovací zařízení se liší podle potřeb, které ke skladování vedou, dále jsou to typy odpadů a fáze nakládání s nimi. (Nachmilner, 2000) Ukládání RAO a VJP je jejich trvalé umístění do vhodných prostor, objektů nebo zařízení, do tzv. úložiště bez úmyslu s ním v budoucnosti jakkoliv manipulovat. Kritériem přijatelnosti odpadů do úložiště je splnění limitů a podmínek pro jejich uložení, které jsou schváleny na základě bezpečnostních rozborů Státním úřadem pro jadernou bezpečnost (SÚJB). Princip ukládání je založen na izolaci odpadů od člověka a jeho životního prostředí na celou potřebnou dobu, po kterou by tyto odpady představovaly nepřijatelné riziko. (Dlouhý, 2009) Výše uvedené postupy budou nadále popsány a rozvedeny v následujících kapitolách této diplomové práce. 14

15 3.3 Právní požadavky při nakládání s radioaktivními odpady v ČR Podmínkou pro vytvoření účelného systému nakládání s radioaktivními odpady je vedle materiálního a technického zajištění také existence efektivního právního systému a organizačního zabezpečení všech podpůrných činností. (Kovařík, 2009). Podle atomového zákona je každý, kdo nakládá s radioaktivními odpady povinen brát v úvahu všechny jeho fyzikální, chemické a biologické vlastnosti, které by mohly bezpečnost nakládání s nimi ovlivnit. Podle přesné litery zákona tak Vlastník radioaktivních odpadů nese veškeré náklady spojené s jejich nakládáním a to od jejich vzniku až po jejich uložení, včetně monitorování úložišť radioaktivních odpadů po jejich uzavření a potřebných výzkumných a vývojových prací. (Atomový zákon, 24) Nakládání s radioaktivními odpady nespadá pod činnost zákona č. 185/2001 Sb. (zákon o odpadech). Stát je zřizovatelem Správy úložišť radioaktivních odpadů (SÚRAO), která odpovídá za bezpečné ukládání radioaktivních odpadů na území ČR. Tím, že se stát stal garantem uložení radioaktivních odpadů zaručil nezbytnou kontinuitu této činnosti, kterou nemohl zaručit žádný soukromý subjekt a to hlavně proto, že se jedná o dlouhodobou problematiku. Radioaktivní odpad je tedy majetkem státu až poté, co mu ho původce odpadu předá k uložení. (SÚRAO, 2013) Podrobnosti pro nakládání s radioaktivními odpady stanovuje prováděcí předpis vyhláška č. 307/2002 Sb., o radiační ochraně, ve znění vyhlášky č. 499/2005 Sb. Podle atomového zákona veškeré náklady související s úpravou a ukládáním radioaktivních odpadů hradí původci. V případě, že nejsou schopni úpravu provést sami, provedou to formou služby třetí osoby na jejich náklady. Institucionální rámec nakládání s radioaktivními odpady je vymezen Atomovým zákonem, který definuje povinnosti, práva a vazby mezi jednotlivými subjekty, zejména původci, SÚJB a SÚRAO. Stávající systém nezávislého dozoru a institucionálních vazeb splňuje dostatečně všechny požadavky, které jsou legislativou stanoveny. Radioaktivní odpady okamžikem převzetí Správou od jejich původce přecházejí do vlastnictví státu. Předání a převzetí radioaktivních odpadů si původce a Správa navzájem písemně potvrdí. Financování Správy je hrazeno z tzv. jaderného účtu, který je veden u České národní banky a spravován Ministerstvem financí. Na tento účet přispívají původci radioaktivních odpadů. 15

16 Největší původce radioaktivních odpadů, společnost ČEZ a.s. odvádí za každou vyrobenou kilowatthodinu elektřiny 5 haléřů na tzv. jaderný účet, kde se shromažďují prostředky na uložení vyprodukovaného radioaktivního odpadu. ČEZ a.s., musí také vytvářet i finanční rezervy na budoucí likvidaci elektráren Instituce působící v oblasti jaderných technologií Správa úložišť radioaktivních odpadů Správa úložišť radioaktivních odpadů (SÚRAO) byla zřízena k Ministerstvem průmyslu a obchodu ČR jako státní organizace na základě atomového zákona ( 26 zákona č. 18/1997 Sb., o mírovém využívání jaderné energie a ionizujícího záření) pro zajišťování činností spojených s ukládáním radioaktivních odpadů. Od roku 2000 je SÚRAO ve smyslu 51 zákona č. 219/2000 Sb. organizační složkou státu. Mezi její hlavní činnosti a úkoly patří: zajišťovat přípravu, výstavbu, uvádění do provozu, provoz a uzavření úložišť radioaktivních odpadů a monitorování jejich vlivu na okolí; zajišťovat nakládání s radioaktivními odpady; zajišťovat úpravu vyhořelého nebo ozářeného jaderného paliva do formy vhodné pro uložení nebo následné využití; vést evidenci převzatých radioaktivních odpadů a jejich původců; spravovat odvody původců radioaktivních odpadů na jaderný účet; vypracovávat návrhy na stanovení odvodů plátců na jaderný účet; zajišťovat a koordinovat výzkum a vývoj v oblasti nakládání s radioaktivními odpady; kontrolovat rezervy držitelů povolení na vyřazování jejich zařízení z provozu; poskytovat služby v oblasti nakládání s radioaktivními odpady; nakládat s radioaktivními odpady, které byly dopraveny na území České republiky ze zahraničí a nelze je vrátit; zajišťovat prozatímní správu radioaktivních odpadů, které připadly do vlastnictví státu. 16

17 Další podmínky a povinnosti vyplývají z ostatních ustanovení atomového zákona a jiných právních předpisů, např. zákoníku práce, rozpočtových pravidel, stavebního zákona, zákona o zadávání veřejných zakázek, horního zákona apod. a ze statutu SÚRAO. (SÚRAO, 2013) Mezi nejdůležitější patří zajišťování provozu úložišť nízko a středněaktivních odpadů a příprava hlubinného úložiště. Od roku 2000 jsou ve vlastnictví SÚRAO všechna úložiště radioaktivních odpadů v ČR: úložiště Bratrství, určené k ukládání odpadů s obsahem přirozených radionuklidů, úložiště institucionálních odpadů Richard u Litoměřic a úložiště v Dukovanech z provozu jaderných elektráren. SÚRAO též koordinuje všechny práce, které směřují k přípravě a výstavbě hlubinného úložiště vysokoaktivních odpadů a vyhořelého jaderného paliva, jehož provoz se předpokládá kolem roku Státní úřad pro jadernou bezpečnost Státní úřad pro jadernou bezpečnost (SÚJB) je ústředním orgánem státní správy ve smyslu zákona č. 2/1969 Sb. (úplné znění z. č. 122/1997 Sb. - 2). SÚJB vykonává státní správu a dozor při využívání jaderné energie a ionizujícího záření, v oblasti radiační ochrany a v oblasti jaderné, chemické a biologické ochrany. (SÚJB, 2013) Do působnosti Úřadu, dané zákonem č. 18/1997 Sb., o mírovém využívání jaderné energie a ionizujícího záření (atomový zákon), zákonem č. 19/1997 Sb., a zákonem č. 281/2002 Sb., zejména patří: výkon státního dozoru nad jadernou bezpečností, jadernými položkami, fyzickou o ochranou jaderných zařízení, radiační ochranou a havarijní připraveností v prostorách jaderného zařízení nebo pracoviště se zdroji ionizujícího záření; povolování výkonu činností podle zákona č. 18/1997 Sb., např. k umísťování a provozu jaderného zařízení a pracoviště s velmi významnými zdroji ionizujícího záření, nakládání se zdroji ionizujícího záření a radioaktivními odpady, přepravě jaderných materiálů a radionuklidových zářičů; 17

18 schvalování dokumentace, vztahující se k zajištění jaderné bezpečnosti a radiační ochrany, stanovené atomovým zákonem, limitů a podmínek provozu jaderných zařízení, způsobu zajištění fyzické ochrany, havarijních řádů k přepravám jaderných materiálů a vybraných radionuklidových zářičů, vnitřních havarijních plánů jaderných zařízení a pracoviště se zdroji ionizujícího záření; stanovení podmínek a požadavků radiační ochrany obyvatel a pracovníků se zdroji ionizujícího záření (např. stanovení limitů ozáření, vymezení kontrolovaných pásem), stanovení zóny havarijního plánování a požadavků havarijní připravenosti držitelů povolení dle atomového zákona; sledování stavu ozáření obyvatelstva a pracovníků se zdroji ionizujícího záření; koordinace činnosti radiační monitorovací sítě na území České republiky a zajišťování mezinárodní výměny dat o radiační situaci; vedení státního systému evidence a kontroly jaderných materiálů, státních systémů evidence držitelů povolení, dovážených a vyvážených vybraných položek, zdrojů ionizujícího záření, evidence ozáření obyvatelstva a pracovníků se zdroji ionizujícího záření; či odborná spolupráce s Mezinárodní agenturou pro atomovou energii; Státní ústav radiační ochrany Státní ústav radiační ochrany (SÚRO), byl zřízen v roce 1995 při Státním úřadu pro jadernou bezpečnost v roce 1995 je veřejná výzkumná instituce zabývající se odbornou činností v oblasti ochrany obyvatelstva ionizujícím zářením. (SÚRO, 2013) Mezi nejvýznamnější odborné činnosti ústavu patří: zajištění činnosti radiační monitorovací sítě České republiky - tj. sítě včasného zjištění s kontinuálním měřením v cca 50 měřicích místech, teritoriální sítě TLD s čtvrtletním měřením v celkem 184 monitorovacích bodech, měřicích míst kontaminace ovzduší a analýzy vzorků složek životního prostředí; činnost mobilní skupiny pro analýzu radiačních nehod a mimořádných událostí v terénu; 18

19 systematické vyhledávání budov se zvýšenou koncentrací radonu v ČR, a vedení centrálních databází (radon v budovách, přírodní radionuklidy ve stavebních materiálech, přírodní radionuklidy ve vodě dodávané do veřejných vodovodů) pro hodnocení expozice obyvatelstva ionizujícímu záření; Státní ústav jaderné, chemické a biologické ochrany Státní ústav jaderné, chemické a biologické ochrany je veřejná výzkumná instituce zřízená Státním úřadem pro jadernou bezpečnost dle zákona č. 341/2005 Sb., za účelem výzkumné a vývojové činnosti v oblasti chemických, biologických a radioaktivních látek a zabezpečení technické podpory dozorové a inspekční činnosti prováděné tímto Úřadem v radiační ochraně a při kontrole zákazu chemických a biologických zbraní. (SÚJCHBO, 2013) 19

20 3.5 Vznik a kategorizace radioaktivního odpadu V České republice vznikají radioaktivní odpady při mírovém využívání jaderné energie a ionizujícího záření, v průmyslové výrobě, zdravotnictví a výzkumu. V porovnání s jinými odpady z lidské činnosti je podíl radioaktivních odpadů a použitého jaderného paliva poměrně malý tvoří setiny procent hmotnosti všech nebezpečných odpadů. (SÚRAO, 2013) Navíc svoji nebezpečnost postupně ztrácí. Na druhou stranu se jedná o problematiku dlouhodobou a ačkoliv je ukládání nízko a středně aktivních odpadů zvládnuté, hledání konečného úložiště vysoce aktivních odpadů a použitého jaderného je zatím neúspěšné. Obr. č. 5 Obecný příklad klasifikace RAO (Konopásková) Každý rok vyprodukuje jaderná energetika a drobní původci v České republice přibližně 450 tun nízko a středněaktivních odpadů. Do tohoto množství (na jednoho 20

21 obyvatele to vychází zhruba 45 gramů) spadají nejen odpady z provozu jaderných elektráren, ale také tzv. institucionální odpady. Mezi producenty patří ÚJV Řež a.s., který je zároveň největším původcem a zároveň zpracovatelem institucionálních odpadů v České republice ale i patří sem též výrobci radiofarmak pro zdravotnictví. Dále jsou to další odpady z různých sfér lidské činnosti. Jaderné elektrárny Temelín a Dukovany vyprodukují ročně necelých 100 tun použitého jaderného paliva, které se řadí do vysokoaktivních odpadů ročně je to v přepočtu na jednoho obyvatele necelých 10 gramů. (SÚJB, 2011) Za bezpečné ukládání všech radioaktivních odpadů v ČR je na základě atomového zákona odpovědná Správa úložišť radioaktivních odpadů. Existuje hned několik způsobů jak kategorizovat radioaktivní odpady. Lze uvést členění na spalitelné a nespalitelné, lisovatelné či nelisovatelné nebo podle jejich fyzikálních vlastností na odpady pevné, kapalné či plynné. RAO můžeme dále rozdělit na odpady typu NORM a TENORM. (Nachmilner, 2000) Odpady typu NORM (Naturally occuring radioactive materials) jsou takové, které obsahují přirozeně se vyskytující radioaktivní materiály. Jedná se např. o měď, cín, wolfram na haldách po těžbě kovů. TENORM odpady (Technically enhanced naturally occuring radioactive materials) jsou takovými materiály u kterých došlo k výraznému nárůstu přírodních radionuklidů vlivem jejich technologického zpracování. Příkladem mohou být odkaliště, produktovody apod. (Nachmilner, 2000) Z důvodu roztříštěnosti nakládání s radioaktivními odpady na celém světě existují doporučující kritéria pro klasifikaci odpadů, ale každá jednotlivá země si vytvořila svá závazná pravidla kterými se nadále řídí. Celosvětově je snaha tyto rozdílnosti odstranit či alespoň minimalizovat aby bylo možno plošně určovat přesná a jasně vyložitelná pravidla ve všech částech světa. Značného pokroku doznává snaha Evropské komise pro jadernou bezpečnost, která má za cíl vytvořit jednotnou klasifikaci radioaktivních odpadů pro členské státy Evropské unie. (Euroatom, 2011) Nízko aktivní odpady <10 9 Bq/m 3 Středně aktivní odpady Bq/m 3 Vysoce aktivní odpady >10 14 Bq/m 3 Tabulka č. 2 Rozdělení obsahu radionuklidů 21

22 3.5.1 Kategorizace podle MAAE a EC Klasifikací radioaktivních odpadů se zabývala Mezinárodní agentura pro atomovou energii (MAAE) již od šedesátých let minulého století a publikovala v tomto ohledu hned několik dokumentů. Nejnovějším dokument je z roku 2008, který zachovává principy dřívějších schémat, ale současně vnáší některé modifikace, neboť výstavba, provoz a hodnocení bezpečnosti úložišť doznaly určitých změn. (Dlouhý, 2009) Jedná se tak spíše o zvyklostní kvalitativní charakteristiku než o přesně číselně vymezené členění. Faktem nadále zůstává i to, že každá členská země EU si musí vytvořit vlastní plán nakládání s vysoce aktivním odpadem kvůli značným národnostním rozdílům na úrovni technické, geografické či požadavcích na konečné uložení. (Zucchetti, 2009) Zmíněné třídy dle MAAE lze charakterizovat následovně: Odpady o radioaktivitách nižší než uvolňovací úrovně (OUÚ), jsou odpady uvolnitelné bez omezení pro recyklaci nebo uvedení do životního prostředí. Při nepřekročení aktivit v nich obsažených radionuklidů se kontaminace radionuklidy považuje za zanedbatelnou. V podstatě se jedná o neradioaktivní odpady a zde jsou uváděny kvůli konzistenci s nově připravenou klasifikací MAAE. (MAAE, 2009) Přechodné, velmi krátkodobé odpady (VKO), jsou takové, které nesplňují vysoký stupeň kontroly a izolace a lze jej ukládat do úložišť typu řízených skládek. Společně lze ukládat i neradioaktivní odpady. (MAAE, 2009) Nízko aktivní odpady (NAO), obsahují radionuklidy o aktivitách vyšší, než jsou uvolňovací úrovně, avšak s omezeným množstvím dlouhodobých radionuklidů. Tyto odpady vyžadují důkladnou izolaci a kontrolu po dobu několika set let, a proto je potřeba je ukládat do přípovrchových úložišť s inženýrskými bariérami. Tato úložiště jsou budována na povrchu země nebo zapuštěna pod zem nejčastěji do hloubek nepřesahující 30 metrů. (MAAE, 2009) Středně aktivní odpad (SAO), je takový odpad, který obsahuje dlouhodobé radionuklidy, a tudíž vyžaduje vyšší stupeň kontroly a izolace než odpad nízko aktivní. Během jejich skladování nebo ukládání není potřeba zajišťovat odvod tepla. Obsahuje však dlouhodobé radionuklidy, jejichž aktivita nepoklesne na přijatelné hodnoty během 22

23 doby, po kterou je společnost schopna zajišťovat institucionální dohled. (MAAE, 2009) Tyto odpady je proto třeba umísťovat do podzemních úložišť budovaných ve větších hloubkách. Tj. mezi desítkami až stovkou metrů pod zemským povrchem. Vysoce aktivní odpady (VAO), do této kategorie můžeme zařadit vyhořelé jaderné palivo a vysoce aktivní odpady z jeho přepracování. Tato skupina odpadů by měla být ukládána do hlubinných úložišť ve stabilních geologických formacích několik set metrů pod zemským povrchem. Vysoce aktivní odpady jsou zdrojem značného množství tepla způsobené radioaktivní přeměnou nebo obsahují velká množství dlouhodobých radionuklidů. Tento fakt musíme vzít v úvahu při konstrukci úložiště pro tento typ odpadů. (MAAE, 2009) Jak již bylo řečeno, v praxi se používají dva základní systémy dělení radioaktivních odpadů. Původní MAAE, který indikuje způsob ukládání té které kategorie RAO a dále doporučení Evropské komise (EC), které vešlo v platnost Kategorie Charakteristika Doporučený typ úložiště 1. přechodné RAO 2. nízko a středně radioaktivní odpady 2.1 NAO a SAO krátkodobé jejich radioaktivita poklesne na úroveň umožňující jejich uvedení do životního prostředí za méně než 5 let koncentrace radionuklidů je natolik nízká, že při jejich ukládání není nutné brát v potaz vznik rozpadového tepla obsahují radionuklidy o poločasu rozpadu nepřesahující přibližně 30 let a průměrná koncentrace dlouhodobých radionuklidů nepřesahuje 4000 Bq/ g v jednotlivé obalové jednotce, resp. 400 Bq/g jako průměr pro celé zajištěná skládka --- přípovrchové 23

24 2.2 NAO a SAO dlouhodobé 3. vysoce aktivní odpady úložiště koncentrace dlouhodobých radionuklidů přesahuje výše uvedené limity koncentrace radionuklidů je natolik vysoká, že při jejich ukládání je třeba brát v úvahu vznik rozpadového tepla hlubinné hlubinné Tab. č. 3 Klasifikace RAO podle doporučení EC Odpady z jaderného palivového cyklu K 1. březnu 2013 bylo v provozu 437 jaderných reaktorů a dalších 67 jich bylo ve výstavbě. (MAAE, 2013) Z celkového rozmístění na mapě světa je vidět, že jaderná energetika má největší zastoupení v průmyslově nejvyspělejších oblastech. V Evropě, Severní Americe a ve Východní Asii. Zjednodušeně můžeme říci, že jaderná elektrárna je v principu podobná tepelné elektrárně a od klasické tepelné elektrárny se liší v podstatě jen zdrojem tepla potřebného ke vzniku páry. Teplo nevzniká spalováním fosilního paliva, ale štěpením uranu U 235 v jaderném reaktoru palivového cyklu. Vzniklá pára pohání turbínu a generátor vyrábí elektrickou energii. (EnergyWeb, 2013) Palivový cyklus jaderných elektráren je poměrně složitý. Začíná těžbou uranové rudy a jejím chemickým zpracováním. K získání 1 kg jaderného paliva jsou třeba 2 až 4 tuny uranové rudy. Nahradí se tím až 100 tun kvalitního černého uhlí. Z rozemleté rudy se získá žlutý koncentrát oxidu uranu U 3 O 8, obsahující minimálně 65 % přírodního uranu. Z něho se rafinuje čistý kovový uran a obohacuje izotopem U 235 z přírodních 0,7 % na 2,5 až 4 %. Výroba paliva začíná přeměnou na oxid uraničitý UO 2, který se lisuje do malých pelet (o hmotnosti asi 5 g). Pelety se vkládají do hermeticky uzavřených trubek ze zirkonové slitiny a vytvářejí palivové proutky. Svazek palivových proutků tvoří palivovou kazetu (palivový soubor, palivový článek). Použité palivo se po několika letech nahrazuje palivem čerstvým a ukládá v meziskladu použitého paliva. Použité palivo obsahuje v průměru 95% U 238, 3% štěpných produktů, 1% U 235 a asi 1% nově vytvořeného 24

25 plutonia Pu 239. Pouze 3% štěpných produktů je možné považovat za skutečný jaderný odpad, protože zbytek může být po přepracování znovu využit jako palivo. Přepracování je však v současné době technicky i ekonomicky velmi náročné a provádí se jen v několika málo zemích. U nás se po několika desítkách let předpokládá trvalé uložení použitého paliva do hlubinného konečného úložiště. (Kolektiv autorů, 2000) Institucionální odpady Institucionální radioaktivní odpady (RAO) vznikají při nakládání se zdroji ionizujícího záření jsou tvořeny např. použitými ochrannými pracovními pomůckami, dekontaminačními prostředky, kontaminovanými kapalinami nebo vyřazenými přístroji a zařízeními. (Podlaha a Kovařík, 2009) V menší míře se jedná o vyřazené etalony nebo uzavřené radionuklidové zářiče. Zatímco v jaderně-energetickém cyklu jsou produkovány RAO relativně stejnorodého charakteru, radioaktivní odpady z institucionální oblasti mají velice rozmanitý charakter vzhledem k počtu producentů a rozsahu jejich činností. Důsledkem toho je zvýšená pracnost a časová a ekonomická náročnost nakládání s institucionálními RAO. Dále stoupají náklady na zajištění bezpečného provozu pracovišť pro nakládání s těmito odpady, roste i cena za jejich uložení na specializovaných úložištích. Proto se snižuje počet producentů RAO, kteří zastavují činnosti spojené se vznikem RAO nebo (pokud je to možné) přecházejí na technologii nebo metodu, která nevyužívá zdroje ionizujícího záření. I když je množství institucionálních RAO produkovaných v ČR relativně malé, zajištění bezpečného nakládání s nimi je důležité, především z hlediska existence velkého množství producentů, různorodosti produkovaného odpadu a rizik vyplývajících z neoptimálního nakládání. (MPO, Koncepce nakládání s RAO a VJP, 2001) Při nakládání s RAO je kromě radioaktivity nutné vzít v úvahu všechny jejich další nebezpečné vlastnosti, které by mohly bezpečnost nakládání s nimi ovlivnit. (Podlaha a Kovařík, 2009) Typickými představiteli pevných RAO jsou běžné laboratorní odpady (papír, textil, sklo, plasty) filtry vzduchotechnických zařízení a stavebních konstrukcí. Mezi kapalné institucionální RAO můžeme zařadit ionexy a kaly z nádrží, dekontaminační roztoky či zbytky radionuklidových roztoků a radiofarmak. Zvláštním typem jsou biologické 25

26 odpady (zbytky orgánů či organismů, laboratorní zvířata nebo nemocniční odpady). (Nachmilner, 2000) Obr. č. 6 Rozdělení druhu institucionálních RAO (EnergyWeb) Obr. č. 7 Rozdělení institucionálních RAO podle původu (EnergyWeb) Ostatní zdroje RAO Ve vojenské oblasti jsou radionuklidy omezeně využívány s výjimkou výroby jaderných zbraní, která je však doménou pouze několika zemí, schopných přepracování vyhořelého paliva. Odpady se prakticky podobají těm, o nichž je zmínka v předchozím textu. (Dlouhý, 2009) 3.6 Cyklus nakládání s RAO V průběhu své existence procházejí radioaktivní odpady několika fázemi. Po vzniku odpadů prochází fázemi shromažďování a třídění přes následné zpracování a upravování do forem vhodných pro skladování a ukládání. Stranou se shromažďují odpady, které je možné recyklovat. Mezi těmito kroky se vždy vyskytuje jako mezičlánek přeprava odpadů. (Dlouhý, 2009) 26

27 Procesy Neradioaktivní VZNIK ODPADŮ KONTAMINOVANÝCH RADIONUKLIDŮ Cykly Sběr, dělení, RAO Předzpracování Přechodné RAO Objemová redukce Zpracování Imobilizace, zpevnění, balení Úprava k uložení Skladování do rozpadu radionuklidů Skladování Skladování Neradioaktivní odpady Přeprava Přeprava Skládka, výpusť, recyklace Přípovrchová úložiště Hlubinné úložiště Uložení Obr. č. 8 Životní cyklus RAO (Dlouhý, 2009) Při charakterizaci odpadů musíme vzít v úvahu jeho vzhled a formu. Hlavně však radioaktivitu, resp. příkon efektivní dávky na povrchu pevného odpadu nebo nádoby obsahující kapalný odpad. Dále následují fáze zpracování a úpravy do formy vhodné k uložení. Závisí na typu jaderného zařízení. Ve výzkumných či medicinských pracovištích je po snížení radioaktivity na prakticky nulovou hodnotu ve vymíracích skladech možnost je uvádět zpět do životního prostředí. Např. jako komunální odpad. (Dlouhý, 2009) Složitější kontaminované přístroje či aparatury se obvykle dekontaminují, aby je bylo možno znovu využít. V jaderných elektrárnách slouží ke shromažďování a třídění odpadů sběrné nádrže a obalové soubory různých rozměrů. Také zde se některé materiály mohou recyklovat (Fiala, 2005) 27

28 Příkladem může být kyselina boritá. Kromě toho řada předmětů, jako jsou čerpadla, ventily atd., se daří úspěšně dekontaminovat a vracet zpět do provozu. Cílem další úpravy odpadů je stabilizace zpracovaných odpadů a předvedení do formy vhodné pro přepravu, skladování, případně pro konečné uložení. Výše uvedený postup se týká především kalů a koncentrátů z odparek, použitých vzduchotechnických filtrů a následně celé řady pevných odpadů. (Dlouhý, 2009) Jako technologie se používá cementace nebo bitumenace, což je v podstatě zpevnění odpadů ztužidlem na základě cementu nebo bitumenu. Vyluhovatelnost zpevněných odpadů je pak omezená a nedovoluje radioaktivním látkám dostávat se ve významnějších aktivitách do okolního prostředí, pokud by došlo ke styku těchto bloků s vodou. (Kovařík, 2009) Nedílnou součástí úpravy je balení odpadů do vhodných obalových materiálů. Pro nízko a středně aktivní odpady se používají obalové soubory ve formě ocelových sudů o objemu 200 nebo 216 litrů, pro pevné odpady větších rozměrů se často používají betonové obalové soubory. U pevných odpadů, umísťovaných do obalových souborů je zvykem zaplňovat volná místa cementovou směsí nebo bitumenovou taveninou, což lépe zabezpečí ukládaný odpad v obalovém souboru. (SÚRAO, 2013) Dalším krokem v cyklu nakládání s RAO je přeprava a umístění zpevněného odpadu do skladu, kde se krátkodobý odpad ponechává po dobu potřebnou k přeměně v něm obsažených radionuklidů na nízké hodnoty, které umožňují jeho uvolnění do ŽP. Ostatní odpady, pokud pro ně existují vhodná úložiště, se přepravují ke konečnému uložení. Existují však i odpady, které nevyhovují podmínkám přijatelnosti na některé z provozovaných úložišť a proto nemohou být do těchto úložišť umístěny. (Trhlík, 2010) V České republice se jedná především o vysoce aktivní odpady, odpady s dlouhodobými radionuklidy, použité radionuklidové zářiče a především použité jaderné palivo, které bude třeba umístit do hlubinného úložiště. Poslední fází životního cyklu RAO je institucionální dohled nad úložištěm. Je to období, které následuje po jeho uzavření, a provádí se aktivní a později pasivní dohled spočívající v monitorování, údržbě povrchu, oplocení atd. (Dlouhý, 2009) 28

29 Obr. č. 9 Schéma pohybu RAO od původce po úložiště (Konopásková) 4 NAKLÁDÁNÍ S RAO A VJP PŘED JEHO ULOŽENÍM Systém nakládání s radioaktivními je v jednotlivých zemích založen na vzájemné vazbě původců RAO, provozovatelů úložišť a licenčních a dozorných orgánů. Nejinak je tomu i v České republice. Obecně lze říct, že jsou stanoveny principy, které jsou uplatňovány ve všech jaderně rozvinutých zemích. Patří mezi ně zejména: zodpovědnost původců za sběr, zpracování a úpravu RAO a poskytnutí finančních prostředků na celý systém nakládání s RAO úložiště jsou spravována organizacemi s celonárodní působností původci odpadů i odpadové agentury jsou pod nezávislým státním dozorem zajišťující dodržování všech legislativních požadavků a všech činností, které by mohly vést k ozáření osob podléhající povolení (Nachmilner, 2000) Základním cílem při nakládání s radioaktivními odpady je tedy ochrana člověka a životního prostředí před nežádoucími vlivy ionizujícího záření a to jak v současnosti, tak i v budoucnu. (Podlaha a Kovařík, 2009) Od roku 1997 existuje Správa úložišť radioaktivního odpadu, která jménem státu ukládá veškeré RAO vznikající na našem 29

30 území. Všechny náklady na její činnost kryje jaderný účet, kam jsou směřovány platby od původců RAO, případně od státu za zneškodnění RAO. Roli nezávislého státního dozoru vykonává Státní úřad pro jadernou bezpečnost. Zjednodušené schéma vazeb mezi těmito institucemi je uvedeno na následujícím schématu. Obr. č. 10 Schéma vazeb mezi institucemi zapojených do nakládání s RAO a VJP (Dlouhý) 4.1 Zpracování RAO Cílem zpracování radioaktivních odpadů je snižování jejich objemu, odstraňování radionuklidů z odpadů a případně i dosažení změny jejich složení. Přispěje se tím ke zvýšení bezpečnosti celého systému zneškodňování odpadů, zejména při jejich skladování, přepravě a konečném uložení. Podle skupenství zpracování odpadu jej nadále dělíme na kapalný odpad, pevný odpad a plynné odpady a exhalace. (Kovařík, 2009) Zpracování kapalných odpadů Podle Dlouhého (2009) je u kapalných odpadů metoda snižování jejich objemu závislá na solnosti vstupních roztoků a přítomnosti pevných podílů. Typickým zpracováním kapalných odpadů je: Chemická úprava Odpařování 30

31 Iontová výměna Extrakce Reverzní osmóza Ultrafitrace, mikrofiltrace Zpracování pevných odpadů Podle Nachmilnera (2000), patří mezi nejběžnější pevné odpady např. v jaderných výzkumných střediscích nebo medicínských zařízeních kontaminované sklo a polyetylén resp. PVC, kontaminované oděvy, rukavice, papír, buničitá vata apod. Postupy jejich zpracování lze podle principu používaných metod rozdělit na: Mechanické (lisování, fragmentace) Termické (spalování, pyrolýza, tavení kovů, tavení plastů) Chemické (mokrá oxidace, fotolýza, elektrolýza) Biologické (biochemický rozklad) Zpracování plynných odpadů a exhalací Plynné odpady zpravidla obsahují nízké koncentrace radionuklidů, což umožňuje jejich kontrolované vypouštění do atmosféry. Tyto odpady se vypírají v kolonách se sorpčními roztoky nebo jsou zachycovány ve filtrech. (Kovařík, 2009) 4.2 Úprava a balení RAO Pevné nízko a středněaktivní odpady se umísťují do vhodných obalů. Takzvaně se zapouzdří a zalijí se betonem. Kapalné a zahuštěné odpady z předchozích procesů jako jsou kaly, koncentráty a použité iontoměničové pryskyřice, se zpevňují, a to formou fixace do bitumenu, cementu, nebo polymerů. Vysoce aktivní odpady se vitrifikují (zabudují do skelné matrice). Základními operacemi při úpravě RAO je: Bitumenace, neboli zabudování kapalných odpadů do bitumenové (asfaltové) matrice 31

32 Cementace, metoda vhodná pro nízko a středně aktivní koncentráty, iontoměniče a kaly. Cement je též vhodný pro zalití pevných odpadů a zpracovaných biologických odpadů Polymerace, kterou je mechanické uzavřené radioaktivního odpadu v matrici při možném použití zhruba 40 termoplastů nebo termosetů pro zpevnění odpadu (Dlouhý, 2009) Vitrifikace, kterou rozumíme inkorporaci radionuklidů obsažených v odpadu do skelné matrice při teplotách C za tvorby homogenní směsi. Směs je poté vylita do obalového souboru kde tavenina utuhne ve sklovitý produkt a po ochlazení je ukládána v úložišti. Tato metoda je využívána pro vysoce aktivní odpady. (Kovařík, 2009) Po zpracování jsou ve většině případů odpady upraveny do 200 nebo 216 litrových sudů, které jsou zvenčí natřeny asfaltovým lakem, opatřeny číslem a označeny příslušnými symboly radioaktivity. (Kovařík, 2009) 4.3 Skladování a přeprava RAO Ve všech fázích nakládání s RAO je nutné vyřešit otázku jejich skladování. Požadavky na skladovací zařízení se liší podle důvodů, které ke skladování vedou, typů RAO a fáze nakládání s RAO. Některé prvky však zůstávají stejné. Musí být především zajištěna: nerozptylnost RAO při běžných operacích, jenž ve skladu nastávají snadná vyhnutelnost RAO pro další manipulaci (v obalech, popř. v surovém stavu) oddělitelnost jednotlivých typů RAO schopnost odvést teplo (platí zejména při skladování VAO a VJP) jednoznačné označení a dohledatelnost každé odpadové jednotky (obalu) snadná dekontaminovatelnost všech povrchů (stavebních i obalů) radiační bezpečnost personálu (ochrana proti ozáření i proti inhalaci) (Nachmilner, 2000) 32

33 Radioaktivní odpad se tak skladuje ve speciálně upravených skladech, které musí splňovat požadavky vyhlášky o radiační ochraně (např. podlahy musí mít speciálně upravený povrch, aby byly snáze dekontaminovatelné, přítomnost vany či jímky ve skladech pro kapaliny, speciální vzduchotechnika, apod.) (Kovařík, 2009) Cílem přepravy RAO je zajistit jejich přesun na požadované místo tak, aby nemohlo dojít k radiační zátěži osob, majetku a životního prostředí. K tomuto účelu se odpady opatřují vhodnými obaly. V České republice je přeprava radioaktivních materiálů (včetně radioaktivních odpadů) právně upravena dohodou ADR a vyhláškou SÚJB č. 317/2002 Sb. o typovém schvalování obalových souborů pro přepravu, skladování a ukládání jaderných materiálů a radioaktivních látek, o typovém schvalování zdrojů ionizujícího záření a o přepravě jaderných materiálů a určených radioaktivních látek. (Dlouhý, 2009) 4.4 Ukládání RAO V případě vyhořelého paliva a vysoce aktivních odpadů se požaduje dlouhodobější skladování. Po zprovoznění úložiště pro použité jaderné palivo a vysoceaktivní odpady budou tyto odpady uloženy. Nyní jsou skladovány. Pro další zpracování a konečné uložení těchto odpadů je třeba určitý čas k omezení produkce tepla a celkové aktivity v důsledku úbytku nuklidů s krátkým poločasem rozpadu. Pro skladování vyhořelého paliva se používají tři koncepty: mokré skladování v bazénech s vodou suché skladování ve svislých tlustostěnných kontejnerech suché skladování v sudech umístěných ve vodorovných či svislých chodbách s posílenou betonovou klenbou (IAEA, 1995) Výhodou suchého skladování je nižší pravděpodobnost havárie, neboť nevyžaduje systém aktivního chlazení. Rovněž hrozba koroze konstrukčních prvků paliva je v tomto případě nižší. Z těchto důvodů a zároveň kvůli nižším nákladům se v poslední době suché skladování v kontejnerech preferuje. Na druhé straně hrozba mechanického poškození paliva je v případě suchého skladování vyšší a kontejnery proto musí zůstat uzavřeny po několik desítek let. Dlouhodobé chování lze jen obtížně předpovědět. Závisí na typu paliva i kontejneru a způsobu ukládání, ovšem dosavadní zkušenost je 33

34 příliš krátká pro přesné posouzení. (Kreusch, 2006) Palivová vsázka v Jaderné elektrárně Dukovany původně předpokládala využití jaderného paliva v tříletém cyklu. V roce 1997 se uskutečnil přechod na čtyřletý cyklus. (Jaderny-odpad, 2013) V současné době se vsázka využívá v pětiletém cyklu, což má nezanedbatelný vliv jak v oblasti ekonomické, tak i v oblasti technické (obohacení paliva, snížení množství použitého paliva). Na konci každého palivového cyklu, tj. období určeného pro výměnu použitého paliva, se palivové články z aktivní zóny vyjmou a převezou se pod vodou do bazénu použitého paliva; ten je umístěn vedle reaktoru. Za tuto dobu klesne jejich radioaktivita a teplota asi na polovinu a je možné s nimi dále manipulovat. V bazénu zůstávají 5 až 10 let. Za tu dobu klesne jejich radioaktivita a teplota asi na polovinu a je možné s nimi dále manipulovat. (ČEZ, 2013) V březnu 1997 česká vláda rozhodla, že nejlepší variantou pro dočasné skladování použitého jaderného paliva v naší republice je výstavba suchých skladů v areálech JE Dukovany a JE Temelín. (Česká nukleární společnost, 2013) Obr. č. 11 Kontejnery CASTOR v MSVP Dukovany Obr. č. 12 Sklad použitého jaderného paliva v Temelíně (oba ČEZ) 34

35 5 UKLÁDÁNÍ RADIOAKTIVNÍCH ODPADŮ V ČESKÉ REPUBLICE Ukládání radioaktivních odpadů má více než šedesátiletou historii. Během počátečního období horečného jaderného zbrojení studené války, a především v důsledku prudkého rozvoje jaderných elektráren v šedesátých a sedmdesátých letech minulého století, se radioaktivní odpady začaly hromadit a odborná veřejnost byla postavena před otázku kam je umístit, aby nemohly negativně ovlivňovat člověka a jeho životní prostředí. Zneškodňování nízko a středněaktivních odpadů bylo brzy úspěšně vyřešeno, a to jejich ukládáním do přípovrchových úložišť. (SÚRAO, 2013) V České republice jsou v provozu tři takováto zařízení. Institucionální odpady se od roku 1964 ukládají v úložišti Richard u Litoměřic, komplexu bývalého vápencového dolu Richard II pod vrchem Bídnice. (SÚRAO, 2008) Pro odpady obsahující přírozené radionuklidy je určeno úložiště Bratrství u Jáchymova, které bylo zkolaudováno a uvedeno do provozu v roce A konečně největší úložiště radioaktivních odpadů v České republice se nachází v areálu jaderné elektrárny v Dukovanech na Třebíčsku; jeho výstavbu zahájily tehdejší České energetické závody s.p., již v roce 1987 a v trvalém provozu je od roku O použitém jaderném palivu a vysokoaktivních odpadech se soudilo, že jejich okamžité odstraňování není zapotřebí a že je nejprve nutné prošetřit i jiné možnosti, jak tyto materiály zneškodnit. (SÚRAO, 2013) Pro uložení vysoce aktivních RAO byly zvažovány různé možnosti trvalého uložení, které ač byly technicky proveditelné, jsou považovány z různých důvodů za méně schůdné. Jejich realizaci brání technické problémy, nejistoty v dlouhodobých výhledech, mezinárodní smlouvy nebo bezpečnostní pochybnosti. Za tyto exotické metody můžeme považovat ukládání do věčně zmrzlé půdy, zasunutí vysoceaktivních odpadů mezi terestirické desky, ukládání na mořském dně nebo umístění VJP na oběžnou dráhu kolem Země nebo vystřelení odpadu do Slunce. (Nachmilener, 2000). Vědci nakonec dospěli k závěru, že nejvhodnějším způsobem bude uložení vyhořelého jaderného paliva a vysokoaktivních a dlouhodobých odpadů do hlubinných horninových formací. Tato varianta by měla vyhovovat jak po stránce bezpečnosti a technické proveditelnosti, tak po stránce ekonomické. (SÚRAO, 2013). Do doby nalezení vhodné geologické formace a zprovoznění hlubinného úložiště bude použité jaderné palivo skladováno v kontejnerech CASTOR (Cask for storage and transport of radioactive material) v areálech jaderných elektráren Dukovany a Temelín několik desítek let. 35

36 Lze předpokládat, že se během této doby technologie a vývoj dostane natolik kupředu a palivo, ve kterém stále zůstává přes 90 % nerozštěpeného uranu a mnoho jiných významných prvků, bude opět využito. Když ne, uloží se do trvalého hlubinného úložiště. V České republice je v současnosti přibližně sto původců radioaktivních odpadů. Kromě již zmíněných odpadů z jaderné energetiky je největším producentem radioaktivních odpadů Ústav jaderného výzkumu Řež a.s. 5.1 Povrchová a přípovrchová úložiště Podle klasifikace jenž byla zmíněna v předchozích kapitolách rozlišujeme odpady nízko, středně a vysoceaktivní. Nízkoaktivní a středněaktivní odpady mohou být ukládány v přípovrchových úložištích. Nejvhodnějším způsobem pro ukládání vysoce aktivních odpadů je zřízení hlubinného geologické úložiště. Úložné systémy se liší hloubkou jejich umístění. Zatímco přípovrchová nebo též povrchová úložiště se zřizují na povrchu nebo jsou zapuštěna do terénu několik metrů pod povrchem, úložiště ve středních hloubkách se pohybuje v rozmezí několika desítek až stovek metrů. (CEG, 2013) Hlubinná geologická úložiště se nacházejí ve hloubkách 500 ti set a více metrů jednolité geologické formace. (Česká nukleární společnost, 2013) Ve vlastnictví SÚRAO jsou od roku 2000 všechna úložiště radioaktivních odpadů v České republice kromě již uzavřeného úložiště Hostím, kde jsou monitorovány vlivy na životní prostředí Úložiště Richard Úložiště Richard bylo vybudováno v bývalém vápencovém dole nedaleko Litoměřic. Za druhé světové války tu Němci začali budovat podzemní továrnu s názvem Richard. V provozu je toto úložiště od roku V úložišti Richard se ukládají jen institucionální radioaktivní odpady s nízkou aktivitou a s poločasem rozpadu kolem 30 ti let. Slouží také pro dočasné skladování radioaktivních odpadů, které mají být v budoucnu uloženy do hlubinného úložiště (odpady nesplňující podmínky přijatelnosti). V současné době je v úložišti uloženo přes obalových souborů. Celkový objem využívaných prostor přesahuje m 3. (SÚJB, 2008) Prostory úložiště se nacházejí v hloubce asi 70 ti metrů pod povrchem a na celém úložišti je monitorováno pracovní prostředí, např. přítomnost radonu. Kontroluje se také stabilita samotného důlního díla. Ochranu proti úniku radioaktivity do životního 36

37 prostředí zajišťují dvě bariéry. Tou první je vrstva betonu v samotných sudech s odpadem. Druhou bariérou proti úniku nebezpečných látek jsou geologické podmínky úložiště. Kapacita pro vlastní ukládání odpadu je asi poloviční, zbytek tvoří chodby nezbytné pro obsluhu a manipulaci s odpady. V současné době se zaváží ročně kolem 200 sudů. Touto rychlostí by došlo k vyčerpání kapacity úložiště asi kolem roku Poté bude úložiště uzavřeno. (SÚRAO, 2008) Obr. č. 13 Uložený radioaktivní odpad (Autor) Obr. č. 14 Sudy s radioaktivním odpadem (Autor) Úložiště Bratrství Našem druhé nejstarší provozované úložiště bylo adaptováno na pro ukládání radioaktivních odpadů v roce 1974 a nachází se u Jáchymova. Jmenuje se Bratrství podle bývalého uranového dolu, který tu vznikl v minulém století. Úložiště je jen nepatrnou částí důlního pole Bratrství, které má rozlohu více než 9,8 km 2 a více než 80 km štol a překopů. (Kovařík, 2009) Pro ukládání byla upravena tzv. Těžní štola a přilehlé komory s tím, že Těžní štola o délce 385 metrů, bude sloužit jako obslužná komunikace s pěti skladovacími komorami o objemem necelých 1200 m 3. I v úložišti Bratrství se pravidelně sleduje stav prostor jeho okolí, vše s ohledem na důlní i jadernou bezpečnost včetně drenážního systému a centrální retenční jímky. Do tohoto úložiště jsou přijímány pouze odpady, které obsahují přirozené radionuklidy, tedy pouze ty, které se (samozřejmě v menších koncentracích) vyskytují se v přírodě. (SÚJB, 2008) 37

38 Obr. č. 15 Úložiště Bratrství (Autor) (SÚRAO) Obr. č. 16 Prostory úložiště Bratrství Úložiště Hostím Již uzavřené úložiště Hostím bylo vybudováno v roce 1959 ve vápencovém lomu Alkazar poblíž obce Hostím na Berounsku v prostorách dvou štol vyražených v letech Celkový objem obou chodeb byl cca 1700 m 3. V úložišti jsou uloženy nízko a středně aktivní odpady z ÚJV Řež a.s. a bývalého Ústavu pro výzkum, výrobu a využití radioizotopů (ÚVVVR). Provoz úložiště byl ukončen v roce Úložiště je uzavřeno od roku Pro zajištění bezpečnosti uložených odpadů (dodatečná bariéra k zabránění vstupu nepovolaných osob) byly obě chodby vyplněny speciální betonovou směsí. (SÚJB, 2008). Obr. č. 17 Současný stav krajiny uzavřeného úložiště Hostim Obr. č.18 Důl Alkazar (oba SÚJB) 38

39 5.1.4 Úložiště Dukovany Úložiště Dukovany bylo vybudováno v areálu jaderné elektrárny pro přijetí provozních radioaktivních odpadů z energetiky. Je to největší a nejmodernější úložiště radioaktivních odpadů v České republice a svou konstrukcí i bezpečností je srovnatelné s podobnými stavbami v západoevropských zemích. Případnému úniku radionuklidů do biosféry zabraňuje soustava bariér s dlouhodobou životností. V trvalém provozu je od roku Celkový objem úložných prostor m 3 (asi sudů) je dostatečný k přijmutí všech odpadů z elektráren Dukovany i Temelín, které splní podmínky přijatelnosti pro uložení. Úložiště může přijímat i odpady z nových jaderných zdrojů, pokud tyto budou splňovat podmínky přijatelnosti. V případě příjmu odpadů jak ze stávajících jaderných elektráren tak z nových jaderných zdrojů bude kapacita úložiště vyčerpána kolem roku (SÚRAO, 2013) Obr. č. 19 Vyplňování zaplněné jímky betonem Obr. č. 20 Jímka se sudy (oba SÚRAO) Provoz všech úložišť je zajišťován SÚRAO v souladu s příslušnými povoleními SÚJB, v případě důlních děl i v souladu s oprávněními a povoleními podle báňských předpisů. O budování nového úložiště pro nízko a středně aktivní odpady bude rozhodnuto na základě podrobné strategie nakládání s RAO a provozu úložiště Dukovany v závislosti na volbě technologie zpracování RAO v nových jaderných zdrojích a technickoekonomickém hodnocení variant. (MPO, Koncepce nakládání s RAO a VJP, 2001) 39

40 5.2 Hlubinné ukládání Hlubinné úložiště radioaktivních odpadů je místo, kde má být natrvalo uloženo použité palivo z jaderných reaktorů a v menší míře také vysoce aktivní odpady vznikající v jaderné energetice, průmyslu, výzkumu a zdravotnictví. Vyhořelé jaderné palivo a vysoce aktivní odpady v ČR již existují. Každý rok jich vznikne okolo 80 tun, přičemž většinu z tohoto množství tvoří použité palivo z jaderných elektráren. (SÚRAO, 2013). Hlubinné úložiště pro vysokoaktivní odpady a použité jaderné palivo se bude skládat ze tří částí: podzemních prostorů pro ukládání a manipulaci s kontejnery s vyhořelým palivem a vysokoaktivními odpady přístupových šachet a tunelů nadzemního - povrchového areálu Obr. č. 21 Schéma systému bariér v HÚ (Centrum experimentální geotechniky ČVUT v Praze) Dlouhodobá bezpečnost je v tomto případě založena na izolační schopnosti přírodního prostředí a na inženýrských bariérách, které doplňují jeho účinnost. Praxe posledních třiceti let jednoznačně prokázala, že použité jaderné palivo i vysokoaktivní odpady lze bezpečně skladovat. Například ve speciálních kovových či betonových kontejnerech, jejichž stěny jsou dostatečně silné, aby odstínily radioaktivní záření, izolovaly skladovaný materiál a ochránily tak člověka i životní prostředí. Uvedený 40

41 příklad je ale pouze krátkodobým řešením. Použité jaderné palivo lze zhruba každých 100 let přeložit do nových kontejnerů ale takový postup by však byl nákladný ale především přenášel by odpovědnost za konečné řešení na budoucí generace. Proto většina odborníků považuje hlubinné úložiště za proveditelný a bezpečný způsob zneškodnění použitého jaderného paliva. Důvodů proč ukládat VJP a VAO do hlubinných geologických formací je hned několik: Bezpečnostní rozbory prokazují, že existující horninové formace jsou schopny zachovat celistvost úložného systému po dobu statisíců až miliónu let Také technické prostředky pro hloubení přístupových a úložných prostor jsou k dispozici stejně jako odzkoušené technologie pro transport a uzavírání jaderných materiálů do pouzder Vyřešeno je i dlouhodobé financování výstavby a provozu úložišť, neboť většina zemí již shromažďuje na své jaderné účty finanční prostředky k vybudování hlubinného úložiště. (SÚRAO, 2013) Po zvážení všech i výše uvedených možností Česká republika i naprostá většina ostatních zemí využívající jaderné elektrárny považuje vybudování hlubinného úložiště za jediné správné, zodpovědné a technicky i ekonomicky proveditelné řešení. Příkladem mohou být již budované podzemní zkušební laboratoře v Belgii v lokalitě Mol nebo ve Finsku v Olkiluoto. Tyto a další projekty budou popsány v následující kapitole Hlubinné úložiště v České republice V České republice byla ke konci roku 2002 ukončena první etapa přípravy hlubinného úložiště, která se skládala ze dvou fází. V první fázi regionálního mapování a v druhé fázi- výběru nadějných lokalit. Jelikož koncepce ČR v oblasti nakládání s radioaktivními odpady a vyhořelým palivem uložila navrhnout do územních plánů do roku 2015 dvě lokality, které by byly podrobeny detailnímu studiu, byl v rámci druhé etapy započat v roce 2003 geologický průzkum na šesti lokalitách. Avšak tyto práce byly s ohledem na odmítavý postoj veřejnosti přerušeny a pokračovaly bez vrtných činností. Geologický průzkum se do té doby soustředil převážně na testovací lokalitu Melechov. (CEG, 2013) Zahájení třetí etapy, které mělo následovat, bylo odloženo 41

42 z důvodu vládního moratoria a v přípravě hlubinného úložiště se pokračuje od roku K původním šesti vytipovaným lokalitám pracovně nazvaným Březový potok (Blatno) na území Plzeňského kraje, Čertovce (Pačejov), nacházející se na pomezí Plzeňského a Ústeckého kraje, lokalitě Horka (Budišov) v Kraji Vysočina, lokalitě Hrádek (Rohozná) taktéž v Kraji Vysočina, lokalitě Čihadlo (Lodhéřov) na území Jihočeského kraje a k lokalitě Magdaléna (Božejovice) v Jihočeském kraji byla v roce 2012 připojena sedmá uvažovaná lokalita Kraví Hora na pomezí Kraje Vysočina a Jihomoravského kraje. V roce 2013 byla mezi Ministerstvem průmyslu a obchodu jako nadřízenou složkou SÚRAO a státním podnikem DIAMO podepsána mandátní smlouva, která má za cíl zajištění všech náležitostí souvisejících s podáním žádosti o stanovení průzkumného území v lokalitě Kraví Hora. (Atominfo, 2013) V České republice se počítá s jeho umístěním ve vhodném žulovém masivu zhruba 500 metrů pod zemským povrchem. Zahájení výstavby se plánuje na rok Vzniklé hlubinné úložiště pro použité palivo z jaderných elektráren by mělo být uvedeno do provozu v roce 2065, do roku 2018 by měla být známa jedna hlavní a záložní varianta pro toto konečné uložení. (SÚRAO, 2013) Obr. č. 22 Navrhované lokality pro HÚ v ČR (SÚRAO) 42

43 43

44 6 UKLÁDÁNÍ RADIOAKTIVNÍCH ODPADŮ VE SVĚTĚ Většina zemí kde dochází k využívání jaderné energie se řídí předpisy a doporučeními Mezinárodní agentury pro atomovou energii (MAAE) a proto jsou základní principy pro nakládání s radioaktivními odpady značně podobné. Rozdíly vznikají především tam, kde je možné vybrat si z více možných řešení. Jedná se především o přístup ke klasifikaci radioaktivních odpadů, různé druhy skladování, možnost přepracování vyhořelého jaderného paliva, různé zpracování radioaktivních odpadů atd. (IAEA, 2009) V současnosti jsou v zemích EU uloženy více než 2 miliony tun nízkoaktivních a středně aktivních odpadů. Největším zdrojem těchto odpadů je likvidace jaderných elektráren po skončení provozu. (ČEZ, 2006) Na území EU je v současnosti v provozu ve 14 členských zemích 145 jaderných reaktorů, které ročně vyprodukují asi 7000 m 3 vysoce radioaktivního odpadu, přičemž většina tohoto odpadu se ukládá na dočasných úložištích. Evropská komise podala návrh, který se snaží přimět členské země k vypracování vůbec první společné evropské strategie, která by řešila otázku jaderné bezpečnosti. Všechny státy EU by proto měly do konce roku 2015 představit své plány pro nakládání a uskladnění radioaktivního odpadu podle norem vytvořených v rámci Mezinárodní agentury pro atomovou energii (EurActiv, 2013). Návrh směrnice počítá i s vytvořením společných úložišť, na kterých se může dohodnout více států. Dovoluje také vývoz jaderného odpadu za účelem konečného uložení v rámci EU, vývoz mimo EU je však zakázán. Národní plány pro nakládání s jaderným odpadem Evropská komise 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 úložiště by mělo být zprovozněno do roku 2020, následováno Švédskem v roce 2023 a Francií v roce Česká republika počítá se zprovozněním vlastního hlubinného úložiště po roce (Kizlink, 2012) Země, které produkují vyhořelé jaderné palivo a vysokoaktivní odpady, lze rozdělit do tří skupin. Do první skupiny patří země, které svoji koncepci hlubinného ukládání rozpracovaly do té míry, že uvedení úložiště do provozu lze očekávat v horizontu let, tj. do roku Jde o země, které již nalezly lokalitu pro hlubinné ukládání nebo jsou v pokročilém stádiu výběru vhodné lokality. Do této skupiny patří např. Švédsko, Finsko, USA, Francie, Německo, Švýcarsko a Japonsko. Dále následuje skupina zemí, kde vývoj hlubinného ukládání probíhal pomaleji. 44

45 V těchto zemích ještě nedošlo k výběru vhodné lokality, neboť se velmi obtížně získává souhlas obyvatelstva s umístěním. (SÚRAO, 2013) Proto probíhá průzkum na studovaných lokalitách pouze v omezeném rozsahu a úložný systém se řeší jen na úrovni předběžného (referenčního) projektu úložiště na smyšlené lokalitě. Sem patří např. i Česká republika, Slovensko, Maďarsko, Belgie, či Španělsko. Země třetí skupiny se rozhodly odložit konečné řešení na pozdější dobu, většinou po uplynutí 100 nebo více let. Mají k dispozici dostatečné skladovací kapacity anebo se chystají je budovat. Ve většině z nich nebyla ještě stanovena koncepce budoucího zacházení s vyhořelým jaderným palivem a vysokoaktivními odpady. Z evropských zemí zvolily tento přístup například Velká Británie, Nizozemsko a další země východní Evropy, které provozují jaderně energetická zařízení. (SÚRAO, 2013) Nyní podrobněji popíšu problematiku nakládání s RAO ve vybraných zemích. 45

46 6.1 Německo Německo nyní zažívá útlum jaderné energie a to až do roku 2022, kdy bude elektřina produkována z jádra již minulostí. V současné době je devět z původních devatenácti jaderných reaktorů odstaveno jako důsledek havárie v japonské elektrárně Fukushima Daiichi. Z důvodu novely atomového zákona a vládního moratoria z března roku 2011 bylo sedm nejstarších jaderných elektráren již uzavřeno. Jsou to elektrárny Biblis A a B, Brunsbüttel, Neckarwestheim 1, Isar 1, Unterweser, Philipsburg 1 a Krümmel. (Schwenk, 2012) Jako úložiště nízko a středně aktivního odpadu s krátkou dobou životnosti slouží prostory bývalého solného dolu v Morslebenu, úložiště Aase a důl Konrad. Vysoceaktivní odpady a použité jaderné palivo jsou skladovány v areálech elektráren a jsou odváženy do meziskladu v severoněmeckém Gorlebenu, který byl též uvažován jako jedna z potencionálně vhodných lokalit pro konečné hlubinné úložiště, z důvodu velkého množství soli, která znemožňuje přítomnosti důlních vod. (BfS, 2013) Transport použitého paliva k přepracování do francouzského zpracovatelského závodu v La Hague vyvolává každoročně protesty. Nyní Federální ministerstvo životního prostředí oznámilo, že podle dohody, kterou podepsali zástupci všech zainteresovaných politických subjektů je třeba nalézt nové místo pro úložiště. Kontroverzní solný důl v Gorlebenu to nebude. (Word Nuclear News, 2013) Obr. č. 23 Důl Morsleben (BfS) Obr. č.24 Důl Morsleben (BfS) 46

47 6.2 Finsko Ukládání RAO ve Finsku je podle zákona nutno zajistit na území státu. Tento úkol zabezpečuje organizace POSIVA. Vyhořelé palivo se před uložením do hlubinného úložiště skladuje v mokrých skladech v areálu jaderných elektráren. Finská koncepce zneškodňování použitého jaderného paliva je založena na jeho přímém umístění do geologického úložiště jaderného odpadu vybudovaného v granitoidní horninové formaci, v hloubce přibližně 500 metrů. Finský jaderný program je svým rozsahem a zvažovanou hostitelskou horninou blízký českému, ale liší se časovým plánem jeho realizace: úložiště je již ve výstavbě a mělo by mělo vstoupit do provozní fáze o cca 10 let později. (Energetika-eu, 2013) Úložiště je budováno na finském ostrově Olkiluoto a jeho výstavba začala již v roce (SÚRAO, 2013) Obr. č. 25 Budoucí finské úložiště (POSIVA) Obr. č. 26 Vizualizace úložiště (POSIVA 47

48 6.3 Francie Francie se řadí se svými 59 reaktory k jaderným velmocem. Z jádra se zde vyrábí 78 % elektrického proudu. Zneškodňování francouzského RAO je svěřeno státní organizaci ANDRA, která již provozuje úložiště pro nízkoaktivní a středněaktivní krátkodobé odpady, schopné pojmout jak reaktorové, tak institucionální odpady. Oblast nakládání s použitým palivem je francouzská koncepce založena na přepracování veškerého paliva z provozovaných jaderných elektráren a na prozatímním skladování vitrifikovaných vysoce aktivních odpadů před vybudováním hlubinného úložiště. (ČEZ, 2006) Poměrně neobvyklým se jeví specifický typ podpovrchového úložiště velmi nízkoaktivních odpadů která jsou v současné době ve výstavbě a podle organizace ANDRA se jedná o jediný projekt tohoto typu na světě. Princip spočívá přípravě podloží úložiště, které je tvořeno jílovci s drenážním systémem. Celý objekt je zastřešen. Sem jsou potom ukládány odpady. Po vyčerpání kapacity ukládaných odpadů se úložiště uzavře převrstvením nepropustnými kolektory a zatravní se. Pro případnou kontrolu a monitorování stavu úložiště bude sloužit tzv. inspekční šachta. (ANDRA, 2013) Vláda se rozhodla přijmout koncepci úložiště reverzibilního typu, což znamená dát možnost budoucím generacím rozhodnout o modifikaci nebo přeorientování úložného procesu, popř. vyjmout odpady v souvislosti s novým způsobem zneškodňování nebo přepracování. (ČEZ, 2006) Obr. č. 27 Úložiště Cires (ANDRA) Obr. č.28 Model úložiště v Cires (ANDRA) 48

49 6.4 Švédsko Ve Švédsku je v provozu 10 reaktorů v pěti jaderných elektrárnách. Tři jaderné reaktory jsou odstaveny. Konečným úložištěm použitého jaderného paliva bude lokalita Söderviken, asi 150 km jižně od Stockholmu v blízkosti jaderné elektrárny Forsmark, kde se již nachází úložiště nízko a středněaktivních odpadů. Zneškodňováním radioaktivních odpadů je ve Švédsku pověřena firma SKB. O umístění úložiště bylo rozhodnuto v červnu roku Hlavní impulsy vedoucí k vyřešení konce palivového cyklu bylo dány na konci 70. let minulého století. Švédsko se vzdalo možnosti přepracování prakticky okamžitě a sleduje nejnovější trendy týkající se hlubinného úložiště v geologických formacích. Mezi lety 1977 a 2009 proběhla rozsáhlá společenská diskuze a byly přijaty legislativní podmínky týkající se skladování a úložiště vysoceaktivních odpadů. Tento proces ale vždy neprobíhal hladce. Švédský systém nakládání s RAO je specifický především z těchto důvodů: Konečné úložiště bylo určeno soukromou společností se souhlasem regionální (krajské) vlády v souladu s rámci vládních kritérií a s konečnou odpovědností vlády. (Schneider, 2010) Obr. č. 29 Vizualizace švédského úložiště RAO a VJP (SKB) 49

50 6.5 USA Politika a harmonogram hledání úložiště a nakládání s radioaktivními odpady byl ve Spojených státech amerických přijat v roce V této politice je vypracován harmonogram a postup pro vybudování trvalého hlubinného úložiště pro vysoce radioaktivní odpady včetně dočasného skladování odpadů a vyhořelého paliva ze 104 jaderných reaktorů, které produkují asi 20 % elektřiny v USA. Proto se USA rozhodly pro vybudování úložiště Yucca Mountain, jako konečného úložiště v Nevadě s kapacitou 70 tisíc tun vyhořelého paliva se záložním ukládáním v Novém Mexiku. Úložiště v Carlsbadu v Novém Mexiku je v provozu od roku 1981 a slouží pro odpady z vojenského programu. (Garrick, 2002) V roce 2010 však došlo k zastavení financování úložiště Yucca Mountain administrativou prezidenta Obamy jako projekt politicky neprůchodný. Tři čtvrtiny vyhořelého paliva se skladují tzv. mokrou variantou zůstávají v chladicích bazénech. Jaderní odborníci přitom mokrou variantu hodnotí jako rizikovější a doporučují spíše suchou, kdy se odpady skladují v železných a betonových kontejnerech. Adekvátní náhrada za Yucca Mountain není v dohlednu a odpady zůstávají rozesety po celkem 63 zařízeních v elektrárnách, ačkoliv některé reaktory byly již před lety vyřazeny z provozu. Nevyřešená otázka ukládání jaderných odpadů proto vedla začátkem června k pozastavení licencování nových jaderných reaktorů. (Thorpe, 2012) Obr. č. 30 Yucca Mountain (EPA) Obr. č. 31 Yucca Mountain (EPA) 50