Článek
Použité (nebo též vyhořelé) jaderné palivo je často vnímáno jako jeden z hlavních problémů jaderné energetiky. S trochou snahy se o něm dá mluvit vskutku děsivě: „Palivo po vyjmutí z reaktoru je tak radioaktivní, že kdybyste vedle něj stáli, tak umřete na ozáření a i za 100 tisíc let bude stále radioaktivní. Elektrárny ho každý rok vyprodukují tuny a otázka dlouhodobého uložení státe není vyřešená!“ Žádné z těchto tvrzení není úplná lež, ale všechna vytváří přehnaně negativní dojem. Pojďme si to trochu probrat.
I když se omezím na stručný popis, všechno se do jednoho článku nevejde. Proto si nejprve popíšeme, že použité palivo skutečně je nebezpečné, ale zkusíme si uvést na pravou míru, jak moc. Navazovat bude poté další článek, ve kterém si popíšeme možná řešení problémů s jaderným palivem a také možná využití vyhořelého paliva.
Jak nebezpečné tedy jaderné palivo je? Čerstvé palivo je celkem neškodné, můžete ho klidně držet v ruce a nic se vám nestane. Nebezpečné je až po umístění do reaktoru a zůstává nebezpečné i po vyjmutí z něj. Byl by rozhodně špatný nápad se k němu jakkoli přibližovat. Podobně by byl špatný nápad třeba si vylít na hlavu kelímek roztavené oceli. Ale pokud nepracujete ve slévárně, tak se roztavené oceli nemusíte bát. A podobně nemusíte mít ani přehnaný strach z jaderného paliva. I kdybyste se z nějakého důvodu chtěli nechat ozářit čerstvě vyvezeným jaderným palivem, tak se vám to nejspíš nepodaří, protože v elektrárně funguje celá řada systému, která vám v tom zabrání. Takže ano, palivo po vyvezení je velmi nebezpečné, stejně jako různé jiné materiály v jakémkoli jiném průmyslu, ale to není důvod se ho bát, protože s palivem v takovém stavu nemáte šanci přijít do kontaktu.
A jak dlouho bude nebezpečné? K tomu si nejdřív musíme vysvětlit termín poločas rozpadu. Poločas rozpadu je doba, za kterou se rozpadne polovina množství dané radioaktivní látky. Například cesium-137 má poločas rozpadu přibližně 30 let. To znamená, že po 30 letech už v palivu budu pouze polovina původního množství cesia. Bohužel to neznamená, že to dalších 30 letech se rozpadne druhá polovina a už tam nebude žádné - rozpadne se pouze polovina ze zbylé poloviny, zůstane tedy jedna čtvrtina původního množství. Po dalších 30 letech to bude jedna osmina, potom jedna šestnáctina, a tak dál. Po 1000 letech bude v palivu 0.0000000105 % původního obsahu cesia, ale teoreticky nikdy se nerozpadne úplně všechno - každých 30 let ho ubyde polovina a zbude nám stále menší a menší zlomek.
Vyhořelé palivo obsahuje směs velkého množství různých prvků s různými poločasy rozpadu. Některé mají poločas rozpadu jen zlomky vteřin a jiné třeba miliony let. Největší nebezpečí tvoří takzvané gama zářiče například zmíněné cesium spolu se stronciem. Ty produkují záření, které dokáže proniknout naší kůží, pokud není odstíněno například olovem. Díky krátkému poločasu rozpadu však množství těchto prvků v použitém palivu po vyjmutí z reaktoru poměrně rychle klesá.
Některé prvky se rozpadají velmi pomalu, například plutonium-239, které má poločas rozpadu 24 tisíc let, nebo uran-238, který má poločas rozpadu dokonce 4,5 miliardy let. Tyto prvky ovšem produkují záření, které je sice velmi nebezpečné, ale není pronikavé - odstíní ho i list papíru a ohrozit nás mohou jedině v případě vdechnutí či spolknutí. Pokud tedy zajistíme, že tyto prvky neuniknou do životního prostředí, nemůžou nikomu ublížit.
Kromě záření produkuje čerstvě vyvezené palivo také velké množství tepla, a proto je umístěno do bazénu skladování vyhořelého paliva. Voda v bazénu palivo chladí a zároveň odstiňuje vyprodukované záření. V bazénu palivo zůstává 5 až 10 let, přičemž během jednoho roku po vyvezení z reaktoru klesá aktivita v palivu zhruba na jednu setinu původní hodnoty. Z bazénu je palivo přesunuto do speciálních kontejnerů a umístěno do meziskladu vyhořelého paliva. Tam zůstává 40 až 60 let, po kterých je jeho aktivita asi na tisícině hodnoty po vyvezení z reaktoru, a následně má být převezeno do trvalého uložiště.
Trvalé uložiště zatím nemáme, ale to není takový problém, jak by se mohlo zdát. Tady je třeba si uvědomit, jak málo vyhořelého jaderného palivo vlastně vyprodukujeme. V elektrárně Temelín je to ročně 45 tun, což sice může znít jako hodně, ale je třeba si to dát do souvislostí: V uhelných elektrárnách v ČR vzniká ročně 10 miliónů tun popílku. Veškeré vyhořelé palivo vyprodukované v elektrárně Temelín za 30 let provozu se tak vejde do skladu o půdorysu 100 na 70 metrů. Zde je palivo pečlivě kontrolováno a kontejnery, ve kterých je umístěno, dokáží odolat i pádu letadla. Dokud jsou tedy elektrárny v provozu, není vlastně žádný důvod, proč by použité palivo nemělo v meziskladu zůstat.
Když si to shrneme, s jaderným palivem je třeba zacházet velmi opatrně. Přesně to naštěstí provozovatelé jaderných elektráren dělají. Se zbudováním trvalého uložiště vlastně není třeba spěchat, protože palivo je v meziskladu zcela bezpečné. Navíc existují způsoby, jak by se vyhořelé palivo dalo znovu použít - o tom si povíme v navazujícím článku.
