Článek
V minulém článku jsme probrali, proč je s použitým jaderným palivem nutné zacházet velmi opatrně. Narazili jsme ale také na to, že existují možnosti, jak ho využít.
První možností je palivo přepracovat a znovu použít v reaktoru. Díky tomu můžeme snížit množství radioaktivního odpadu a zároveň snížit spotřebu nově vytěženého uranu. Po přepracování můžeme použít asi 96 % vyhořelého paliva a zbylá 4 % jsou zakonzervována pro trvalé uskladnění. Tady by vás mohlo napadnou, že zbytek vyhořelého paliva, který nelze přepracovat, bude nejnebezpečnější. Je tomu však přesně naopak. Zbytek po přepracování totiž obsahuje hlavně atomy s kratšími poločasy rozpadu (jejich množství rychle ubývá), protože právě plutonium a uran, které mají poločasy rozpadu dlouhé (zůstávají radioaktivní velmi dlouho), se snažíme z paliva získat. Radioaktivita tohoto zbytku tudíž bude klesat mnohem rychleji než u běžného použitého paliva.
Zdá se to možná až příliš dobré, takže kde je háček? No vlastně nikde. Tato technologii je vyzkoušená a používá se v řadě států v čele s Francií. Jen je proces přepracování velmi náročný a poměrně drahý, takže se zatím většině zemí více vyplatí používat čerstvě vytěžený uran a použité palivo skladovat. V této oblasti však probíhá rozsáhlý výzkum, jehož cílem je proces přepracování zefektivnit, zjednodušit a zlevnit. A najednou je pro nás výhodou to, že použité palivo zůstává radioaktivní dlouho - může si v meziskladu libovolně dlouho počkat, než vylepšíme potřebné technologie.
Existuje další možnost, jak vyhořelé palivo použít znovu, aniž bychom ho museli přepracovávat. Jedná se o takzvané rychlé reaktory. Ty dokáží štěpit izotop uranu-238, zatímco klasické (těm říkáme tepelné) reaktory štěpí hlavně uran-235, kterého je v přírodní uranové rudě poměrně málo. Proto musíme v palivu pro tepelné reaktory obsah izotopu 235 zvyšovat (takzvaně palivo obohacovat) a během povozu je ho opět většina spotřebována. Uranu-238 je však v čerstvé uranové rudě i v použitém palivu hodně a rychlé reaktory tak mohou vesele štěpit a ušetří nám práci s obohacováním čerstvé uranové rudy nebo přepracováním použitého paliva. Rychlé reaktory dokonce mohou fungovat jako množící - vzniká v nich plutonium, které pak může být použito v palivu pro tepelné reaktory, takže v ideálním případě vytvoří víc štěpného materiálu, než kolik ho spotřebují. Něco jako kdybyste topili dřevem v kamnech a dřevo by se při hoření neměnilo na popel, ale na dřevěné piliny, kterými byste mohli znovu topit. Možná neuvěřitelné, ale je to tak.
Přestože i tato technologie je vyzkoušená a funguje, je stavba rychlých rektorů velmi složitá, a tak zatím nejsou připraveny na významné uplatnění ve výrobě elektřiny. Změnit se to snaží řada výzkumných projektů. Například UJV Řež pracuje na vývoji plynem chlazeného rychlého reaktoru HeFASTo a já mám tu čest se na tomto projektu podílet.
Tím jsem možnosti využití vyhořelého paliva stále nevyčerpal. Ještě existuje například český projekt s názvem Teplátor, který by použité palivo využíval k výrobě tepla. Důležité však je to, že možnosti využití existují a jsou velmi nadějné. Potřebují jen čas a finanční podporu, aby mohly být dokončeny a v tom jim můžete pomoct, protože o budoucnosti jaderné energetiky nakonec rozhodne jediné - veřejné mínění a z něho plynoucí politická podpora.
https://www.iaea.org/bulletin/when-nuclear-waste-is-an-asset-not-a-burden
https://www.orano.group/en/unpacking-nuclear/all-about-used-fuel-processing-and-recycling
https://oenergetice.cz/jaderne-elektrarny/rychle-mnozive-reaktory-fbr-ucinne-vyuziti-uranu
https://www.ujv.cz/cs/produkty-a-sluzby/veda-a-vyzkum/hefasto
https://www.teplator.cz/
