Francouzi řeší odpad

Od poloviny září až do poloviny ledna příštího roku budou ve Francii tyto problémy veřejně diskutovány v národní komisi, a to na základě požadavku ministerstva ekologie a průmyslu. Francouzské problémy jsou do značné míry analogické pro jiné země, v nichž jsou jaderné elektrárny klíčovou součástí energetického komplexu.

Otázkami se budou zabývat příslušní experti, kteří by měli informovat obyvatele a přijímat jejich názory. Na základě této diskuse má být v roce 2006 vypracován projekt zákona a předán k projednání do parlamentu. Legislativa totiž podobné záležitosti dlouho neřešila. V gouvernementu Rocard, kde je elektrárna v Hague, dokonce místní správa sama přijala provizorní řešení průmyslového skladování odpadů ve speciálně upravených úložištích pro zakonzervování na 50 let.

Jaderná historie Francie
1963 – největší evropská energetická firma EDF vyrobila první elektrickou energii v jaderné elektrárně Chinon.
1967 – uvedena do provozu autorizovaná jaderná elektrárna v Hague.
1976 – Francouzská komise pro atomovou energii založila společnost COGEMA, která má oprávnění zacházet s použitými palivy před jejich recyklací na energetické materiály.
1991 – byl přijat tzv. Bataillův zákon (podle jména poslance), který vlastně řeší požadavek státu na výzkumný program zacházení s jadernými odpady, který poběží 15 let.
1997 – byla zahájena demontáž prvního francouzského nukleárního centra v Brennilis využívaného v letech 1967 – 1985. Bude trvat 20 let. Nahromadilo se 1500 t odpadu. Vědci i politici vedou dialog, z něhož však vyplývá, že se legislativa opozdila za praxí.
2000 – akciová společnost ANDRA získala autorizaci pro vybudování a využití podzemní laboratoře v Meuse-Haute-Marne v Bure.
2005 – (září) začátek veřejných debat o radioaktivních odpadech, patnáctiletá lhůta pro výzkum podle zmíněného Bataillova zákona je před vypršením.

Tři směry
Podle Bataillova zákona se uskutečňoval výzkum, jak likvidovat jaderný odpad, třemi směry, které si nekonkurují, ale vzájemně se doplňují. Velké spory se vedly zejména o to, nakolik může uložení ve velké hloubce poškodit prostředí v podzemí.
V současné době jsou privilegované zmíněné tři cesty výzkumu. Zcela obecně (v dalších odstavcích uvedeme detaily):
Separace: dovoluje rozdělit radioaktivní látky použitých paliv (Am – americium, Np – neptunium, Cm – curium, Tc – technecium) na základě chemických postupů, jako je extrakce rozpouštědly.
Transmutace: je nezbytné nákladné a technicky náročné vybavení. Transmutací prvků lze provést urychlenými neutrony v reaktorech 4. generace nebo působením neutronů v urychlovači určeném jen k tomuto účelu.
Uložení v hloubce: podzemní laboratoře v Meuse-Haute-Marne zkoumají, zda geologicky stabilní úložiště bezpečně uchovává vysoce radioaktivní odpad na dlouhou dobu. V současnosti je třeba ověřit, zda v úložišti dochází k modifikaci vlastností jílovitých hornin vlivem teploty a při korozi může dojít k úniku vodíku. Problémem je doba skladování a údržba úložiště. Například použití betonu není bráno v úvahu.

Už 2,5 miliardy eur
Hlavní slovo v řešení těchto problémů měla Komise pro atomovou energii (CEA), Národní agentura pro řešení otázek radioaktivních odpadů (ANORA) a příslušný výbor parlamentu Francouzské republiky. Bataillův zákon z roku 1991 sjednotil definování škodlivosti jaderných odpadů podle dvou parametrů: podle doby životnosti a podle radioaktivity. Aktivita je vyjádřena počtem rozpadů a délka životnosti je vyjádřena poločasem. Tímto způsobem je rozlišováno 5 druhů odpadu. Odpady s vysokou a střední radioaktivitou a dlouhou dobou životnosti jsou ty, které představují méně než 5 % celkového množství jaderných odpadů.
Výzkum už stál 2,5 miliardy eur.

Odpady s dlouhou životností
Představují největší problém. Zatímco odpady s nízkou aktivitou mohou být uloženy i na povrchu ve specializovaných úložištích, kde se očekává, že jejich škodlivost bude přirozeným rozpadem klesat, pro odpady se střední a dlouhou životností a vysokou aktivitou je třeba nákladně hledat komplikovaná řešení.
Velmi efektivní se jeví »přepracování«. Technologie použitá firmou Cogema v Hague umožňuje regeneraci vzniklého plutonia k novému použití jako paliva „MOX“ přímo v reaktorech. Další podobné pracoviště má Cogema v Marcoule. Transmutace a separace sníží škodlivost odpadů před jejich uložením. Postupy jsou technicky obtížné a musejí být ověřeny testy v průmyslovém měřítku ve velkém zařízení a poloprovozními zkouškami v měřítku 1/100. V případě transmutace dochází k jednorázové přeměně radioaktivních prvků, které se stanou méně škodlivými. Atomová jádra prvků jsou bombardovány neutrony. K tomuto je třeba mít k dispozici obtížně dosažitelný velký počet rychlých neutronů. Toho bude dosaženo pravděpodobně v roce 2040. Výzkum ukládání v hloubce v geologických útvarech je finančně a technicky náročný, protože musela být vybudována řada laboratoří pro analýzu různých půdních vzorků. Navíc je tento směr výzkumu komplikován diskusemi s ekology a politiky. Bude-li mít však výzkum úspěšné výsledky, pak bude hlubinné ukládání relativně levnou a dlouhodobě efektivní metodou.

V hloubce 445 metrů
Nápad hlubinného uložení, který realizuje společnost Andra u Meuse-Haute-Marne v Bure (všechen výzkum je soustředěn ve Francii do této lokality), je posílen existencí přírodních nebo umělých bariér, které zabraňují úniku radioaktivity do okolí. Umístění v Bure umožňuje pomocí postranních chodeb v tunelu experimentovat do hloubky 445 m a šíře 40 m a testovat vrstvu horniny podloží v regionu. Jestliže nebyla do nynějška nalezena žádná podstatná vada, což zdůrazňuje tzv. Národní hodnotící komise, bude možné toto úložiště »pustit« do praktického provozu. Jenže to potrvá. V roce 2004 komise neumožnila zveřejnění poznatků o kvalitě zeminy a z její zprávy dále vyplývá, že vstup obsluhy do úložiště bude možný až v letech 2020 – 2025. Podle prognóz může dospět tento výzkum k výsledku, že testovaný způsob hlubinného uložení jaderného odpadu může být schválen na dalších sto let a jako autorizovaný program může trvat ještě dalších 300 let. To by měl formulovat budoucí zákon v roce 2006. Ale jen těžko si lze za současných podmínek představit, jaká bude odezva veřejnosti a politické opozice. Diskuse expertů s »obyčejnými« Francouzi ještě zdaleka neskončila.

Co je odpad?
V jaderných elektrárnách se většinou jako palivo používají tyče z uranu (235) o váze dvou kilogramů. Uran se zčásti transformuje na plutonium, v materiálu zůstanou produkty štěpení a druhotné aktinidy. Tyče jsou pak ochlazeny po dobu dvou až čtyř let v centrálním bazénu před transportem k přepracování v Hague. Podle francouzských dat je v použitém palivu 1,9 g uranu, 1 g plutonia, 1 g produktu štěpení a 2 g druhotných aktinidů V Hague je použité palivo uloženo dva roky v bazénu. Potom je chemickým postupem znovu získán uran a plutonium, které se použijí pro nové palivo MOX. Radioaktivní odpady zůstávají v kontejnerech na místě a jsou vitrifikovány. Jaderné odpady se nacházejí ve 22 francouzských elektrárnách a centrech, ale také v centrech atomové komise a dále v zařízeních agentury Cogema např. v Hague a úložištích agentury Andra. Vyznačují se nízkou aktivitou a krátkou dobou života. Radioaktivní záření má pro lidský organismus zničující následky. Existují dva způsoby expozice: okamžitý účinek vně organismu skončí po dostatečném oddálení objektu; druhý účinek je vnitřní, kdy dochází k proniknutí radioaktivního prvku do organismu. Metabolismus je v tomto případě stabilní. Např. radium se fixuje v kostech do míst vápníku a vyzařuje paprsky do nitra organismu. V těchto dvou případech emise změní zasažený organismus a může dojít k nenapravitelným následkům. Ozářená molekula DNA může způsobit vznik rakoviny zasažené buňky.

Optimismus
Následky radioaktivního záření na živé organismy jsou devastující, nicméně od výjimečné katastrofy v Černobylu před 20 lety, která byla výsledkem selhání lidského faktoru, bezpečnostních pravidel i typicky sovětského neetického přístupu k hodnotě lidského života, nebyl člověk ohrožen. Bezpečnostní opatření byla povýšena o několik řádů. A vědecký potenciál, nasazený na problém řešení likvidace radioaktivního odpadu, je zcela mimořádný. Má výsledky. Proto je jaderná energie, nechť už je nyní získávána štěpením jádra, nebo v budoucnu jadernou fúzí (bez radioaktivních materiálů), zatím jedinou alternativou získání energie oproti brzkému totálnímu deficitu fosilních paliv. Trpkou realitou je, že trvale obnovitelné zdroje zůstanou přes masivní lobbystickou a mediální podporu na dlouhou dobu jen doplňkem světové spotřeby.

Autor: Ing. Jana Kepáková, Ing. Ludvík Koldovský
http://www.svetvedy.cz