Vyhořelé jaderné palivo lze díky transmutaci využít opakovaně, tvrdí fyzik

„Mluvíme o vyhořelém palivu, které vzniká v klasických reaktorech a představuje odpad s nejvyšší radiochemickou nebezpečností,“ uvedl vědec.

Při transmutaci jaderného odpadu se využívají neutrony, které umožňují štěpit transurany vznikající ve vyhořelém palivu. Ty představují jeho nejnebezpečnější část. „Právě kvůli nim se dělají úložiště vyhořelého odpadu tak dlouhodobá.“

V klasickém reaktoru musí být přesně daný tok neutronů. „Kdyby byl větší, tak by mohlo dojít k tomu, že by se reaktor mohl stát jadernou bombou.“

Čtěte takéVyhořelý jaderný odpad je budoucí surovina. Počkejme si na technologie, radí expert

Systém transmutace má ale tu výhodu, že zdroj neutronů, které pomáhají štěpit transurany, je vnější. „Takže nemusíme držet tok na nízké úrovni... A protože jde o vnější zdroj, je větší bezpečnost, než je v případě reaktorů, a zároveň můžeme mít tok neutronů velmi vysoký.“

Protože tento systém urychlovačem řízených transmutorů využívá neutrony o poměrně vysokých energiích, tak je třeba znát pravděpodobnosti různých reakcí, které nastávají. „Ty známe pro nízké energie, ale nejsou tak dobře známé pro neutrony s vyššími energiemi.“

„A my studujeme tyto reakce díky tomu, že v našem ústavu máme zdroje, které tyto neutrony produkují,“ vysvětlil fyzik.

Vše záleží na tom, jestli se rozhodneme i v budoucnu jádro využívat

Reaktory stejného typu, jaký je například v Temelíně, spotřebují za 3 roky okolo 80 tun paliva složeného z obohaceného uranu. „Toto veškeré vyhořelé palivo je možné uskladnit v meziskladu, protože má poměrně malý objem.“

Přesto v tomto vyhořelém palivu zůstávají nejnebezpečnější složkou transurany. „Ty ale dokážeme přimět k tomu, aby se dále štěpily a produkovaly další energii.“

Vše ale závisí na počtu neutronů v jádře. Jestli je jich lichý počet a jádro zachytí další neutron, tak se uvolní poměrně vysoká energie, která k rozštěpení jádra stačí. V případě sudého počtu se nově přichycený neutron váže slabě, a tak energie na rozštěpení nestačí.
Vladimír Wagner

Existuje možnost vyhořelé palivo vzít, z něho odstranit transurany a vyrobit nové palivo pro další využití v klasických reaktorech. „Můžeme mít i systém, který si dokáže poradit se směsí, která má velký poměr transuranů, což zvládají do jisté míry reaktory 4. generace.“

„Ale velice efektivně by to mohly dělat právě systémy, které využívají velice intenzivní toky neutronů, jako jsou urychlovačem řízené transmutory.“

To, jestli se transmutory uplatní, záleží jen na tom, jestli se rozhodne lidstvo využívat v budoucnu jadernou energetiku. „Objem vyhořelého paliva je celkově malý, takže pokud lidstvo nebude využívat dlouhodobě jádro, tak nemá vlastně cenu tyto systémy dělat.“

„Jestli se ale jadernou energetiku rozhodneme využívat, tak jsou to systémy, které by dramaticky mohly snížit objem jaderného odpadu z vyhořelého paliva i zlepšit celkovou efektivitu využití uranové rudy,“ shrnul možné výhody urychlovačem řízené transmutace Vladimír Wagner.