Věda by z jaderné energie mohla udělat obnovitelný zdroj, věří jaderný chemik Distler

Podcasty, rozhovory, příběhy Další podcasty, rozhovory a příběhy Radioaktivita, jaderná elektrárna, úložiště

Kam uložit vyhořelé palivo z jaderných elektráren? Dokáže dnešní věda tento odpad opětovně využít? Nejen o novinkách v oblasti jaderné energetiky mluví jaderný chemik Petr Distler.

„Vyhořelý jaderný odpad ve skutečnosti odpad není,“ upozorňuje ve Studiu Leonardo vědec.

Koncepce přepracování jaderného odpadu

I po vytažení z reaktoru zůstává v palivu zhruba 94 % uranu, plutonium, štěpné produkty a minoritní aktinoidy. „Čili komě uranu je ve vyhořelém palivu stále mnoho toho, co můžeme energeticky využít.“

„Také proto se dnes o odpadu začíná hovořit jako o ozářeném jaderném palivu. Aby to evokovalo, že se jedná o surovinu, kterou můžeme dále využít.“

Pokud vyhořelé palivo nijak nepřepracujeme, bude jeho radiotoxicita trvat zhruba milion let, než se vrátí na úroveň přírodního uranu. Pokud budeme odpad přepracovávat, dokážeme to zkrátit až k 300 letům, a to v nejmodernějších reaktorech 4. generace a s následnou transmutací dlouhodobých radionuklidů.
Petr Distler

Cílem výzkumů, které probíhají už dlouhá desetiletí, je znovu využít uran nebo plutonium pro energetické účely. „Další prvky mohou mít také využití, takže celé to směřuje k uzavření palivového cyklu.“

Rozlišujeme tři typy palivového cyklu. „První je tzv. otevřený, kdy palivo vyjmete, asi 30 let chladíte, a pak uložíte do hlubinného úložiště, takže žádné suroviny by se nevyužily. Druhou koncepcí je uzavřený palivový cyklus, tedy přepracování paliva a zisk maxima pro další využití.“

„Výsledkem druhého cyklu je také snížení množství vysoce radioaktivního odpadu, který se bude muset ukládat, což je finančně velmi náročně,“ dodává Distler.

Třetí možností, jak nakládat s vyhořelým palivem, je počkat, jak se situace bude vyvíjet. „Takže vlády se jasně nerozhodly, jakým směrem se ubírat, a čekají, co bude dál.“

Veřejnost je třeba vzdělat

Problém s využitím už vyhořelého paliva souvisí s typem reaktorů, ve kterých je palivo užíváno. „Ty v Dukovanech nebo v Temelíně potřebují obohacení paliv na počátku procesu asi 4% izotopem uranu 235. Během pár let v reaktoru klesne asi na 1 %, což už není dostatečně ekonomicky využitelné.“

„V takovém palivu také vznikají tzv. neutronové jedy, například lantanoidy, které komplikují vlastní provoz a řízení štěpné reakce.“

Problematičnost výběru hlubinného úložiště pro vyhořelý odpad souvisí s postojem veřejnosti k jaderné energetice i s úrovní osvěty, tedy jestli lidé čerpají informace ze seriozních zdrojů, nebo mají poplašné zprávy, které se lépe prodávají, a proto se objevují v médiích častěji.
Petr Distler

Takové palivo pak směřuje do hlubinných úložišť. „Základním principem je uložení paliva v několika bariérách, také proto, aby se po desetitisících letech nedostala k palivu voda, čímž by se mohl radioaktivní materiál dostat do podzemních vod.“

„V roce 2025 by měla být vybrána lokalita pro české úložiště vyhořelého odpadu, které se pak bude 40 let budovat,“ připomíná expert.

Po staletích se plní sny alchymistů o transmutaci

„Dnes už se komerčně využívá separační proces Purex, který dokáže z ozářeného paliva separovat uran a plutonium. Ostatní procesy, které umožní využít i další suroviny, se právě vyvíjejí.“

V současnosti je ale proces Purex pro přepracování paliva na nové, dražší, než kolik stojí vyrobit nové palivo z vytěženého uranu. „Jde o velmi komplexní proces, který v důsledku vede k vyšší ceně.“

Můžeme říci, že po několika staletích se plní sny alchymistů, akorát se v rámci transmutace, tedy přepracování, nesnažíme získat zlato..., ale chceme prvky s dlouhým poločasem rozpadu změnit na nějaké stabilní či krátkodobé... Tím by jejich radiace byla třeba i v řádu několika let ukončena.
Petr Distler

Chemik se zabývá procesem oddělení minoritních aktinoidů, jako jsou americium a curium. „Těch je v ozářeném palivu jen 0,1 %, ale produkují hodně tepla, radioaktivity a představují dlouhodobou zátěž.“

„Cítím, že tak mohu přispět k udržitelnosti jaderné energetiky. Pokud se to povede, tak i z jaderné energie by se mohl stát obnovitelný zdroj. Sice máme na začátku uran, ale pokud ho rozumně využijeme..., dokážeme získat opravdu velmi mnoho energie,“ věří Petr Distler.

Spustit audio

Odebírat podcast

Související