Składowanie odpadów promieniotwórczych

Dużo mówi się i pisze o elektrowniach atomowych, które mają powstać w Polsce. Jednak prawie nie mówi się o głównym problemie eksploatacyjnym takich obiektów jakim jest składowanie odpadów powstałych ze zużytego paliwa jądrowego. Są to bardzo niebezpieczne dla ludzi i środowiska odpady promieniotwórcze. Problem jest na tyle ważny, że w wielu krajach stał się główną przeszkodą w rozwoju energetyki jądrowej. Niechęć do składowania na swoim terenie wysokoaktywnych odpadów promieniotwórczych jest większa niż do składowania jakichkolwiek innych odpadów niebezpiecznych.

Elektrownia jądrowa wytwarza 3 rodzaje odpadów radioaktywnych, są to:

1. Odpady technologiczne, związane z normalną pracą elektrowni i wytwarzaniem mocy. Są to przede wszystkim materiały służące do ograniczenia skażenia tak, aby personel elektrowni nie był narażony na promieniowanie. Wszelkiego rodzaju ścieki, zarówno płynne jak i gazowe oraz odpady technologiczne powstające z przeróbki tych ścieków. Są to także różne filtry, odzież, koncentraty i żywice jonowymienne.
2. Suche, aktywne odpady powstające w wyniku prac konserwacyjnych takich jak: naprawa uszkodzeń, przeglądy czy wymiana urządzeń radioaktywnych. Składają się na nie głównie materiały, takie jak winyl, rękawiczki, taśmy przylepne, tekstylia, papiery, instalacje wentylacyjne itp.
3. Odpady pochodzące z różnych incydentów (np. skażone oleje) i aktywne składniki rdzenia pochodzące z wyłączeń reaktora. W trakcie pracy reaktora elektrowni jądrowej niezbędna jest wymiana wielu składników rdzenia służących do regulacji lub pomiaru aktywności. Wymiana ta ma miejsce w trakcie wyłączeń reaktora i obejmuje również pręty regulacyjne i przede wszystkim zużyte paliwo jądrowe.

Obecnie unieszkodliwianie odpadów radioaktywnych polega na zamykaniu ich w pojemnikach z miedzi lub zestali, a następnie umieszczane w głębokich pokładach solnych lub granitowych, gdzie pozostaną przez tysiące lat. Wiele krajów buduje takie podziemne składowiska odpadów wysokoaktywnych, inne wykorzystują w tym celu stare, nieczynne kopalnie. Przed składowaniem odpady mogą być dodatkowo witryfikowane, czyli zatapiane w ciekłym szkle. Inną metodą jest recykling zużytego paliwa. Polega on na przesłaniu paliwa usuniętego z reaktora jądrowego do zakładów przerobu, gdzie odzyskuje się z niego niewypalone jeszcze materiały rozszczepialne, które nadają się do ponownego wykorzystania jako paliwo, a zeszklone odpady kieruje do przechowywania w opisanych wyżej mogielnikach.

Międzynarodowa Agencja Energii Atomowej udostępniła niedawno interaktywny system mapujący zasoby zużytego paliwa jądrowego. Prezentuje on szczegółowy obraz rozmieszczenia i sposobów zarządzania odpadami promieniotwórczymi na świecie. Wynika z niego, że na Ziemi powstało już około 448 tys. ton paliwa jądrowego, które zostało wykorzystane przez reaktory. Z tej ilości około 322 tys. ton wciąż magazynuje się w różnych miejscach, natomiast ponad 126 tys. ton poddano procesowi przetwarzania. System pokazuje też, że około. 41% zużytego paliwa jądrowego składowane jest w basenach wodnych na terenie elektrowni atomowych. Rozwiązanie to zapewnia chłodzenie oraz ochronę radiologiczną świeżo wyjętych prętów paliwowych, jednak w miarę upływu czasu są one przenoszone do tzw. suchych magazynów, o  których napisaliśmy wyżej. Pozwala to zwolnić miejsce w reaktorach i pozwala lepiej zarządzać ryzykiem związanym ze składowaniem odpadów radioaktywnych.

Należy podkreślić, że zużyte paliwo jądrowe pozostaje silnie radioaktywne i wymaga starannego nadzoru przez tysiące lat od zakończenia pracy reaktora. W związku z tym, większość państw eksploatujących elektrownie atomowe pracuje nad metodami docelowego i skutecznego  izolowania odpadów na bardzo długi czas. Rozwiązanie tego problemu będzie jednym z głównych zadań przemysłu atomowego wobec przyszłych pokoleń.