Strupczewski: Rozwiązano techniczne problemy składowania paliwa jądrowego [WYWIAD]

28 listopada 2019, 12:16
nuclear-power-plant-4529392_1920
Fot. Pixabay

Problemy techniczne składowania paliwa jądrowego rozwiązano, trudności polegają na przeszkodach politycznych; organizacje antynuklearne przedstawiają te odpady jako zagrożenie dla ludzkości – mówi prof. Andrzej Strupczewski z Narodowego Centrum Badań Jądrowych.

Jakub Wiech: Czy w Polsce są warunki i możliwości do przechowywania odpadów z ewentualnej polskiej elektrowni jądrowej?

Dr inż. Andrzej Strupczewski, prof. NCBJ: Ze względu na wielkie znaczenie ostatniej geologicznej bariery powstrzymującej uwolnienia produktów rozszczepienia z wypalonego paliwa do środowiska człowieka, składowiska odpadów promieniotwórczych o wysokiej aktywności lokalizuje się w głębokich formacjach geologicznych zapewniających izolowanie odpadów od wód podziemnych i małe szybkości migracji wody, w przypadku, gdyby woda jednak weszła w kontakt z pojemnikiem zawierającym odpady.

Na terenie Polski zidentyfikowano 44 struktury skalne, w których jest potencjalna możliwość lokalizacji głębokiego składowiska odpadów radioaktywnych. Struktury te obejmują skały magmowe i metamorficzne, utwory ilaste i złoża soli. Za regiony perspektywiczne uznano skały krystaliczne w podłożu platformy wschodnio-europejskiej w północno-wschodniej Polsce, kompleksy skał ilastych na monoklinie przedsudeckiej i na wyniesieniu Łeby oraz wybrane wysady solne z cechsztyńskiej formacji solonośnej Niżu Polskiego.

Poza wypalonym paliwem z elektrowni jądrowej usuwa się odpady nisko- i średnioaktywne. Polska ma duże doświadczenie w przechowywaniu tych odpadów. Już od roku 1961 odpady te są składowane w Różanie nad Narwią, w Krajowym Składowisku Odpadów Promieniotwórczych (KSOP). Wody gruntowe pod składowiskiem znajdują się pod warstwą gliny o bardzo małej przepuszczalności i warstwą gleby o właściwościach sorpcyjnych, na głębokości kilkunastu metrów poniżej składowiska. Skład podłoża przeciwdziała skutecznie migracji odpadów, które mogłyby na skutek nieszczęśliwych wydarzeń przeniknąć do gleby.

Zarówno na terenie KSOP jak i wokoło niego prowadzi się monitoring lokalny, który pozwala na ocenę sytuacji radiologicznej, ocenę zagrożenia radiacyjnego ludności a także badanie długookresowych zmian radioaktywności. Monitoring jest prowadzony przez instytucje niezależne od prowadzącego eksploatację KSOP Zakładu Unieszkodliwiania Odpadów Promieniotwórczych ZUOP, a mianowicie Państwowy Instytut Geologiczny, Dozór Jądrowy Państwowej Agencji Atomistyki i Laboratorium Pomiarów Dozymetrycznych IEA.

W otoczeniu KSOP prowadzi się pomiary stężeń substancji promieniotwórczych w wodach rzeki Narew, w wodach studziennych, źródlanych oraz gruntowych. Wszędzie obserwuje się stężenia substancji promieniotwórczych nie odbiegające od wartości normalnie obecnie występujących w środowisku naturalnym. Mieszkańcy Różana i okolic nie są narażeni na działanie promieniowania ani bezpośrednio z odpadów, ani ich uwolnień do otaczającego środowiska. Składowane odpady są przetworzone, utrwalone, szczelnie zamknięte w pojemnikach, więc narażenie drogą powietrzną jest wykluczone, mimo to stężenie radioizotopów w powietrzu jest również monitorowane.

Chociaż odpady promieniotwórcze składuje się w Różanie już przez ponad pół wieku, nie stwierdzono wśród społeczności lokalnych żadnych ujemnych skutków zdrowotnych, przeciwnie, umieralność na choroby nowotworowe w gminie Różan należy do najniższych w Polsce. 

Gdzie składowane jest zużyte paliwo z elektrowni jądrowych Europy?

Paliwo wypalone w elektrowni jądrowej zawiera jeszcze uran i pluton które mogą być wykorzystane do produkcji nowego paliwa i wytwarzania energii elektrycznej. Paliwo to albo w całości usuwamy do ostatecznego składowania pod ziemią, albo postanawiamy odzyskać zawarty w nim jeszcze uran (około 1% U-235 i niemal cały U-238) i nagromadzony w toku pracy w reaktorze pluton, a do składowiska odesłać tylko odpady o wysokiej aktywności, ulegające znacznie szybszemu rozpadowi niż pluton.

Jest to tzw. zamknięty cykl paliwowy, z przerobem lub recyklingiem paliwa. Cykl zamknięty można uważać za postępowanie najbardziej zgodne ze strategią ludzkości przyjętą w końcu XX wieku, polegającą na rozdzielaniu różnych materiałów odpadowych i odzyskiwaniu materiałów użytecznych (tzw. surowców wtórnych), a usuwaniu tylko tych, które do niczego się nie nadają. W przypadku wypalonego paliwa jądrowego, w którym nadal pozostaje około 95% energii potencjalnie możliwej do wykorzystania, usuwanie go do składowania ostatecznego byłoby rażącym marnotrawstwem. Co więcej, stężenie plutonu w wypalonym paliwie jest na tyle duże, że można z niego wytwarzać nowe paliwo bez wzbogacania uranu.  Takie paliwo zwane MOX (mixed oxide – mieszanina tlenków) jest wykorzystywane w wielu elektrowniach jądrowych w Europie i Rosji. Ilość odpadów wysokoaktywnych w takim procesie jest mała, np. w elektrowniach francuskich przypada około 3 m3 odpadów wysokoaktywnych na roczną pracę reaktora o mocy 1000 MW, a więc około 3 m3 na gigawato-rok wyprodukowanej energii elektrycznej (m3/GWe-rok). Duże zakłady przerobu paliwa wypalonego znajdują się we Francji w La Hague, w Wielkiej Brytanii w Sellafield oraz w Rosji.

Druga droga to zabezpieczenie paliwa metodą, która została opracowana wspólnie przez Szwecję i Finlandię. Polega ona na zamknięciu elementu paliwowego w szczelnym pojemniku wykonanym z odpornej na korozję miedzi i otoczeniu pojemnika elastycznym bentonitem, przed umieszczeniem go w tunelach składowiska na głębokości około 500 m poniżej powierzchni ziemi. W Szwecji wybrano miejsce składowania - Forsmark, 150 km na północ od Sztokholmu i trwa proces zatwierdzania go przez dozór jądrowy.

Lepiej przedstawia się sytuacja w Finlandii, gdzie parlament uznał, że energetyka jądrowa i składowanie wypalonego paliwa jest działaniem dla dobra społeczeństwa i zatwierdził budowę głębokiego składowiska podziemnego w Onkala, w sąsiedztwie elektrowni jądrowej Olkiluoto. Od 2004 r. trwa budowa tego składowiska o głębokości 400 m. Prace przy jego budowie dobiegają końca i składowanie paliwa wypalonego ma zacząć się w połowie następnej dekady. Będzie ono mogło pomieścić 9000 ton paliwa, co przy zużyciu 20 ton paliwa na rok pracy reaktora o mocy 1000 MW wystarczy na 90 lat pracy pięciu takich reaktorów. Oczekuje się, że znacznie przed upływem tego czasu całe wypalone paliwo będzie przerabiane w cyklu zamkniętym dla uzyskania nowych elementów paliwowych.

Składowisko wypalonego paliwa powstaje również we Francji. W składowisku w miasteczku Bure, w północno-wschodniej Francji kontenery z paliwem będą przechowywane przez 100 lat w oczekiwaniu na ulepszenie technologii usuwania odpadów, a jeśli będzie podjęta decyzja o ich pozostawieniu pod ziemią, to będą tam składowane przez 100 000 lat. To składowanie nie będzie powodowało potrzeby nadzoru ludzkiego, zasilania energią ani innych form działalności, a paliwo nie będzie stwarzało żadnego zagrożenia. Problemy techniczne są rozwiązane – trudności polegają na pokonaniu przeszkód politycznych, bo sprawy składowania paliwa są przedstawiane przez organizacje antynuklearne jako zagrożenie dla ludzkości.

Czy w Europie doszło kiedyś do niebezpiecznego incydentu związanego z paliwem z elektrowni jądrowej?

Nie, wypalone paliwo nie spowodowało nigdy w Europie zagrożenia. Nawet transport odpadów radioaktywnych nie powoduje zagrożeń. Obecnie rocznie przewozi się na świecie ponad 20 mln przesyłek z zawartością radioaktywną, a łączna ilość przewozów paliwa wypalonego przekroczyła już 80 tys. – bez żadnego wypadku radiacyjnego, który spowodowałby utratę życia lub zdrowia ludzi. Nawet w przypadku najcięższych możliwych awarii, pojemniki do przewozu wypalonego paliwa z wewnętrznymi szczelnie zaspawanymi kapsułami z paliwem nie wydzielałyby radioaktywności. W przypadku pojemników bez kapsuł wewnętrznych prawdopodobieństwo wydzieleń substancji radioaktywnych wynosi około 1 na miliard przewozów, a nawet wówczas nie doszłoby do narażenia powodującego zagrożenie życia.

Dziękuję za rozmowę.

KomentarzeLiczba komentarzy: 7
Miś
poniedziałek, 2 grudnia 2019, 11:39

Sładowisko odpadów promieniotwórczych na wyspach Marschalla też mialo być wieczne, a obecnie mogielnik jest cały popękany a podnoszący się poziom wody spowodowany globalnym ociepleniem grozi wypłukiwaniem odpadów. Oczywiscie my Polacy nie umrzemy od tego od razu. Będziemy tylko jeść importowane z Chin ryby i zastanawiać sie dlaczego kolejny kuzyn czy kolega dostał raka i umarł mając 30 lat. Życzę milego dnia w XXI wieku.

CdM
czwartek, 2 stycznia 2020, 18:01

Jeszcze jedno. Model szkodliwości promieniowania stosowany od pół wieku (liniowy-bezprogowy) jest kompletnie nieuzasadniony naukowo. W obszarach o naturalnie zwiększonej promieniotwórczości (czasem i 100x względem średniego tła ziemskiego) nie obserwuje się zwiększonego odsetka zachorowań. To jasno pokazuje, że model bezprogowy jest błędny. Zresztą, również wiedza biologiczna na to wskazuje. Promieniowanie jonizujące może uszkadzać łańcuchy białek, w tym DNA. Tyle, że takie uszkodzenia zachodzą stale, u każdego z nas wielokrotnie w każdej sekundzie, z wielu naturalnych powodów. Organizm dysponuje bardzo sprawnym aparatem reperowania tych uszkodzeń. Dlatego tylko niektórzy pechowcy zachorowują na nowotwory. Aby promieniowanie miało mierzalny, szkodliwy wplyw, skala uszkodzeń przez nie powodowana musiałaby stanowić znaczny ułamek liczby uszkodzeń naturalnych. Co oznacza poziomy promieniowania wielokrotnie wyższe, niż obecnie uznawane za graniczne dopuszczalne. Które z kolei są i tak znacznie wyższe, niż te na które była narażona ludność np. w okolicach Fukushimy...

CdM
czwartek, 2 stycznia 2020, 17:51

Bzdura. Gdyby nawet mogilnik z wysp Marshalla się rozszczelnił to i tak zagrożenie byłoby miejscowe. W czasie gdy tworzono owo składowisko, nikt nie umiał tego jeszcze robić, więc to była pionierska prowizorka. Ponadto, o wiele więcej pozostałości wybuchów jądrowych z jak '50 i '60 krążyło i nadal krąży w atmosferze, i nie spowodowały zagrożenia poza bliską okolicą tych prób. Naturalna promieniotwórczość Ziemi (tło) znacznie, znacznie przewyższa rozproszoną promieniotwórczość będącą efektem działań człowieka. Poza tym poziomy promieniotwórczości są stale monitorowane, i historie o napromieniowanych rybach powodujących raka można sobie wsadzić wiesz gdzie.

mano
niedziela, 1 grudnia 2019, 19:20

i jesteśmy w domu już nam szykują składowanie odpadów nie ma prof Szyszki to teraz będą mnożyć teorie o elektrowniach i bezpiecznym recyklingu i składowaniu poczytajcie jak to wygląda w stanach na pustyni w arizonie no ale co zrobić jest del do zrobienia to czy szarak się liczy

CdM
niedziela, 1 grudnia 2019, 23:55

Recykling i składowanie są bezpieczne. W Stanach z powodów politycznych zrezygnowano z recyklkngu, co wymusza duże składpwiska, a składowanie (i nie tylko składowanie) urządzono niegdyś dość niefrasobliwie, bo to było w czasach gdy atom wywoływał same zachwyty, a o ryzykach w ogóle niewielu słyszało. Teraz mamy wychylenie wahadła w drugi skraj absurdu.

Niuniu
czwartek, 28 listopada 2019, 16:56

Znów optymistyczny tytuł. Czytając go automatycznie założyłem, że to rozwiązano problem składowania odpadów z przyszłej polskiej elektrowni jądrowej. a tu się okazuje, że artykuł pobieżnie omawia problem w skali europejskiej. Niestety nic nadal nie wiemy jakie rozwiązanie zostanie przyjęte w Polsce. No ale nadal na pewno nie wiemy czy i kiedy zostanie w Polsce wybudowana elektrownia jądrowa. A to jest kluczowe.

Kiks
sobota, 30 listopada 2019, 11:42

Jasne. Lepiej prąd brać od ruskich i przekazywać im pluton.

Reklama
Tweets Energetyka24