 Podobno kot druge industrije tudi jedrska elektrarna proizvaja odpadke, ki vsebujejo radioaktivne izotope. Te radioaktivne odpadke (RAO) razdelimo na podlagi specifične aktivnosti radioaktivnih izotopov. Pri skladiščenju in odlaganju radioaktivnih odpadkov upoštevamo tudi njihovo razpolovno dobo, agregatno stanje in strupenost.
Odpadke razdelimo v tri skupine:
A) Visokoradioaktivni odpadki so tisti, za katere je značilno, da oddajajo ionizirajoče sevanje z visoko energijo in vsebujejo cepitvene produkte, ki nastanejo v jedrskem gorivu. Specifična aktivnost je večja od 5 × 1014 Bq/m3. Sem spada izrabljeno in predelano jedrsko gorivo.
B) Srednjeradioaktivni odpadki imajo specifično aktivnost od 5 × 109 do 5 × 1014 Bq/m3
C) Nizkoradioaktivni odpadki imajo specifično aktivnost od 5 × 106 do 5 × 109 Bq/m3
Ponavadi obravnavamo srednje in nizkoradioaktivne odpadke skupaj. Nastanejo kot posledica delovanja reaktorja ali pa pri uporabi radioaktivnih izotopov v industriji, medicini in drugod. V jedrskih elektrarnah nastanejo naslednji nizko in srednjeradioaktivni odpadki: kontaminirana varovalna obleka, odpad iz blaga, filtri iz tehnoloških in ventilacijskih sistemov, kontaminirano orodje, ipd. Poleg trdnih odpadkov nastanejo tudi tekoči in plinasti radioaktivni odpadki. Tekoči nastanejo zaradi puščanja tehnoloških sistemov in opreme primarnega hladilnega kroga ali pri dekontaminacij opreme, tal in delovne obleke. Radioakivni plini pa nastanejo pri cepitvi U-235, ko se v gorivnem elementu nabirajo cepitveni produkti v obliki radioaktivnih plinov.
Za trajno shranjevanje nizko in srednjeradioaktivnih odpadkov sta se v svetu uveljavili dve metodi: (a) tunelsko odlaganje in (b) plitvo zakopavanje. Izbira načina končnega odlaganja je odvisna od danih geoloških značilnosti kot so: oblika terena, sestava tal, podtalna voda, itd. Poleg tega mora imeti izbrana lokacija odlagališča naravne pregrade, ki preprečujejo širjenje radioaktivnih izotopov v okolje. Predpisi dovoljujejo zaenkrat končno odlaganje le za trdne radioaktivne odpadke.
(a) Tunelsko odlaganje
Tunelsko odlaganje obsega podzemne prostore, v katere se odlagajo z nizko in srednjeradioaktivni odpadki napolnjeni sodi ali zaščitni betonski bloki. Tuneli obsegajo glavni tunel in več prečnih, ki so obdani z mrežo drenažnih kanalov za odvajanje podzemne vode. Prečne kanale postopno polnijo z betonskimi bloki. Ko so kanali napolnjeni, praznine med njimi in steno zalijejo z betonom, ki zagotavlja dodatno pregrado. Zelo znano podzemno odlagališče je na Švedskem blizu kraja Forsmark, kjer delujejo tudi tri 900 MW jedrske elektarne. Odlagališče je 50 m pod dnom Baltskega morja in bo lahko sprejelo v prvi fazi 90 000 m3 odpadkov z možnostjo povečanja na 230 000 m3 (slika 1).
Slika 1: Tunelsko odlagališče nizko- in srednjeradioaktivnih odpadkov.
(b) Plitvo zakopavanje
Plitvo zakopavanje je cenejše in enostavnejše od tunelskega, saj se betonski bloki oz, sodi, napolnjeni z odpadki, odlagajo na za vodo neprepustno ploščo. Gomilo zaščitnih betonskih blokov ali sodov sproti prekrivajo z neprepustnim slojem, ki ščiti radioaktivne odpadke pred škodljivimi vplivi. Ta sloj je sestavljen in debele plasti gline ter plasti stekla. Ko odlagališče zaprejo, položijo prek gomile betonsko ploščo, ki gomilo ščiti pred posegi človeka. Vse skupaj prekrijejo z zemljo in vanjo posadijo drevesa in drugo vegetacijo. Ta način odlaganja odpadkov uporabljajo predvsem v ZDA in Franciji. Odlagališče obsega 8 do 10 ha zemlje (slika 2).
Slika 2: Plitvo odlagališče nizkoradioaktivnih odpadkov
(c) Odlagališče visokoradioaktivnih odpadkov
Izrabljeno jedrsko gorivo, ki ga odstranijo iz sredice jedrskega reaktorja, je zelo radioaktivno. Radioaktivnost se zmanjšuje počasi, poleg tega pa nekaj časa oddaja tudi toplotni tok. Zato je skladiščenje teh odpadkov veliko zahtevnejše. Trajnih odlagališč v svetu ni.
Še pred nekaj leti je prevladovalo mnenje, da bo treba izrabljeno gorivo predelati v tovarnah za predelavo izrabljenega goriva, kjer odstranijo plutonij, izotope urana in druge še uporabne elemente. Preostale visokoradioaktivne odpadke vlivajo v borsilikatna stekla, ki so odporna proti zunanjimi vplivi. Ta način začasnega shranjevanja se je uveljavil v Franciji in Veliki Britaniji, kjer bloke iz stekla shranjujejo v začasnih odlagališčih. V Veliki Britaniji je odlagališče v Sellafeldu, kjer bodo odlagali odpadke naslednjih 50 let, ko bo znana rešitev za trajno odlaganje (slika 4).
Druge države z jedrsko tehnologijo pa rešujejo začasno skladiščenje na dva načina:
- Ob jedrski elektrarni zgrajeni bazeni za izrabljeno gorivo. Voda v bazenu je namenjena za hlajenje gorivnih elementov in za zaščito pred sevanjem (slika 5).
- Ločeno od jedrske elektrarne. V tem primeru uporabljajo mokro ali suho skladiščenje. Preden izrabljeno gorivo odpeljejo na začasno odlagališče, se približno eno leto skladiščijo v bazenih znotraj elektrarne, kjer se gorivo ohladi in ionizirajoče sevanje močno zmanjša.
Slika 4: Začasno odlagališče visokoradioaktivnih odpadkov
Slika 5: Začasno skladiščenje visokoradioaktivnih odpadkov v bazenih
Pripravil: Rožle Jakopič
|
