Co zrobić z odpadami z polskiej elektrowni jądrowej? Oto możliwości

W tym temacie często podejmowany jest temat odpadów promieniotwórczych pochodzących z przemysłu jądrowego – szczególnie przez krytyków energetyki jądrowej, ponieważ budzi on wiele obaw i emocji w społeczeństwie. Jednakże należy zwrócić uwagę na postęp, jaki dokonał się w zakresie ich zagospodarowania, a także na fakt, że energetyka jądrowa wlicza w cenę produktu koszty związane z unieszkodliwieniem odpadów. Ponadto dotychczas zostały opracowane standardy i wytyczne przez międzynarodowe instytucje, które zapewniają bezpieczeństwo zarówno ludności cywilnej, jak i obszarów przyrodniczych.

W celu zrozumienia gospodarki odpadami radioaktywnymi, należy wskazać podział odpadów powstających w cyklu paliwowym. W tym celu możemy dokonać klasyfikacji na:

• odpady niskoaktywne, które produkowane są na każdym etapie cyklu i stanowią,
  aż 90 % objętości promieniotwórczych odpadów,
• odpady średnioaktywne, które są ubocznym produktem eksploatacji reaktorów, przerobu paliwa lub starymi elementami elektrowni poddanymi likwidacji,
• odpady wysokoaktywne, które zawierają produkty rozczepienia z zakładów przerobu paliwa wypalonego, lub także samo paliwo.

W momencie pracy reaktora jądrowego, w paliwie jądrowym zachodzą zmiany na skutek promieniowania jonizującego. Zmiany te dotyczą właściwości cieplnych i aktywności promieniotwórczej izotopów. Jednakże duża ich część jest krótkotrwała, poprzez co w dobę po wyłączeniu reaktora aktywność promieniotwórcza niektórych izotopów maleje aż 15 krotnie. Niestety, na kolejne obniżenie aktywności należy czekać coraz dłużej. W celu zapewnienia bezpieczeństwa w początkowym okresie po wypaleniu, paliwo przetrzymywane jest w basenach wodnych przy reaktorach jądrowych. W zależności od wielu czynników proces ten trwa od 3 do 12 miesięcy.

Następnie po upływie wymaganego czasu paliwo jądrowe czeka jedna z trzech możliwości. Pierwszą z nich jest potraktowanie paliwa wypalonego jako odpadu i przeznaczenie go do ostatecznego składowania w sposób szczelny w pełnej izolacji od biosfery. Drugi wariant to tymczasowe składowanie wypalonego paliwa. Do tego celu może służyć kilka miejsc m.in. możemy do nich zaliczyć: przechowalniki przyreaktorowe tj. przy samym reaktorze, obszar poza reaktorem na terenie elektrowni lub odpowiednie miejsce w osobnych składowiskach. Podjęcie takiej decyzji stwarza możliwość przetworzenia w przyszłości wypalonego paliwa jądrowego lub ewentualne podjęcie decyzji o ostatecznym składowaniu. Trzecim rozwiązaniem dla umiejscowienia odpadów radioaktywnych są zakłady przerobu wypalonego paliwa jądrowego. Obecnie niewiele państw posiada wymaganą infrastrukturę do tego celu. Tworzenie takich miejsc jest nieopłacalne z przyczyn ekonomicznych, gdyż nowe paliwo jądrowe jest stosunkowo tanie. Niemniej jednak mają one na celu zmniejszenie długowieczności odpadów.

Głównym elementem usuwanym z wypalonego paliwa jądrowego jest pluton, który jest najbardziej niebezpieczny i ma najdłuższy czas połowicznego rozpadu 24 000 lat. Za realizacją budowy zakładów przerobu wypalonego paliwa w Polsce stoi fakt, że przy przetwarzaniu wypalonego paliwa jądrowego, otrzymywalibyśmy wiele cennych pierwiastków takich jak: technet (Tc-99), cez (Cs-137), stront (Sr-90) czy promet (Pm-147). Uzyskane w ten sposób pierwiastki mogą przekraczać ilości, które otrzymujemy współcześnie z naturalnych rud. Ponadto z odzyskanego plutonu i uranu Polska mogłaby uzyskiwać tzw. paliwo MOX “Mixed Oxides”, które z powodzeniem mogłoby być stosowane w stosunku 1/3 do wszystkich kaset znajdujących się w reaktorze jądrowym, pozostałą ilość zajmowałoby świeże paliwo jądrowe. Głównym składem paliwa MOX jest mieszanka dwutlenku uranu i dwutlenku plutonu (UO₂ + PuO₂₎. W tej mieszance pluton zawarty jest w ilości pomiędzy 4-10 % co jest równoznaczne jakości świeżego paliwa jądrowego produkowanego z dwutlenku uranu (UO₂). Warunek ten jest spełniony, gdy izotopy plutonu wysokorozczepialnego stanowią 2/3 ilości tego nuklidu. Obecnie wyżej wymienione paliwo jest wykorzystywane w reaktorach lekkowodnych, które odpowiadają za znaczą produkcję energii elektrycznej z elektrowni jądrowych na świecie. Do takich reaktorów zaliczamy reaktory PWR (reaktor wodny ciśnieniowy), BWR (reaktor wodny wrzący) oraz rosyjską odmianę reaktorów PWR tzw. reaktory WWER.

W Polsce w miejscowości Różanie znajduje się jedyne w kraju składowisko odpadów promieniotwórczych. Samo składowisko funkcjonuje od 1961 roku. Miejsce to według szacunków Ministerstwa Energii w przeciągu najbliższej dekady zostanie całkowicie zapełnione. Wpływ na to mają składowane odpady promieniotwórcze z całej Polski, a także długi okres funkcjonowania tego miejsca. Według Ministerstwa Aktywów Państwowych, Jacka Sasina, miejsce to nie jest dostatecznie przygotowane do składowania odpadów promieniotwórczych pochodzących z elektrowni jądrowej. Dlatego w tym celu prowadzone są poszukiwania miejsca dla budowy nowego składowiska odpadów promieniotwórczych nisko i średnioaktywnych, które będą dostosowane do magazynowania odpadów pochodzących z elektrowni jądrowej.

Oprócz wskazanych technicznych możliwości składowania odpadów radioaktywnych, Polska może składować odpady na terytorium państwa członkowskiego Unii Europejskiej lub na terytorium państwa trzeciego za obustronnym porozumieniem, zgodnie z art. 57b ustawy o prawie atomowym. Jest to pewna alternatywa wobec wymienionych wyżej rozwiązań, które wymagają wyższych nakładów finansowych. Jednakże w obecnej chwili nie ma jasnych przesłanek co do takiego zastosowania.

Zagadnienia energetyki jądrowej, bezpieczeństwa energetycznego i nowych technologii w sektorze energii oraz wiele innych tematów poruszanych będzie w czasie V Konferencji Naukowej “Bezpieczeństwo energetyczne – filary i perspektywa rozwoju” w dniach 12-13 października na Politechnice Rzeszowskiej im. I. Łukasiewicza.

Partnerami Konferencji zostali:

Główni Partnerzy: PGE Polska Grupa Energetyczna S.A., OGP GAZ-SYSTEM S.A., PKN Orlen S.A., Polskie Górnictwo Naftowe i Gazownictwo SA, ARP S.A.

Srebrni Partnerzy: Województwo Podkarpackie, Polskie Sieci Elektroenergetyczne, MPWiK Rzeszów, ML-SYSTEM, Polska Spółka Gazownictwa, Towarowa Giełda Energii, PERN

Brązowi Partnerzy: Gas-Trading S.A., Asseco Poland, Fundacja Muzeum Przemysłu Naftowego i Gazowniczego im. Ignacego Łukasiewicza w Bóbrce, Inżynieria Rzeszów S.A., DFE SECURITY

Patronat medialny udzieliły: Polska Agencja Prasowa Biznes, Interia, TVP Info, TVP3 Rzeszów, Biomasa, BiznesAlert.pl, Centrum Informacji Rynku Energii (cire.pl),  Cng-Lng.pl, Energetyka24, Energetyka, Gazeta Codzienna Nowiny, Gazeta Politechniki, GospodarkaPodkarpacka.pl, Mój Rzeszów, Napędy i Sterowanie, Nowa Energia, Nowiny24, Polskie Radio Rzeszów, Radio Via, Smart-Grids.pl, The Warsaw Institute Review, Trendywenergetyce.pl, Wiadomości Naftowe i Gazownicze, Wydawnictwo Seidel-Przywecki, WysokieNapiecie.pl, Grupa medialna Info, RzeszównaŻywo.pl, Radio Centrum, Miesięcznik Instal, green-news.pl, Euractiv.pl, Biznes i Styl, GlobEnergia, Energia i Recykling, Portal Morski, Ochrona i Bezpieczeństwo, gospodarkamorska.pl

Patronat honorowy udzielił: Prezes Rady Ministrów, Minister Klimatu, Ministerstwo Aktywów Państwowych, Ministerstwo Cyfryzacji, Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego, Prezes Urzędu Regulacji Energetyki, Prezes Głównego Urzędu Statystycznego, Szef Biura Bezpieczeństwa Narodowego, Dyrektor Rządowego Centrum Bezpieczeństwa, Narodowe Centrum Badań i Rozwoju, Narodowa Agencja Poszanowania Energii, Przewodniczący Komisji Gospodarki i Rozwoju Sejmu RP, Parlamentarny Zespół Energii i Klimatu, Komisja do Spraw Energii i Skarbu Państwa, Dyrektor Central Europe Energy Partners, Komisja Cyfryzacji Innowacyjności i Nowoczesnych Technologii, Polskie Towarzystwo Morskiej Energetyki Wiatrowej, Wojewoda Podkarpacki,Marszałek Województwa Podkarpackiego, Prezydent Miasta Rzeszowa oraz Rektor Politechniki Rzeszowskiej im. Ignacego Łukasiewicza.

Więcej informacji o Konferencji: www.instytutpe.pl/konferencja2020