Rádioaktívny odpad

Prevoz vysoko rádioaktívneho, vyhoreného jadrového paliva z britskej JE Hinkley Point

Rádioaktívny odpad alebo jadrový odpad je odpad, ktorý obsahuje rádioaktívny materiál a nemá žiadne ďalšie využitie. Rádioaktívne odpady sú zvyčajne vedľajším produktom výroby energie z jadra a iných použití jadrového štiepenia, či jadrových technológií, napríklad vo výskume alebo v medicíne. Rádioaktívny odpad je nebezpečný väčšine foriem života a životnému prostrediu. Kvôli ochrane zdravia človeka a prostredia je regulovaný vládnymi inštitúciami.

Rádioaktivita sa časom znižuje, takže odpad sa zvyčajne izoluje a uskladňuje na isté časové obdobie, pokým už nebude predstavovať žiadne nebezpečie. Čas, ktorý odpad musí byť uložený, záleží na jeho druhu. Nízko aktívny odpad s nízkymi úrovňami rádioaktivity, ako medicínsky alebo priemyselný rádioaktívny odpad, stačí byť uskladnený len hodiny, dni alebo mesiace. Vysoko aktívne odpady, ako vyhorené jadrové palivo alebo vedľajšie produkty spracovania jadrového paliva, musia byť uložené na tisícky rokov, kým budú neškodné. Súčasné najbežnejšie spôsoby vynakladania s rádioaktívnym odpadom sú oddeľovanie a uskladnenie krátkodobých odpadov, plytké podpovrchové zakopávanie nízko a niektorých stredne aktívnych odpadov a hlbinné ukladanie alebo transmutácia dlhodobých vysoko aktívnych odpadov.

Celkové množstvá rádioaktívnych odpadov a spôsoby likvidácie vo väčšine rozvinutých krajinách sú prezentované a pravidelne revidované ako súčasť Spoločného dohovoru o bezpečnosti nakladania s vyhoreným palivom a o bezpečnosti nakladania s rádioaktívnym odpadom Medzinárodnej agentúry pre atómovú energiu (MAAE).

Povaha a význam rádioaktívneho odpadu

Rádioaktívny odpad sa zvyčajne skladá z rôznych rádioizotopov, nestabilných prvkov, ktoré sa rozpadajú, vyžarujúc ionizujúce žiarenie, ktoré môže byť škodlivé pre ľudí a prostredie. Rôzne izotopy vyžarujú rôzne druhy a úrovne radiácie, ktorá trvá rôzne dlhú dobu.

Fyzikálne vlastnosti

Rádioaktivita všetkých jadrových odpadov časom klesá. Všetky rádioizotopy obsiahnuté v odpade majú istý polčas rozpadu — čas, za ktorý rádionuklid stratí polovicu svojej rádioaktivity. Všetky rádioaktívne odpady sa postupne rozpadnú na nerádioaktívne prvky (t. j. stabilné izotopy). Niektoré rádioaktívne prvky, ako plutónium 239 nachádzajúce sa vo vyhorenom jadrovom palive, zostanú nebezpečne rádioaktívne po stovky tisíc rokov. Iné rádioizotopy zostávajú nebezpečné po milióny rokov. Preto musia byť tieto odpady chránené po storočia a izolované od živého prostredia po tisícročia. Podaktoré izotopy ako jód 131 majú polčas rozpadu len 8 dní, a tak rýchlo prestanú byť problémom, na rozdiel od iných dlhodobo rádioaktívnych prvkov, no ich aktivita je tým pádom omnoho vyššia. Tabuľky vpravo ukazujú niektoré najdôležitejšie rádioizotopy, ich polčasy rozpadu a výnos produktov štiepenia ako podiel výnosu štiepenia uránu 235.

Čím kratší je polčas rozpadu rádioizotopu, tým viac je rádioaktívny. To platí aj naopak - napríklad 96 % prvku Indium, ktorý sa vyskytuje v prírode, tvorí rádioizotop In-115, no považuje sa za netoxický vo forme čistého kovu a ako stabilný prvok z dôvodu jeho niekoľko biliónov rokov trvajúceho polčasu rozpadu, čiže v pomere k času sa rozpadne minimum jeho atómov. Energia a typ ionizujúceho žiarenia vyžarovaného rádioaktívnym materiálom sú tiež dôležité faktory určovania jeho nebezpečnosti. Chemické vlastnosti rádioaktívneho prvku rozhodnú, ako pohyblivý je prvok a ako sa pravdepodobne bude šíriť do prostredia a ako kontaminuje ľudí. Toto je ďalej skomplikované skutočnosťou, že veľa rádioizotopov sa nerozpadá priamo do stabilných prvkov, ale skôr na ďalšie rádioaktívne produkty rádioaktívneho rozpadu v rozpadovej reťazi.

Druhy odpadu

Obvykle sa rádioaktívny odpad delí podľa svojej aktivity:

• nízko aktívny – obvykle zvyšky málo kontaminovaných materiálov
• stredne aktívny – viac kontaminované materiály s väčším obsahom, podľa druhu možno uložiť do povrchového alebo hlbinného úložiska
• vysoko aktívny – napríklad vyhorené jadrové palivo, či zvyšky po jeho prepracovaní

Alebo sa delí podľa pôvodu rádioaktívneho odpadu na:

• Vyhorené jadrové palivo – ktoré je skladované po využití v JE a potom uložené do ochranných kontajnerov a uložené do podzemí.
• Zvyšky z diagnostiky v zdravotníctve – zvyškový materiál zo zdravotníctva používaný pri diagnostike chorôb – rádiológia (napr.: Röntgen)

Úložiská na Slovensku

Na Slovensku sa jadrový odpad ukladá do Republikového úložiska pri jadrovej elektrárni Mochovce. Úložisko je spravované Národným jadrovým fondom, ktorý zabezpečuje financovanie nakladania s vyhoretým jadrovým palivom a rádioaktívnymi odpadmi na Slovensku, patriacim pod ministerstvo hospodárstva. Úložisko v Mochovciach však nie je vhodné ako dlhodobé riešenie. Kvôli smernici EÚ sa už odpad nesmie vyvážať do zahraničia, takže sa musí vybudovať hlbinné úložisko na Slovensku. V minulosti boli určené možné miesta pre vybudovanie takéhoto úložiska, no nakoniec sa výstavba neuskutočnila. Medzi pravdepodobné miesta budúceho úložiska patria: centrálna časť pohoria Tribeč (46 km²), juh Veporských vrchov (78 km²), juhozápadná časť Stolických vrchov (24 km²), východ Cerovej vrchoviny (87 km²), západná časť Rimavskej kotliny (85 km²).

Zdroj

Tento článok je čiastočný alebo úplný preklad článku Jaderný odpad na českej Wikipédii.

Fyzikálny portál Chemický portál