Jaderný odpad - Vyhořelé jaderné palivo

k navigaci

Použité palivo z jaderné elektrárny tvoří méně než 1 % objemu všech jaderných odpadů na světě, avšak obsahuje přes 90 % veškeré radioaktivity. Použité jaderné palivo se může stát cenným zdrojem surovin nebo jaderným palivem pro jiný typ jaderné elektrárny. Obě české jaderné elektrárny během celé doby svého provozu vyprodukují celkem cca 3 000 tun použitého jaderného paliva.

Od čerstvého paliva k vyhořelému

Kazety s použitým jaderným palivem vypadají na první pohled stejně jako kazety s palivem čerstvým - jsou nepoškozené a čisté. Palivové články pro tlakovodní reaktory jsou totiž pokryty obalem ze slitiny zirkonia, která je mnohem odolnější než například nerezavějící ocel. V reaktoru palivové články musely vydržet teploty okolo 300 stupňů Celsia a tlak přes 12 MPa; snadno tedy odolají i mnohem mírnějším podmínkám při skladování a další manipulaci. Oproti palivovým článkům s čerstvým palivem se však výrazně liší v radioaktivitě látek, které obsahují.

Na konci každého cyklu pro výměnu použitého paliva se použité palivo z reaktoru vyjme a pod hladinou vody se kanálem převeze do bazénu použitého paliva; ten je v reaktorové hale vedle reaktoru. Tam jsou palivové články pod vodou uloženy několik let. Když radioaktivita klesne asi na 50 % původní hodnoty, vloží se články do speciálních kontejnerů a odvezou se do skladu použitého jaderného paliva. Tam se skladují řádově několik desítek let. Účelem je snížit zbytkový tepelný výkon použitého paliva na míru potřebnou pro jeho další přepracování nebo definitivní uložení v hlubinném úložišti jaderného odpadu.

Z tříletého cyklu až na pětiletý

Tzv. projektová palivová vsázka v JE Dukovany původně předpokládala využití jaderného paliva v tříletém cyklu. Každý rok byla v JE Dukovany vyměněna přibližně jedna třetina palivových kazet.

Základním schématem tzv. překládky paliva je umístění čerstvých kazet na okraj aktivní zóny. V průběhu jednotlivých let se pak při výměnách kazety přesouvaly směrem ke středu. Ukázalo se, že tento systém nebyl z ekonomického hlediska využití paliva ideální. Navíc čerstvé kazety mají v aktivní zóně vyšší výkon a jejich umístění na okraj zóny tak nebylo vhodné ani z hlediska radiační zátěže na reaktorovou nádobu (vysoké neutronové toky přispívají k degradaci reaktorové nádoby). Přechod na čtyřletý palivový cyklus v roce 1997 umožnily zlepšené parametry paliva. Od roku 2003 se postupně přechází na cyklus pětiletý. Přináší to jak úsporu prostoru na skladování, tak úsporu finančních nákladů vznikajících v průběhu každé odstávky.

nahoru