Radioaktivni otpad – razlika između verzija

No, to nije najvažniji i najopasniji dio radioaktivnog otpada. Ono što je zapravo privuklo pozornost najšire javnosti jest relativno mala količina vrlo opasnog i visokoaktivnog otpada koji nastaje u reaktorima [[nuklearna elektrana|nuklearnih elektrana]]. To je ponajprije iskorišteno [[nuklearno gorivo]], odnosno visokoaktivni otpad koji preostaje nakon njegove eventualne prerade. Iako čini tek nekoliko postotaka volumena ukupnog radioaktivnog otpada u svijetu, visokoaktivni otpad sadrži više od 90% njegove radioaktivnosti. <ref> [http://www.zpr.fer.hr/static/erg/2001/kovac/e1.html], "Radioaktivni otpad RAO", Edi Kovač, generacija 2000/2001., www.zpr.fer.hr, 2001.</ref>

 

Radioaktivni otpad se dijeli na:

* niskoradioaktivni otpad = od 5 x 10⁶ do 5 x 10⁹ [[Bekerel|Bq]]/[[Kubični metar|m³]];

Radioaktivni otpad se dijeli i s obzirom na [[agregatno stanje]]: plinoviti radioaktivni otpad, tekući radioaktivni otpad i čvrsti radioaktivni otpad.

 

U radu Nuklearne elektrane Krško nastaju radioaktivni [[plin]]ovi koji se do raspadanja čuvaju u spremnicima.

 

Riječ je o [[Tekućine|tekućinama]] koje su kontaminirane [[radionuklid]]ima. Taj otpad znači važan udio s obzirom na ukupnu količinu nisko i srednjeradioaktivnog otpada koji nastane u nuklearnoj elektrani. Zato je njegova obrada važna, da bi se smanjio njegov volumen, te da bi se pretvorio u oblik prikladan za skladištenje. Za smanjenje volumena tekućega radioaktivnoga otpada koriste se filtriranje, isparavanje i sušenje u bačvi. Isparjela se neradioaktivna voda vraća u proces, a preostala se radioaktivna masa suši u bačvi. Zagrijavanjem bačve izvlači se [[vodena para]] i tako nastaje čvrst i suh talog.

 

U čvrsti radioaktivni otpad ubrajaju se kontaminirane otpadne tvari, kao što su [[plastika]], [[papir]], krpe, osobna zaštitna oprema, [[alat]]i i [[Filtracija|filtarski ulošci]]. Čvrsti radioaktivni otpad ima veliki volumen koji je za skladištenje potrebno smanjiti, jer bi inače brzo ispunio skladišne prostore. Dekontaminacija je jedan od postupaka za smanjenje njegove zapremnine. U mnogim slučajevima površinski se kontaminirani predmeti mogu uporabom mehaničkih, elektrokemijskih i kombiniranih metoda dekontaminirati do te mjere da više nisu radioaktivni materijal i nisu predmet upravnoga nadzora. Mogu se ponovno koristiti i time se može smanjiti količina radioaktivnog otpada.

 

Za smanjenje [[volumen]]a čvrstoga radioaktivnoga otpada ovom metodom koriste se visokotlačni [[kompresor]]i koji bačve i njihov sadržaj komprimiraju silom od 10 do 15 [[njutn|MN]]. Komprimirani otpad pohranjuje se u posebne, za to namijenjene bačve i spremnike. Zbog smanjenja volumena u [[Nuklearna elektrana Krško|Nuklearnoj elektrani Krško]] su izvedene dvije akcije superkompaktiranja bačvi visokotlačnom [[Preša|prešom]]. Tu će tehniku koristiti i ubuduće.

 

Potkraj devedesetih godina [[20. vijek]]a, Nuklearna elektrana Krško se zbog rasterećenja [[Skladište|skladišnih]] kapaciteta prvi put odlučio spaliti zapaljivi nisko i srednje radioaktivni otpad, što je jedna od metoda za smanjenje volumena radioaktivnoga otpada koje se koriste u svijetu. Suhi čvrsti radioaktivni otpad spaljen je u poduzeću ''Studsvik Radwaste AB'' iz [[Nyköping]]a u [[Švedska|Švedskoj]]. Bačve s pepelom sad su uskladištene u privremenom skladištu. I ubuduće spaljivanje ostaje jedna od mogućnosti smanjenja volumena nastalog otpada.

 

Čvrsti nisko i srednje radioaktivni otpad koji je nastao u Nuklearnoj elektrani Krško čuva se u privremenom skladištu za nisko i srednjeradioaktivni otpad. Privremeno je skladište [[Armirani beton|armiranobetonska]] zgrada otporna na [[potres]]e. Konstruirana je tako da omogućuje odvojeno slaganje posuda s čvrstim radioaktivnim otpadom s obzirom na njihove karakteristike i sigurno postupanje s njima. Postojeći skladišni kapaciteti su ograničeni. Za izbor lokacije za trajno odlagalište nisko i srednjeradioaktivnoga otpada, izgradnju i upravljanje njime u [[Slovenija|Sloveniji]] je nadležna Agencija za radioaktivne odpadke, a u [[Hrvatska|Hrvatskoj]] Agencija za posebni otpad APO.

 

U bazenu za istrošeno nuklearno gorivo u Nuklearnoj elektrani Krško potkraj 2010. bila su pohranjena 984 istrošena gorivna elementa iz prethodnih 24 [[Nuklearni gorivni ciklus|nuklearnih gorivnih ciklusa]]. Ukupna [[masa]] istrošenoga goriva iznosila je 402 [[tona|tone]]. Gorivni elementi koji su dosegnuli tehničku i ekonomsku granicu iskoristivosti nazivaju se istrošenim nuklearnim gorivom. Prema podjeli radioaktivnoga otpada s obzirom na specifičnu aktivnost, spadali bi u visokoradioaktivni otpad, a budući da je prihvaćena samo odluka o njihovu skladištenju do kraja rada Nuklearne elektrane Krško, nazvani su istrošenim gorivnim elementima.

 

U skladu s prihvaćenom strategijom, u Nuklearnoj elektrani Krško se skladište u posebnoj zgradi, u bazenu za istrošeno gorivo. Nakon modernizacije bazena, kad su postojeće rešetke zamijenjene novima, gušćima, za istrošeno nuklearno gorivo dobiveno je dovoljno prostora do kraja predviđenoga vijeka trajanja Nuklearne elektrane Krško. U bazenu ima prostora za 1694 istrošena gorivna elementa. Istrošeni gorivni elementi jako su radioaktivni i oslobađaju znatnu količinu [[toplina|topline]], pa su pohranjeni u rešetkama uronjenima u vodu kojoj je dodana [[Bor (element)|borna]] [[kiselina]]. Debeli sloj vode istodobno je štit od [[Ionizirajuće zračenje|ionizirajućeg zračenja]] i sredstvo za odvođenje topline. Nakon prestanka rada nuklearne elektrane treba se pobrinuti za njezinu razgradnju. Pod time se podrazumijevaju postupci i radovi potrebni da se [[nuklearna elektrana]] dovede do stanja kad prestaje biti nuklearni objekt.

 

Veća [[nuklearna elektrana]] (od 1 000 [[vat|MW]]) obično troši oko 100 [[tona]] [[nuklearno gorivo|nuklearnog goriva]] ([[obogaćeni uranij|obogaćenog uranija]]) svake 3 godine. To se gorivo dobiva različitim fizikalnim i kemijskim postupcima pročišćavanja i obrade uranijevih izotopa iz [[uranij]]eve rudače, te prije uporabe još uvijek predstavlja prirodni materijal u pogledu radioaktivnosti, mada nekoliko desetaka tisuća puta aktivniji (oko 10¹² [[Bekerel|Bq]]) od npr. jednake mase običnog [[kamen]]a. U radioaktivni otpad, zapravo, treba ubrojiti i jalovinu iskorištene uranijeve rudače, koja svojom količinom znatno nadmašuje sve ostale radioaktivne materijale koji se koriste u nuklearnoj industriji. No, ona je vrlo male aktivnosti i može se odlagati na mjestu nastanka, odnosno u [[rudnik]]e, bez prethodne obrade.

 

radioaktivnost svih današnjih nuklearnih elektrana ipak nije znatna: samo nekoliko godina nakon njihova zatvaranja bila bi ona tek mali postotak prirodne radioaktivnosti [[ocean]]a, a u odnosu na radioaktivnost kontinentalnih ploča bila bi posve zanemariva. I nakon eksplozije nuklearne bombe aktivnost radionuklida izbačenih u okoliš naglo se smanjuje, čak i brže nego iskorištenog reaktorskog goriva, tako da nuklearni pokusi nisu uzrokovali zamjetnu globalnu akumulaciju radioaktivnosti, iako je spomenuti nominalni zbroj svih početnih aktivnosti iznosio oko 20% ukupne radioaktivnosti [[Zemljina kora|Zemljine kore]].

 

Upravo su vojni nuklearni pokusi (i neki postupci odlaganja otpada) pokazali da se radionuklide općenito ne može tako raspršiti u okoliš, a da se posve isključi vjerojatnost njihova kasnijeg koncentriranja na nekim mjestima, napose u nekim živim organizmima. To je jedan od odlučujućih razloga za odbacivanje naizgled najprivlačnijeg rješenja, da se iskorišteno nuklearno gorivo jednostavno potopi u oceane gdje bi se, kada degradiraju posude u kojima je dovezeno, jednostavno razrijedilo u golemoj vodenoj masi. Iako je ukupna [[masa]] do sada korištenog nuklearnog goriva posve zanemariva u usporedbi s količinom [[more|morske vode]], a ni prosječnu radioaktivnost ne bi joj uvećalo više od nekoliko postotaka (ako najprije odleži u skladištima 50-tak godina nakon vađenja iz reaktora, odnosno ako barem tako dugo ne procuri iz posuda u koje je pakirano), postignuta je široka međunarodna suglasnost da otpad ne valja odlagati na taj način. <ref> [http://www.zelena-lista.hr/UserFiles/File/brosure/Nuklearke.pdf], "Nuklearke", Zelena lista, www.zelena-lista.hr, 2012.</ref>

 

Nije problem samo u tome što bi se radionuklidi raspršeni u vodi mogli akumulirati na pojedinim mjestima, odnosno u nekim [[Organizam|organizmima]]. Čak i bez toga odlaganje radioaktivnog otpada u more nije dugoročno rješenje koje bi omogućilo nastavak i razvoj korištenja [[Nuklearna energija|nuklearne energije]] i drugih primjena radioaktivnih materijala. Početno se brzo smanjivanje radioaktivnosti istrošenog nuklearnog goriva kasnije sve više usporava, te bi se takvim odlaganjem nakon nekog vremena čak i prosječna radioaktivnost oceana počela zamjetno povećavati. Ne bi to povećanje bilo tako veliko da bi ljudi postali neposredno ugroženi radioaktivnim zračenjem vodene mase, ali je posve nepredvidivo kakve bi posljedice moglo imati u moru kao životnoj zajednici. A u posljednjim smo desetljećima naučili da i relativno male globalne promjene, koje čovjek svojom djelatnošću unosi u [[ekosustav]], mogu izazvati znatne nepoželjne učinke na različita živa bića, pa i na ljudsko [[zdravlje]]. Stoga je prevladalo mišljenje da radioaktivni otpad treba što bolje izolirati od okoliša, tako dugo dok ne prestane biti opasan. More je za tu svrhu posve nepodesna sredina, ne samo stoga što pogoduje raznošenju materijala, nego i zbog kemijske agresivnosti prema posudama u kojima se otpad nalazi. U međuvremenu je, ipak, u more bilo potopljeno barem 10¹⁷ Bq radioaktivnog otpada.

 

 

 

 

Desetljeća istraživanja i razvoja urodila su nizom provjerenih [[tehnologija|tehnoloških]] postupaka kojima se radioaktivni otpad priređuje za odlaganje, a uvriježili su se i standardni nazivi za pojedine procese.

 

Predobrada radioaktivnog otpada početni je korak koji se sastoji od sakupljanja i razvrstavanja [[otpad]]a, te dekontaminacije i manjeg kemijskog prilagođavanja, a može uključivati i vrijeme privremenog skladištenja. Osobito je važna jer je u pravilu upravo tada najbolja prilika za moguće izdvajanje materijala za [[recikliranje]], kao i otpada koji nije potrebno smatrati radioaktivnim. Osim toga, poželjno je i razvrstati radioaktivni otpad primjereno kasnijim mogućnostima odlaganja (npr. za površinsko ili za duboko odlagalište).

 

 

Kondicioniranje radioaktivnog otpada čine operacije kojima se otpad prevodi u oblik prikladniji za rukovanje, [[prijevoz]], skladištenje i odlaganje. To su operacije imobiliziranja i pakiranja. Uobičajeni postupci imobilizacije tekućeg otpada su zalijevanje u bitumensku ili [[beton]]sku matricu (solidifikacija) za otpad manje radioaktivnosti, odnosno u [[staklo|staklenu]] matricu (vitrifikacija ili ostakljivanje) za visokoaktivni otpad. Imobilizirani i drugi kruti otpad obično se pakira u posude različitih vrsta, od standardnih dvjestolitarskih čeličnih bačvi, do posebno konstruiranih posuda s debelim stjenkama, ovisno o vrstama i koncentraciji radionuklida, uz eventualno zapunjavanje materijalima odgovarajućih svojstava. <ref> [http://www.apo.hr/data/certificates/stiucinitisradioaktotpadomsrpanj97.pdf], "Što učiniti s radioaktivnim

otpadom: mogućnosti", Agencija za posebni otpad APO, www.apo.hr, 1997.</ref>

 

Odlaganje je konačno smještanje otpada u odlagalište, bez namjere da se iz njega ikada vadi i bez nužnog oslanjanja na dugoročno nadgledanje i održavanje odlagališta. Uz prethodnu obradu i kondicioniranje, sustav prirodnih i izgrađenih višestrukih barijera oko otpada u odlagalištu pruža jamstvo da će se bilo kakvo ispuštanje radionuklida u okoliš odvijati prihvatljivom sporošću. Ima barijera koje osiguravaju potpunu izolaciju otpada u nekom vremenskom razdoblju, poput [[metal]]nih posuda, kao i takvih koje usporavaju prodor radionuklida u okoliš, poput materijala kojim se zapunjava odlagalište ili stijene u kojoj je izgrađeno. Odlagališta se mogu nalaziti na površini ili na različitim dubinama ispod zemlje, a posebnu skupinu čine duboka odlagališta u geološki stabilnim i nepropusnim slojevima, namijenjena visokoaktivnom otpadu (kakvih za sada još nema u redovitom pogonu).

 

Za neka odlagališta može se planirati ograničeno vrijeme institucionalne kontrole, čime se povećava sigurnost odlaganja kratkovječnog otpada. Bitno se, međutim, razlikuje pojam skladištenja, koji označava privremeno čuvanje radioaktivnog otpada (pri čemu je osigurana [[zaštita okoliša]]), kako bi se npr. olakšala obrada, kondicioniranje i odlaganje otpada kada mu se umanji aktivnost. Specijalno, kratkovječni otpad može se skladištiti dok mu aktivnost ne opadne toliko da se smije kontrolirano ispuštati u okoliš ili odlagati kao običan otpad. Iako se za najveći dio radioaktivnog otpada planira izoliranje u odlagalištu ili barem odležavanje u skladištu, neki otpadni radioaktivni plinovi i tekućine mogu se i odmah kontrolirano ispuštati u okoliš (unutar dopuštenih granica radioaktivnosti), što se također smatra postupkom odlaganja.

 

U razvoju strategija odlaganja u tlu, poluživot radionuklida glavna je odrednica u odlučivanju o načinu odlaganja. Otpad koji sadrži pretežito kratkoživuće radionuklide ugrožava ljude, ali to je opasnost koja se zbog raspada umanjuje; poslije dovoljno dugog vremena, koje može biti i nekoliko stotina godina, opasnost pada na razinu kod koje više nema rizika za ljudsko zdravlje ili okoliš. Stoga se svi načini odlaganja za kratkoživući otpad oslanjaju na institucionalni nadzor odlagališta i/ili na izgrađene sustave prepreka koji ograničeno traju, dakle nekoliko stotina godina, i za to vrijeme zadržavaju i izoliraju otpad. Tijekom tog vremena većina se radionuklida u otpadu raspada. Time se umanjuje ili uklanja rizik zbog degradacije sustava (kvarovi na posudama ili preprekama) koji treba zadržati radionuklide.

 

No, neke vrste radioaktivnog otpada, a osobito iskorišteno nuklearno gorivo i ustakljeni otpad, koji nastaje recikliranjem iskorištenog goriva, sadrže niz radionuklida s vrlo dugim [[Vrijeme poluraspada|vremenima poluraspada]], pa su stoga opasni mnogo tisuća godina. Iz današnje se perspektive ne može očekivati ni od institucionalne kontrole odlagališta, niti od izgrađenog sustava prepreka da mogu beskonačno zadržavati i izolirati takav dugoživući otpad.

 

 

Pripovršinska odlagališta ispod su razine tla, ali ne na velikoj dubini. Njihova izvedba uključuje zonu nedirnute [[Stijena|stijene]] ili [[Sedimenti|sedimenta]] iznad postrojenja koji fizički dijele odloženi otpad od površine. Osim što se time koriste prednosti pogodnih hidrogeoloških i geokemijskih svojstava prirodnih prepreka, takav pristup znatno smanjuje rizik od nenamjernog upada ljudi. Sve izgrađene prepreke u pripovršinskim odlagalištima na mnogo su načina slične onima koje se grade oko spremnika za plitka odlaganja.

 

Pripovršinska odlagališta, na dubinama većim od 50 [[metar]]a, već su prihvaćena i rade u nekoliko zemalja. U [[Švedska|Švedskoj]], pokraj Forsmarka, izgrađeno je 1989. jedno takvo odlagalište (SFR) u [[gnajs]]u na dubini od 60 metara ispod [[Baltičko more|Baltičkog mora]]. Ono je predviđeno za odlaganje nisko i srednjeaktivnog otpada. U [[Finska|Finskoj]], na otočiću [[Nuklearna elektrana Olkiluoto|Olkiluoto]], izgrađene su dvije nuklearke poduzeća TVO koje upravlja i tamo izgrađenim odlagalištem za nisko i srednjeaktivni otpad koje je pušteno u rad 1992. Otpad je razvrstan prema aktivnosti i smješten u betonom obložene silose izdubljene u [[granit]]u, na dubini od 70 do 100 metara ispod površine.

 

Otpad se odlaže u postrojenje izgrađeno duboko u podobnim geološkim formacijama, bez nakane da se otamo ikada vadi, te bez oslanjanja na dugoročni nadzor ili održavanje. Dugoročna sigurnost geološkog odlaganja temelji se na sustavu višestrukih prepreka koje čine: stabilan oblik otpada, dugovječna ambalaža u kojoj je otpad pohranjen, te trajnost ostalih izgrađenih struktura ili prirodnih prepreka karakterističnih za izabranu lokaciju odlagališta. Sve prepreke zajedno, shvaćene kao sustav, dostatne su za zadržavanje i izolaciju otpada tijekom više tisuća godina.

 

Dubina na kojoj će se graditi odlagališta za duboko geološko odlaganje ovisi o specifičnim značajkama lokacije, značajkama projektiranog sustava za odlaganje, prirodi otpada i regulatornim zahtjevima za dugoročnu sigurnost. Općenito se smatra da će buduća geološka odlagališta biti građena na dubinama od 250 do 1 500 metara. <ref> [http://www.apo.hr/data/certificates/Radioaktivniotpadlistopada97.pdf], "Radioaktivni otpad", Agencija za posebni otpad APO, www.apo.hr, 1997.</ref>

 

Način, kojim su se stanovito vrijeme služile neke zemlje, uglavnom za ograničene količine radioaktivnog otpada, odlaganje je u [[ocean]]e (poglavito sjeverni [[Atlantski ocean]]). No, za taj pristup više nema međunarodne suglasnosti i podrške. Briga zbog mogućih učinaka na zdravlje i okoliš uobličena je 1983. međunarodnim dogovorom u Londonsku konvenciju, koja je uspostavila dragovoljni moratorij na svako odbacivanje viskoaktivnog i nekih vrsta srednjeaktivnog otpada u mora. Taj je sporazum postupno zamijenjen potpunom međunarodnom zabranom svih odbacivanja i ispuštanja radioaktivnog otpada u mora, iako se istraživanja mogućih rizika nastavljaju.

 

Osim izravnog odlaganja otpada u ocean, što se činilo odbacivanjem spremnika, odlaganje ispod oceanskog dna oblik je geološkog odlaganja. Zamišljen je kao smještaj spremnika s otpadom od deset do nekoliko stotina metara duboko u sedimente ili stijene koje se nalaze na dnu oceana, na dubini od nekoliko tisuća metara.

 

{{izvori}}