Korištenje nuklearne energije
Češka ima jednu od najdužih povijesti upotrebe radioaktivnih materijala u svijetu. Uranova ruda, uraninit, otkrivena je u području Jáchymova još u 18. stoljeću, a upravo su tamo bračni par Curie kasnije izolirali dva nova elementa – polonij i radij. Početkom 20. stoljeća uporaba prirodnih radioizotopa u industriji, istraživanju i zdravstvenom sektoru već je bila raširena u Češkoj. Stoga je već dugi niz godina prepoznata potreba rješavanja problematike radioaktivnog otpada.
Nuklearna era u bivšoj Čehoslovačkoj započela je 1950-ih. Odluka o izgradnji nuklearne elektrane temeljila se na dotadašnjim aktivnostima istraživanja i razvoja (R&D). Sedamdesetih godina prošlog stoljeća na lokaciji Dukovany izgrađena su četiri reaktora WWER-440/213 te puštena u komercijalni rad 1985.-1987. Nuklearne elektrane u Češkoj su sovjetskog dizajna te se češka industrija postupno uključila u proizvodnju opreme za nuklearna postrojenja, s iznimkom goriva i glavnih cirkulacijskih pumpi. Češka industrija također je postala dobavljač ovih dijelova za druge istočnoeuropske zemlje (npr. Škoda je izradila 20 reaktorskih posuda). 2003. godine dva WWER-1000 reaktora na lokaciji Temelín su puštena u komercijalni rad.
Republika Češka danas ima 6 nuklearnih reaktora u sklopu dvije nuklearne elektrane na jugu zemlje: četiri WWER-440/V-213 reaktora u NE Dukovany i dva WWER-1000 reaktora u NE Temelin, što je činilo 20,6% instalirane snage i 36,7% neto proizvodnje električne energije u 2021. godini. U sklopu NE Dukovany započeli su planovi za dva nova nuklearna reaktora čija bi izgradnja trebala započeti 2029. godine, a 2036. godine bi trebala biti puštena u rad. U svrhu smanjenja emisija ugljika u industrijskim sektorima i za potrebe grijanja priprema se plan za postavljanje malih i srednjih (ili modularnih) nuklearnih reaktora.
Prema Državnoj energetskoj politici Češke iz 2015. godine, primarni ciljevi uključuju:
- podršku razvoju nuklearne energije, uključujući cilj da nuklearna energija čini 50% ukupne proizvedene električne energije i maksimiziranje opskrbe toplinom iz nuklearnih elektrana;
- podršku i ubrzavanje procesa pregovaranja, pripreme i implementacije novih nuklearnih reaktora na postojećim lokacijama nuklearnih elektrana s ukupnom snagom do 2500 MW ili godišnjom proizvodnjom od približno 20 TWh do 2030.–2035.;
- stvaranje uvjeta za produljenje životnog vijeka NE Dukovany na 50 godina a, ako je moguće, na 60 godina, uzimajući u obzir postojeću tehnologiju, sigurnosne uvjete, ekonomiju i propise Europske unije;
- planiranje potencijalne izgradnje novog bloka na postojećim lokacijama nuklearnih elektrana u skladu s očekivanim zatvaranjem nuklearne elektrane Dukovany (tj. nakon 2035.); i
- donošenje odluke o skladištenju nuklearnog goriva do 2025. godine.
Također politika preporučuje veću upotrebu toplinske energije proizvedene iz nuklearnih izvora za grijanje velikih urbanih aglomeracija. Ako bi se nuklearna energija nastavila koristiti dulje vrijeme, također bi bilo potrebno istražiti i pripremiti, prema potrebi, lokacije za buduće dodatne nuklearne elektrane nakon 2040. godine.
Osim nuklearnih elektrana, u Češkoj Republici u pogonu su i tri nuklearna istraživačka reaktora. Dva eksperimentalna reaktora nalaze se u blizini Praga u Istraživačkom centru Řež, s.r.o. (IC Řež) — LVR-15 i LR-0 — dok jednim reaktorom za edukaciju VR-1 upravlja Fakultet nuklearnih znanosti i inženjerstva fizike Češkog tehničkog sveučilišta u Pragu.
Država je odgovorna za sigurno zbrinjavanje cjelokupnog radioaktivnog otpada i istrošenog nuklearnog goriva u Češkoj. Najveći udio u ukupnoj količini otpada ima radioaktivni otpad nastao proizvodnjom nuklearne energije, a sastoji se od raznih tekućina, zaštitnih sredstava i materijala koji dolaze u kontakt s radioaktivnim medijima tijekom rada nuklearnih elektrana, a u budućnosti će uključivati i istrošeno nuklearno gorivo. Ostali dio otada je tzv. institucionalni radioaktivni otpad (IRAO) koji nastaje u zdravstvu, industriji, poljoprivredi i istraživačkom sektoru, a sastoji se od, na primjer, kontaminirane radne odjeće, krpa, papira i šprica, iskorištenih izvora itd. U Češkoj je trenutačno više od 100 prouzročitelja radioaktivnog otpada. Velika većina IRAO-a je niskoradioaktivni otpad koji se može zbrinuti u pripovršinska odlagališta, a samo mali dio čini srednje radioaktivni (SRAO) i visoko radioaktivni otpad (VRAO) koji se trenutno skladišti. Gotovo 90% cjelokupnog IRAO obrađuje se u ÚJV Řež, a. s.
Dioničko društvo ČEZ, a. s. (vlasnik NE Dukovany i NE Temelín), SÚRAO (Organizacija za upravljanje odlagalištima RAO), IC Řež i ÚJV Řež, a. s. odgovorni su za nuklearnu sigurnost i zaštitu od zračenja svojih nuklearnih postrojenja i odlagališta.
Najvažnije aktivnosti SÚRAO-a uključuje upravljanje radom odlagališta nisko i srednje radioaktivnog otpada:
- odlagalište Richard (kod Litoměřice) za odlaganje institucionalnog otpada;
- odlagalište Dukovany za odlaganje pogonskog otpada iz sektora nuklearne energije;
- odlagalište Bratrství za odlaganje nisko i srednje radioaktivnog otpada koji sadrži samo prirodne radionuklide.
Također je odgovoran za koordinaciju svih poslova koji se tiču razvoja i eventualne izgradnje dubokog geološkog odlagališta visokoradioaktivnog otpada (VRAO) i istrošenog nuklearnog goriva (ING). Osim toga, prate utjecaj odlagališta na okoliš / monitoring odlagališta, vode evidenciju o zaprimljenom radioaktivnom otpadu od prouzročitelja te koordiniraju istraživanja i razvoj u području zbrinjavanja radioaktivnog otpada, što uključuje blisku znanstvenoistraživačku suradnju i razmjenu informacija na međunarodnoj razini.
Odlagališta radioaktivnog otpada
Odlagalište Hostim (od 1959. do 1965.)
Najstarije odlagalište Hostim nekada bivši rudnik vapnenca Alkazar u Berounu, služilo je za odlaganje IRAO-a u pocinčanim spremnicima od 60 l. Odlagalište je prestalo s radom 1965. godine, a 1997. je trajno zatvoreno i zatrpano s betonskom mješavinom. SÚRAO danas provodi redoviti monitoring.
Odlagalište Richard (od 1964.)
Odlagalište Richard služi za odlaganje institucionalnog nisko i srednje radioaktivnog otpada. Odlagalište, koje ima povijest dužu od pola stoljeća, izgrađeno je u bivšem kompleksu rudnika vapnenca Richarda II u blizini grada Litoměřice. Ukupni volumen podzemnog prostora je 26 800 m3, od čega je više od pola kapacitet za odlaganje otpada.
Odlagalište Bratrství (od 1974.)
IRAO koji sadrži samo prirodne radionuklide nastale raspadom radija i torija odlaže se u odlagalište Bratrství. Odlagalište je izgrađeno u bivšem kompleksu rudnika urana Bratrství blizu grada Jáchymova. Godišnje se u prosjeku odloži 10-30 paketa otpada. Budući da je kapacitet odlaganja ovog postrojenja praktički popunjen, planira se prenamjena pristupnog koridora za stvaranje novog kapaciteta.
Odlagalište Dukovany (od 1995.)
Odlagalište Dukovany je namijenjeno odlaganju nisko i srednje radioaktivnog otpada nastalog radom nuklearnih elektrana Dukovany i Temelín koji uglavnom sadrže kontaminirane zaštitne predmete, krpe, papir, stare elektroinstalacije, građevinsku šutu itd. Na površini od 1,3 hektara nalazi se od 112 odlagališnih jedinica raspoređenih u četiri reda, od kojih svaki red ima po 28 odlagališnih jedinica dimenzija 5,3 x 5,4 x 17,3 m. Svaka jedinica prekrivena je s 14 troslojnih ploča. Inženjerske barijere u odlagalištu RAO čine: forma otpada (stabilizirana u 200-litarskim bačvama s bitumenom ili alumosilikatom), betonska smjesa između bačava, zidovi od armiranog betona te asfaltno-propilenski sloj. Odlagalište se nalazi iznad razine podzemne vode i ima dvostruki sustav odvodnje. Nakon što se odlagalište popuni, konstrukcija će biti izolirana s gornje strane (kako bi se spriječilo prodiranje kišnice).
Ukupni kapacitet odlaganja iznosi 55.000 m3 (oko 180.000 200-l bačvi otpada) što je dovoljno za sav otpad iz NE Dukovany i NE Temelín čak i slučaju produljena vijeka rada elektrana do 60 godina.
Obrada RAO-a
Dio otpada nastaje obradom tekućeg otpada iz dviju elektrana, tj. otpadnih voda, muljeva i ionskih izmjenjivača. Budući da je zabranjeno odlaganje tekućeg RAO-a, ova vrsta otpada mora se obrađivati primjenom posebnih tehnologija. U slučaju otpadnih voda, otpad se kondenzira u evaporatoru, a dobiveni koncentrat se pretvara u kruto stanje pomoću sredstva za skrućivanje obično bitumena (bitumenizacija – isparavanje zaostale vode na asfaltnom sloju). Dobiveni produkt se puni u 200-l bačve koje se odvoze u odlagalište. Radioaktivni mulj i istrošeni ionski izmjenjivači kondicioniraju se pomoću aluminosilikatne matrice ALUSIL® u 200-l bačve, tj. u oblik pogodan za odlaganje.
Kruti RAO iz NE se šalje na obradu i kondicioniranje u vanjska postrojenja za obradu (npr. ÚJV Řež, a. s., Švedska). Zapaljivi otpad šalje se na spaljivanje u spalionicu u Studsviku u Švedskoj. Pepeo se potom vraća u Češku na odlaganje.
ÚJV Řež, a. s. koristi sljedeće metode i opremu za obradu:
- centar za fragmentaciju i dekontaminaciju RAO-a koja također služi kao razvojna baza za poboljšanje postojećih metoda i razvoj novih postupaka i tehnologija dekontaminacije;
- oprema za kompaktiranje čvrstog stlačivog RAO – niskotlačna hidraulička preša za stlačivi RAO (papir, PE, guma, celulozna vata, itd.);
- skrućivanje tekućeg i krutog RAO cementiranjem – i za čvrsti i za tekući (koncentrat) RAO;
- oprema za fino usitnjavanje (drobilica) i grubo usitnjavanje (hidrauličke škare);
- nova tehnologija dvostupanjskog isparavanja instalirana je za obradu tekućeg RAO-a.
Radioaktivni otpad prije i poslije obrade se skladišti u privremenom skladištu na samoj lokaciji ÚJV Řež, a. s.
Istrošeno nuklearno gorivo (ING)
Nakon skladištenja u bazenima od sedam do deset godina, istrošeno gorivo se čuva u suhim skladištima na lokacijama nuklearnih elektrana. ING nastao radom istraživačkog reaktora LVR-15 u IC Řež s. r. o. skladišti u skladištu ÚJV Řež, a. s. za visoko radioaktivni otpad. Ostali istraživački reaktori LR-0 u IC Řež s. r. o. i VR-1 od tehničkog sveučilišta ne proizvode ING zbog svoje male toplinske snage i ograničenog vremena rada.
Duboko geološko odlagalište (DGO)
Duboka geološka odlagališta globalno se smatraju najsigurnijim načinom odlaganja visokoradioaktivnog otpada i istrošenog nuklearnog goriva. Republika Češka planira izgradnju DGO-a u pogodnoj čvrstoj stijenskoj masi. Odabir konačne i alternativne konačne lokacije predviđen je na temelju vladine odluke za 2030. godinu. Izgradnja dubokog geološkog odlagališta predviđena je za 2050.–2064., a puštanje u rad predviđeno je 2065. godine. Vlada je krajem 2020. godine usuglasila uži izbor od četiri lokacije (od ukupno devet) za lokaciju DGO-a.
DGO će se sastojati od dva glavna dijela, površinskog i podzemnog, koji će biti povezani sustavom pristupnih okana i tunela. Površinski dio uključivati će upravne i operativne zgrade, proizvodne pogone (za proizvodnju bentonita i bentonitnih segmenata itd.), skladišne zgrade, tehničku opremu (trafostanica, postrojenje za pročišćavanje vode) i prostor za rukovanje za uklanjanje šute iz miniranih tunela. Prihvat kontejnera s radioaktivnim otpadom odvijat će se u relativno malom i osiguranom dijelu površinskog kompleksa.
Veći dio podzemnog dijela činit će razgranata mreža hodnika u kojima će se odlagati spremnici s radioaktivnim otpadom. Hodnici za odlaganje bit će iskopani na dubini od približno 500 metara ispod površine Zemlje. Spremnici s ING-om bit će odloženi u iskopane komore vodoravno ili okomito. Ostali radioaktivni otpad odlagat će se u betonske kontejnere postavljene u odlagališnim komorama. Trenutno će predviđeni kapacitet odlagališta biti dovoljan za odlaganje ING-a i visoko radioaktivnog otpada koji proizvedu postojeće češke nuklearne elektrane i tri planirana nova bloka nuklearnih reaktora. Izgradnji objekta prethodit će izgradnja podzemnog laboratorija koji će služiti za potvrdu svojstava odabranog stijenskog kompleksa na licu mjesta. Podzemno istraživačko postrojenje Bukov, koje se nalazi na dubini od 550 m ispod površine, služi kao testni poligon za SÚRAO za procjenu svojstava stijenskog okoliša na dubini koja odgovara onoj budućeg DGO-a.
