Mezisklad použitého paliva

Plnění vnitřního koše kontejneru použitými palivovými soubory pomocí zavážecího stroje

Vnitřní koš kontejneru

Každoročně se při odstávce bloku jaderné elektrárny vymění část palivových souborů. V JE Temelín je to přibližně jedna čtvrtina, v JE Dukovany jedna pětina. Vyměňované soubory již obsahují méně štěpitelného materiálu, ale o to více produktů štěpení. Často jde o nestabilní izotopy, vzniklé během štěpné reakce, které v důsledku radioaktivních rozpadů produkují zbytkové teplo. I když se intenzita těchto radioaktivních přeměn časem exponenciálně snižuje, je nutné, aby byly použité palivové soubory ještě po nějakou dobu chlazeny.

Vyzdvižení transportně skladovacího kontejneru CASTOR šachtou z přepravního vagónu nahoru do reaktorového sálu

Skladovací kontejner CASTOR

Prvním místem, kde jsou palivové soubory po vyjmutí z reaktoru dočasně uloženy, je bazén vyhořelého paliva, nacházející se hned vedle reaktoru. V Temelíně má kapacitu 700 míst, a palivové soubory, ponořené v chladicí kapalině, jsou v něm skladovány přibližně pět až deset let. Po dostatečném snížení radiace a produkce tepla jsou použité palivové soubory převezeny ve speciálních transportních a skladovacích kontejnerech z bazénu do samostatného meziskladu použitého paliva, nacházejícího se v ČR přímo v areálu elektrárny. V meziskladu je palivo uloženo dál několik desítek let, přičemž již po deseti letech skladování se pětkrát sníží jeho radioaktivita a desetkrát klesne vývin tepla. Nakonec čeká uložené palivo buď přepracování, nebo konečné hloubkové uložení ve vhodné geologické formaci. V České republice je plánováno vybudování hlubinného úložiště do roku 2065.

Mezisklad použitého paliva

Podle způsobu chlazení existují v zásadě dva typy meziskladů použitého jaderného paliva – mokrý a suchý. První prakticky přebírá technologii předchozího bazénu vedle reaktoru. Palivové soubory jsou v něm uloženy v rovnoměrné mřížce skladovacího kontejneru ve velkém bazénu, jehož voda soubory chladí a slouží i jako dobré stínění. Veškeré manipulace s použitým palivem se provádějí pod vodou. Nevýhodou mokrého skladování je složitý technologický systém zabezpečující cirkulaci a kontinuální čištění chladicího média, přičemž vznikají sekundární radioaktivní odpady. Velké jsou i nároky na hermetičnost technologie. Výhodou je možnost stálé vizuální kontroly použitých článků a souborů.

Druhý způsob ukládání použitého paliva využívá hermetické skladovací kontejnery, rozmístěné v nadzemní hale, nebo dokonce na volném prostranství. Dokonalé oddělení použitého jaderného paliva od životního prostředí zabezpečují pouze tyto kontejnery. K ochlazování kontejnerů s palivem se využívá přirozené cirkulace vzduchu. V České republice je na základě rozhodnutí vlády využíván právě suchý způsob skladování v transportně skladovacích kontejnerech CASTOR. Pro vyhořelé (použité) jaderné palivo již byly v ČR postaveny tři nadzemní sklady, dva se nacházejí v areálu Jaderné elektrárny v Dukovanech a jeden v areálu elektrárny Temelín.

První sklad v Dukovanech s kapacitou 60 kontejnerů CASTOR byl dokončen a uveden do provozu v roce 1995. Mezitím se rozhodovalo, zda ČR půjde cestou jediného centrálního podzemního meziskladu nebo meziskladů v jaderných elektrárnách. Když byl po asi 15 letech první dukovanský mezisklad naplněn, bylo rozhodnuto o stavbě druhého skladu s větší kapacitou 133 kontejnerů CASTOR.

Jaderná elektrárna Temelín má vlastní sklad použitého paliva – halu s celkovým prostorem pro umístění 152 kontejnerů typu CASTOR. Každoročně jsou do skladu přemístěny 2 až 3 kontejnery z každého temelínského bloku, takže jeho kapacita by měla vystačit na 30 let provozu elektrárny. Každý kontejner, ve kterém bude uloženo použité palivo, prochází řadou přísných zkoušek a kontrol ze strany státních (SÚJB) i mezinárodních (MAAE, Euroatom) organizací. Kontejner musí odolat pádu letadla, vydržet požár, ponoření až do hloubky 200 m bez poškození vnitřního obsahu kontejneru.

První mezisklad v JE Dukovany je již zaplněn, a proto bylo rozhodnuto o vybudování druhého skladu s dostatečnou kapacitou

Čtyři skladovací kontejnery s použitým jaderným palivem v temelínském meziskladu

Bezpečnost

Celý prostor meziskladu použitého paliva patří z hlediska jaderné bezpečnosti do kontrolovaného pásma. Manipulace s použitými palivovými soubory (obsahujícími vojensky strategické plutónium) a s celým kontejnerem jsou pod stálým dohledem mezinárodních institucí. Každý kontejner je po uzavření zapečetěn a neporušenost pečetí je kdykoli kontrolována. Přeprava kontejnerů z hlavní výrobní budovy do meziskladu probíhá vždy podle schválených harmonogramů za dodržování přísných bezpečnostních pravidel.

Ve skladovacích kontejnerech všech provozovaných skladů použitého paliva se nacházejí aktivované palivové soubory. Stínění kontejnerů a další bezpečnostní opatření skladu jsou na takové úrovni, že ovlivnění okolního životního prostředí ionizujícím zářením je prakticky neměřitelné.

Pečetění víka transportně skladovacího kontejneru CASTOR v JE Temelín