| Petz Ernő: A nagyaktivitású radioaktív hulladékokról |
|
  Az atomerőművek üzemeltetése során erősen sugárzó un. nagyaktivitású radioaktív hulladékok keletkeznek, amelyek közül a kezelés, az átmeneti tárolás és végleges elhelyezés, ill. feldolgozás szempontjából a kiégett kazetták sorsa a legfontosabb.
Forrás: http://energiaakademia.lapunk.hu /tarhely/energiaakademia/ dokumentumok/201606 /a_nagyaktivitasu_radioaktivitasu _hulladekokrol.pdf
A nagyaktivitású radioaktív hulladékokról
Az atomerőművek üzemeltetése során erősen sugárzó un. nagyaktivitású radioaktív hulladékok keletkeznek, amelyek közül a kezelés, az átmeneti tárolás és végleges elhelyezés, ill. feldolgozás szempontjából a kiégett kazetták sorsa a legfontosabb. A hazai helyzetről Nős Bálint, stratégiai és műszaki igazgató cikke1 ad friss és hasznos áttekintést, ezért e helyen csak a legfontosabbakat foglaljuk össze. Utána az elkésettnek tűnő, és kapkodónak tekinthető németországi aktuális helyzetet ismertetjük, mivel az un. nagyaktivitású hulladékok tárolásával foglalkozó bizottságnak most június végén kell leadnia a végleges jelentését.
1. A hazai helyzetkép dióhéjban
A Paksi Atomerőmű reaktoraiból évente a nagykarbantartások során átlagban 84 „kiégett” (a reaktorokban már hasznosított) kazettát távolítanak el, amelyeket a reaktorok melletti pihentető medencékben (öt évig), s majd a Kiégett Kazetták Átmeneti Tárolójában (KKÁT) tárolnak (tervezetten ötven évig). Korábban a kiégett kazettákat visszaszállították a Szovjetunióba, ill. Oroszországba (összesen 2365 kazetta került visszaszállításra). A visszaszállítás meghiúsulása miatt volt szükség a Paksi Atomerőmű telephelyén a KKÁT megépítésére. A reaktorok tervezett 50 éves üzemideje alatt összesen valamivel több, mint 17 700 kiégett kazetta kezelésével kell számolni. A kiégett kazetták mellett az üzemelés során az említett 50 év alatt mintegy 220 m3 egyéb nagyaktivitású hulladék keletkezik (amelyeket az atomerőműben csőkutakban tárolnak), s majd a reaktorok leszerelése során mintegy további 100 m3 nagyaktivitású hulladékkal kell számolni.
A KKÁT moduláris felépítésű, szükség szerint bővíthető. Un. száraz tároló (szemben a vízmedencés tárolókkal), amelyben a kazetták megfelelő biológiai védelem mellett egyenként függőleges, acélból készült tároló csövekben nyernek elhelyezést. A kiégett üzemanyagban még keletkező hő elvezetéséről a kialakuló természetes légáramlás gondoskodik. Ez a száraz tárolók nagy előnye. A KKÁT jelenlegi 20 kamrájában 9308 tároló hely van, amelyekben eddig 8347 kiégett kazettát helyeztek el.
Alapkérdés, hogy mi lesz a kiégett kazetták sorsa?
A legkézenfekvőbb megoldás: úgy, mint korábban (megszakítással 1998‐ig, amikor a magyar fél súlyosan rövidtávú szempontok alapján felelőtlenül leállította a visszaszállítást) a kiégett kazetták visszaszállítása Oroszországba. Sajnos, ennek érdekében nem folynak az ügy súlyához igazodó, felelősnek tekinthető tárgyalások. A Paksi Atomerőmű bővítésével kapcsolatos államközi szerződés szerint az orosz fél vállalta, hogy 20 évig (a meghosszabbítás lehetőségével) a kiégett kazettákat visszafogadja tárolásra, vagy reprocesszálás céljából. (A részletes megállapodás titkos.) Oroszország ugyanis rendelkezik reprocesszáló üzemmel, amely az összes orosz (szovjet) gyártású kazetta újrahasznosítására alkalmas.
1 Nős Bálint: A kiégett üzemanyag kezelésének nemzeti programja. Magyar Tudomány.
A cikk itt a honlapon is elérhető.
A reprocesszálás során vegyi szétválasztással visszanyerik a kiégett üzemanyagban levő elemeket (uránizotópok, plutónium, aktinidák, egyéb izotópok). Így nem látható annak akadálya, hogy a KKÁT‐ban tárolt kazetták visszaszállítása minél előbb újra elinduljon, az 1994‐ben aláírt államközi szerződés‐kiegészítés alapján. Ez esetben nincsen szükség a KKÁT további bővítésére.
A nukleáris üzemanyag‐ciklus zárásával kapcsolatosan semmiféle döntést addig meghozni nem szabad, amíg a visszaszállítás alapkérdése véglegesen és megnyugtatóan nem tisztázódik. Ugyanis e döntés minden további döntést alapvetően befolyásol, és nem vagyunk lekésve semmiről. Annak érdekében pedig mindent meg kell tenni, hogy a kiégett kazetták visszaszállításra kerüljenek reprocesszálás céljából. Ez esetben nem kell költséges mélységi tárolót sem építeni, és ezzel nem hagyunk az utódainkra (nem prognosztizálható, ezeréves távlatokban mérhető) csak negatív következményekkel járó „örökséget”.
Amennyiben a kiégett kazetták visszaszállításában politikai akarat hiányában vagy tárgyaló képtelenségünk következtében nem tudnánk megállapodni, úgy a végleges elhelyezés céljából mélységi tárolót kell építeni. Ez egyetlen atomerőmű esetében teljesen irracionálisként és rendkívülien költséges megoldásként kezelendő. Mégis Magyarországon „a telephely kutatása nagyon előrehaladott fázisba került”, amit Nős Bálint a hivatkozott cikkében részleteiben ismertet. Folyt több nemzeti projekt, folyt országos földtani pásztázó kutatás, amelynek végén kikötöttek a Mecsekben található Bodai agyagkő formációnál (ami már az első pillanattótól nyilvánvaló és „elhatározott” volt, amint annak idején a kis‐ és közepes aktivitású radioaktív hulladékok bátaapáti tárolójával kapcsolatban, ismerve kezdettől fogva a mórágyi gránittömb előnyeit). Folytak és folynak a felszíni kutatások, készült koncepcióterv, és jelenleg készül a kiégett üzemanyag kezelésének nemzeti programja, amint Nős Bálint cikkének címe is jelzi, amely valamilyen módon kiszivárgott, s a környezetvédők máris ostorozzák, szokás szerint nem valami magasztos színvonalon. De hát ők azt hiszik, hogy ez a feladatuk. Megélnek belőle, hiszen bújtatottan politizálnak. Közben fúrják a Mecseket, az agyagkő formációt, hiszen arról mindent meg kell tudni, amit az EU, a NAÜ és az egész világ a „tudomány mai szintjén” elvár. Nosza, első lépésben mélységi laboratóriumot kell készíteni, ahol majd megismételjük „kicsiben” mindazt, amit a svédországi nemzetközi kutatólaboratóriumban (Äspö) 500 méter mélyen a gránittömbben már elvégeztek. Kerül, amibe kerül, a lényeg, hogy az ebben érintett és érdekelt lobbik még hosszú évtizedekig megtalálják tudományos és anyagi számításaikat. Az elképzelések szerint
a tároló létesítésére a 2050‐es évek közepén nyílna lehetőség. Sodródunk, minthogy hiányzik a szakmailag felkészült, döntésre alkalmas, hiteles és felelős fórum, mértékadó és mértéktartó szakmai és politikai elit. Döntések mégis, szükségszerűen születnek.
Hova rohanunk, amikor az említett alapkérdés sem tisztázott. A költségek tekintetében ugyanis súlyos milliárdokról van szó. Az alábbi németországi helyzetképen érdemes elgondolkozni.
A harmadik felfogás (lehetőség) szerint akár hosszabb ideig is érdemes a kazettákat átmenetileg tárolni, hiszen azok kiégett üzemanyaga potenciális energiahordozóként kezelendő. Ugyanis a reprocesszálás során az említett izotópok elválasztással kinyerhetők, az
uránizotópok és a plutónium termikus, ill. un. gyorsreaktorokban újra hasznosíthatók.
További lehetőség szerint a kiégett üzemanyagban lévő legkellemetlenebb, erősen sugárzó és hosszú felezési idejű izotópok (transzuránok) speciális reaktorokban neutron besugárzással szelídebb izotópokká alakíthatók (transzmutálás). E felfogás szerint meg kellene várni, amíg ez az idő elérkezik, és akkor majd esetleg „jó üzletet köthetünk”. Csak jelzem, hogy egyedül Oroszországban működnek olyan nagyteljesítményű nátriumhűtésű
gyorsreaktorok (BN‐600 és BN‐800, Cseljabinszk), amelyekkel az első nagy ipari szintű
lépéseket megtették ezen a területen (másutt a gyorsreaktoros projektekkel leálltak). A kiérlelt ipari méretű alkalmazáshoz még hosszú út vezet, amely hatalmas költségeket igényel. Amint látni fogjuk, Németországban éppen ezt a témát feszegetik. Ezért ezzel a változattal jelenleg nem érdemes érdemben foglalkozni, meg reálisan szemlélve azzal sem, hogy saját, vagy a környező országokkal összefogva közös reprocesszáló üzemet létesítsünk.
Ezek gazdaságilag irracionális és korai elképzelések.
Ki kell várnunk, amíg a tőkeerős és érdekelt országok, ill. cégek előbbre jutnak e témában.
Oroszország is csak kényszerűségből reprocesszál, mert így jelentősen csökkenteni tudja a nagyaktivitású hulladékok térfogatát. Hiszen Oroszországnak mindenképpen kell végleges tárolót építeni, és egyáltalán nem mindegy, hogy mekkora térfogatú, és miképpen
kondicionált (pl. üvegbe ágyazott) hulladékról van szó. A reprocesszálással kinyerhető és közvetlenül felhasználható U‐235‐ös izotóp kevés, a plutónium un. MOX (keverék üzemanyagú) kazetták révén hasznosítható (erre tervezett reaktorokban!), a kinyerhető
nagyobb mennyiségű U‐238‐as izotóp pedig tenyészreaktorokban (amilyenek az említett
cseljabinszki reaktorok) hasznosítható. De hát ilyen un. szegényített urán rengeteg van
raktáron, hiszen az urándúsítás során a „maradék” 96‐99 %‐ban ilyen Urán‐izotópot
tartalmaz, attól függően, hogy a dúsítást békés célból vagy atomfegyverek gyártásához
alkalmazták. Röviden: a mi egyetlen atomerőművünkből kikerülő néhány tízezer kazettát
potenciálisan hasznosítható üzemanyagként kezelni és hosszú időn ár raktározni, nem tűnik
racionális megoldásnak. Tessék egy kicsit számolni. Röviden szólva a kiégett kazetták nem
képviselnek piaci értéket. Ezért meg kell tőlük szabadulni.
Meggyőződésem szerint az orosz féllel meg lehet egyezni, hiszen ők látják át a legtisztábban a kiégett kazetták sorsát. Nem oszt és nem szoroz náluk plusz egyetlen atomerőmű üzemanyag ciklusának felelős lezárása – természetesen üzleti alapon.
2. A németországi helyzetkép
Németországban 21 telephelyen (erőműben) összesen 27 atomerőművi blokkot építettek. A japán Fukusimai Atomerőműben bekövetkezett súlyos baleset után a német kormány úgy döntött, hogy „kiszáll” az atomenergetikából. Közvetlenül a baleset után véglegesen leállítottak 7+1 blokkot, majd múlt évben a 9. blokkot (Grafenscheinfeld). Jelenleg még 8 blokk van üzemben, amelyeket, noha alaperőműként üzemelnek, mégis az Energiewende keretében az engedélyezett üzemidejük leteltének sorrendjében, 2022‐vel bezárólag mind le kell véglegesen állítani. A szám szerint hiányzó öregebb blokkokat már korábban leállították.
E helyzetről az 1. ábra nyújt szemléletes áttekintést.
1. ábra. Helyzetkép a németországi atomerőművekről (lila teli kör: még üzemelő blokk, lila üres kör: véglegesen leállítva, zöld teli kör: lebontás alatt, zöld üres kör: lebontás befejezve, fekete teli kör: kutató reaktor)
Az említetteken kívül az ábrán még szerepelnek Észak‐keleten a volt NDK leszerelés alatt levő blokkjai (Greifswald, Rheinsberg).
A villamosenergia‐termelés energiahordozók szerinti összetétele a 2. ábrán látható. A villamos energia 14 %‐át még ma is az atomerőművek biztosítják, funkciójuk ennél jelentősebb, minthogy a legolcsóbban termelik az energiát és ennek következményeként
nagy kihasználással az említett alaperőművi funkciót látják el. Az erőltetett Energiewende keretében a múlt évben a megújuló villamosenergia‐termelés elérte a 30 %‐ot. Az energiafordulat eddig 600 milliárd euróba került, amit az áramfogyasztókra terhelnek.
Világszinten Németország az atomenergia alkalmazásának élbolyába tartozott, önállóan atomerőművek szállítására alkalmas iparágat hozott létre, hatalmas kutatás‐fejlesztési tevékenységgel és szellemi potenciállal.
2. ábra. A villamosenergia‐termelés megoszlása primer energiahordozók szerint (felfelé haladva: barnaszén, feketeszén, atomenergia, földgáz, egyéb, megújulók
Mindezek után joggal gondolhatnánk, hogy a nagyaktivitású hulladékok kezelése tekintetében Németországban minden rendben van, a szokásos német precizitás szerint. De
hát ez nem így van. Az atomtörvény szerint az atomerőművek tulajdonosai (négy ilyen cég van) kötelesek a radioaktív hulladékok kezeléséhez (bezárólag a végleges tárolással) és lebontáshoz szükséges pénzügyi alapot létrehozni. Ezek nagyságrendjéről a 3. ábra ad tájékoztatást. 2014 végéig összesen 32,4 milliárd eurót tartalékoltak. A közelmúltban a szövetségi kormány megbízásából egy vizsgálat készült, amely szerint a szóban forgó
összegek nem lesznek elegendőek, mintegy 30 milliárd euró fog hiányozni.
Az atomerőművek leállítása súlyosan érintette a tulajdonos, ill. üzemeltető cégeket, a piacgazdasági viszonyok közepette egy jogilag káoszos állapot állt elő. Az erőművek leállítására kényszerült tulajdonosok több címen is perlik a szövetségi, ill. tartományi kormányokat. Egyúttal szabadulni igyekeznek a hulladéktárolási és a lebontási feladatok végrehajtásától (hiszen jelentős veszteséget szenvedtek el az atomerőművek leállítása miatt). A másik érdekes sajátosság, hogy a kiégett kazetták reprocesszálását külföldön végeztetik, a kondicionált nagyaktivitású maradékot visszafogadják és átmenetileg a
gorlebeni sóbányában tárolják, amely viszont (kormányzati döntés alapján) a jövőben már nem fogadhat újabb szállítmányokat.
Az atomkiszállás és az Energiewende sok‐sok kuszaságot eredményezett. A szövetségi kormány (témánkhoz kapcsolódva) a kiutat keresve több mint két éve létrehozta a bevezetésben említett (a nagyaktivitású hulladékok tárolásával foglalkozó) bizottságot (továbbiakban Bizottság), amelynek a végleges jelentését ‐ amint említettük ‐ június végéig kell leadnia.
3. ábra. Az atomerőmű‐tulajdonosok tartalékolt pénzügyi alapjai A szövetségi és a tartományi kormányok a bizottsági jelentésben részletes helyzetértékelést
és javaslatokat várnak. A Bizottság 32 tagú (plusz két elnökkel), akiket a parlament alsó és felső háza (Bundesrat, Bundestag) delegált. 16 tag szavazati joggal rendelkezik, a többiek felszólalási joggal és írásbeli anyagok benyújtására vonatkozó joggal rendelkeznek. A Bizottság közel egynegyede (köztük két jogász) szakmai kérdésekben nem illetékes. A Bizottság transzparens és polgárbarát. 2016. ápr. 29 és 30‐án egy lakossági konzultációt
tartott Berlinben a jelentés‐tervezetről. E tervezet nyilvános és hozzáférhető volt. Elérhető itt, a lábjegyzetben szereplő cikkben2 a hivatkozásra való
kattintással.
A jelentés‐tervezet 225 oldalas, a nagyaktivitású hulladéktárolás minden aspektusára kitér.
Csak röviden felsorolásszerűen: energiapolitikai környezet, korrekt telephelykutatás, a biztonságos telephely kiválasztásának kritériumai, politikai és társadalmi aspektusok, törvényi környezet, a Bizottság kiindulási feltételei, radioaktív hulladékok csoportositása és
kezelésük módozatai, konfliktuskezelés, a felelősség alapelve, a döntések etikai elvei, a
hulladékkezeléssel kapcsolatos német és nemzetközi (Svájc, Svédország, Finnország, Franciaország, Nagybritannia, Kanada, USA) helyzetkép, a végleges tárolás alternativái, transzmutáció, a letárolt hulladékok visszanyerhetősége, a javasolt megoldás eljárásrendje (lépcsők és fázisok), döntési kritétiumok, a régiokkal folytatandó dialógus, a nyilvánosság és együttműködés, információhozzáférés, hatóságok szerepe, jogvédelem, hogyan tovább.
Végleges elkészülte után érdemes lesz tanulmányozni.
2 www.eike‐klima‐energie.eu/news‐cache/das‐ende‐der‐endlagerkommission/
Dióhéjban a Bizottság javaslata: a nagyaktivitású hulladékokat mélységi tárolóban, agyag, gránit vagy kősó kőzetformációban kell elhelyezni, ahol a biztonságos tárolás egy millió évre garantált. A tárolás módjának olyannak kell lennie, hogy a hulladék (szükség esetén)
hozzáférhető és kiszállítható legyen.
A javaslat szerint a telephelykutatás az egész országra kiterjed (60 régió), amelynek a következő évben kellene elkezdődnie és 2031‐ben kellene befejeződnie. Ez már nem a Bizottság hatáskörébe tartozik.
Az említett nyilvános konzultáción nemcsak lakosok, hanem intézmények is résztvettek, amelyek közül az Institut für Festkörper‐Kernfizik (IFK, Berlin) észrevételei érdemesek említésre. Kifogásolják, hogy a Jelentés nem foglalkozik kellő súllyal és alapossággal az elválasztás és transzmutáció (Partitionierung und Transmutation – P&T) témájával, amiért helytelen következtetésre jut. Az intézet szerint a kiégett fűtőanyagban levő elemek elválasztása témában nemcsak a vegyi eljárásokon alapuló folyékony/folyékony‐extrakciós technológiát (Purex‐eljárás) kellett volna figyelembe venni, hanem a (metallurgiában alkalmazott) un. pyrometallurgiai eljárásokat is be kellett volna vonni a vizsgálatokba. A transzmutációs lehetőségek vizsgálatának pedig ki kellett volna terjednie a heterogén gyorsreaktoros megoldás (amilyent az említett orosz BN‐800 reaktorban kívánnak alkalmazni) mellett a sóolvadékos homogén reaktorokban megvalósítható transzmutációs
lehetőségre is. Ugyanis ezekkel az eljárásokkal reális közelségbe hozható a jelenlegi tudományos szinvonalnak megfelelő P&T technológia, amivel a nagyaktivitású hulladékok mennyisége nagyságrendekkel csökkenthető (pl. Németország esetében egy 5 m élhosszúságú kocka térfogatára), szélsőséges esetben pedig egyáltalán nincsen szükség véglges tárolóra sem (amihez Németországban két homogén transzmutáló reaktort és egy nagyaktivitású átmeneti tárolót kellene építeni, amelyeknek 50 évig kellene üzemelni). A végleges tárolási idő ebben az esetben 100‐200 évre csökken. A javaslat gazdasságosági összehasonlításokra is kitér.
Az IFK megküldte észrevételeit a Bizottságnak, de mivel választ nem kaptak, elkészítették a Jelentés vonatkozó 5.4.2 fejezetének új, módosított javaslatát, és azt megkülték a Bizottságnak. Ebből megismerhető a nagyaktivitású hulladékoknak, az IFK által a tudomány mai szintjének megfelelő kezelési tecnnológiája, amelyhez minden technológiai ismeret rendelkezésre áll Az összefoglalás végén a megvalósításra irányuló K+F program indítását javasolják. A javasolt új fejezet szövege a lábjegyzetben megadott cikk végén levő hivatkozásra (Endlager‐Kommission_PuT‐IFK‐1.pdf) való kattintással elérhető.
Kiváncsisággal várjuk, hogy a hamarosan megjelenő végleges bizottsági jelentés mit tartalmaz, többek között a P&T technológiával kapcsolatban. Javasoljuk a végleges jelentés részletes tanulmányozását a kiégett üzemanyag kezelés hazai nemzeti programjának kialakításához. Amint olvastuk, Németországban (ahol a reaktorok nagy részét már véglegesen leállították) a telephely kutatást 2031‐ben tervezik befejezni.
Miért és hová rohanunk? Kérdezem újra. Üljünk le inkább, legalább háromszor az oroszokkal!
(Petz Ernő, 2016. 06. 27.)
|
|
Dátum: 2016. June 30. Thursday, 17:06 Szerző: realzoldek |
|
|
|
|
| |
|
Átlagolt érték: 0
Szavazat: 0
|
|
| |
|
|
|
|
