Do jedrske energije je širša javnost pogosto zadržana, med drugim tudi zaradi jedrskih odpadkov. Vsi smo že kdaj naleteli na ilustracije prenatrpanosti narave z jedrskimi odpadki: strašljive prizore neštetih razpadajočih rumenih sodov z oznakami radioaktivno, ki ležijo razmetani po nekoč neokrnjeni naravi. 

A realnost je, vsaj v Sloveniji, popolnoma drugačna. Radioaktivni odpadki so sicer res nevarni, a jih ni veliko, niti niso neodgovorno shranjeni. 

Nuklearna elektrarna Krško (NEK), ki je največji proizvajalec jedrskih odpadkov pri nas, hrani radioaktivne odpadke svojih štiridesetih let delovanja še v prvotni zgradbi, namenjeni shranjevanju le-teh. Odpadkov je toliko, da bi napolnili pribl. 13 trosobnih stanovanj, nič več. Za predstavo, enako količino gospodinjskih odpadkov proizvede povprečna vas na letni ravni, a, jasno, ti niso radioaktivni. 

Seveda pa tako nizka količina odpadkov ni samoumevna. Leta 1995 je elektrarna zgradbo za odpadke skoraj napolnila, saj je bil prvotni plan, da bo elektrarna obratovala le pribl. 20 let, torej nekje do leta 2000. Dodaten razlog manj trajnostnemu ravnanju z jedrskimi odpadki je bila tudi negotova prihodnost elektrarne, saj ji je v zgodnjih 90. letih grozilo predčasno zaprtje, kot posledica močnega zelenega gibanja, ki je zahtevalo prekinitev celotnega jedrskega programa v Sloveniji. Gibanju je uspelo zaprtje rudnika urana na Žirovskem vrhu in ukinitev programa proizvodnje lastnega jedrskega goriva, blizu pa je bilo tudi zaprtje naše edine jedrske elektrarne. 

Elektrarne vseeno niso zaprli, obratovala je naprej in seveda proizvajala nove jedrske odpadke. Kam so torej šli odpadki zadnjih 25 let delovanja, če je bilo skladišče že leta 1995 skoraj v celoti napolnjeno?

English Summary:

Prostorsko stisko je rešila vpeljava novih pristopov do jedrskih odpadkov. Od tehnologij, ki zmanjšajo prostornino odpadkov (npr. stiskanje, taljenje), do ločevanja radioaktivnih odpadkov od neradioaktivnih (sem spada sortiranje, sušenje in tudi sežig prek filtrov, ki se izvaja na Švedskem) ter pristopa, da se sploh ustvarja manj odpadkov. Vidimo (graf 1), da je po letu 1995 ustvarjanje novih odpadkov močno padlo, pa tudi, da je prostornina odpadkov od takrat praktično konstantna (graf 2). Nekaj odpadkov je v tem času tudi izgubilo svojo radioaktivnost: postali so običajni odpadki, ki so jih prestavili na deponijo, tako kot vse ostale odpadke iz gospodinjstev in industrije. Kako je to možno, se boste vprašali. 

Odpadki pri proizvodnji jedrske energije so radioaktivni in posledično nevarni, a istočasno prav radioaktivnost zagotavlja, da so odpadki radioaktivni oz. nevarni samo nekaj časa. Radioaktivnost namreč s časom upada, če počakamo dovolj časa, pade na nič. Kdaj se to zgodi, je popolnoma odvisno od tipa atoma oz. izotopa radioaktivnega elementa – gre za minute, mesece ali leta. Vsak izotop ima svoj razpolovni čas, to je čas, ki je potreben, da polovica atomov radioaktivno razpade. Po 1 razpolovnem času je tako neka količina radioaktivne snovi samo za polovico toliko radioaktivna, po pribl. 10 razpolovnih časih pa je radioaktivnosti samo še 0,1 % začetne in lahko poenostavimo, da je to točka, ko snov preneha biti radioaktivna. 

Opisano pa je samo del zgodbe o jedrskih odpadkih: odpadkih, kamor štejem tiste, ki jih ni možno reciklirati. Navedel sem namreč podatke za t. i. nizko- in srednjeradioaktivne odpadke (NSRAO). To so npr. zaščitna oblačila, ki so bila uporabljena v elektrarni in so potencialno kontaminirana, uporabljeni filtri za vodo (ionski izmenjevalci) ipd. Za te odpadke se gradi novo podzemno odlagališče poleg elektrarne, kamor bodo prej omenjene odpadke, katerim ni več mogoče zmanjšati prostornine in hkrati ni predvideno, da bi kmalu prenehali biti radioaktivni, odložili in zalili z betonom.  

Potem je tu še razna oprema, od majhne do ogromne (npr. stari uparjalniki), ki so bodisi kontaminirani s kakšno usedlino (in bi se jih dalo očistiti – dekontaminirati), bodisi so aktivirani (postali so začasno radioaktivni pod vplivom nevtronskega sevanja). Teh odpadkov ne smemo šteti za prave radioaktivne odpadke, saj jih v tujini pogosto ustrezno dekontaminirajo in iz njih reciklirajo kovine, tako da odlaganje ni potrebno oz. je potrebno zgolj v določenem deležu. 

Enako velja za skupino t. i. visokoradioaktivnih odpadkov, v katero po večini spada izrabljeno jedrsko gorivo. Trenutno najpogostejši tip elektrarn (tlačnovodni reaktor – PWR), kakršna je tudi NEK, zmore naenkrat »pokuriti« samo okrog 4 % goriva, saj potem nastane toliko »pepela« (elementov, ki posrkajo vse nevtrone), da gorivo ne zmore več »goreti« oz. se jedrska reakcija ustavi. To gorivo je zato v večini primerov popolnoma neizrabljeno. V posebnih obratih za predelavo goriva se lahko ta »pepel« (strokovno se mu reče fisijski produkti) odstrani in naredi sveže gorivo. Takemu recikliranemu gorivu pravimo »MOX gorivo« in je osrednja ideja t. i. zaprtega jedrskega cikla. 

Najbolj razvita in razširjena praksa takega načina obdelave jedrskih odpadkov prihaja iz Francije. Gre za to, da je na koncu kot odpadek treba shraniti samo »pepel« in ne več celotnega izrabljenega jedrskega goriva. Pa še to ni nujno, da bo v prihodnosti potrebno. Obstajajo celo eksperimentalne tehnologije (reaktorji na hitre nevtrone), ki lahko radioaktivne izotope pepela »skurijo«, da prenehajo biti radioaktivni. Poleg opisanega pa znotraj pepela najdemo tudi neradioaktivne elemente, ki so ali bodo tržno zanimivi: npr. redke zemlje (neodimij, prazeodimij, gadolinij) in redke kovine (rutenij, rodij) ter tudi industrijsko uporabne radioaktivne izotope, a izločevanje vseh teh elementov je prav tako eksperimentalno. 

To je tudi razlog, zakaj je netrajnostno in neekološko, da bi gradili t. i. podzemna (geološka) trajna odlagališča za izrabljeno jedrsko gorivo po vzoru Finske, temveč je pametneje izrabljeno jedrsko gorivo skladiščiti. Treba je namreč razlikovati skladišče in odlagališče: skladišče je začasno in odpadki v njem se lahko za kaj uporabijo/reciklirajo ali prenesejo kam drugam, v odlagališču pa odpadki ostanejo trajno.

V NEK so izrabljeno jedrsko gorivo vseh štiridesetih let delovanja elektrarne do nedavnega v celoti hranili v bazenu dimenzije 16 x 8 m (slika 1), kar je desetina površine olimpijskega bazena, a s to razliko, da je ta bazen precej globok: 12 m. Globina vode služi predvsem temu, da ščiti ljudi pred sevanjem, saj se pri takšni globini sevanje na gladini ne zazna več. Hkrati voda služi tudi za hlajenje. Radioaktivne snovi poleg sevanja oddajajo še pribl. desetkrat toliko energije v obliki toplote (kar izkoriščamo pri proizvodnji električne energije v jedrskih elektrarnah). V bazenu pa je toliko elementov, da je oddana toplota v velikostnem redu kar 1 MW = 1000 kW. Ker pa je odvajanje toliko toplote v hipotetično izrednih okoliščinah (npr. naravna nesreča, vojna ipd.) lahko težava, se od letos dalje premešča starejše (in že precej ohlajeno) gorivo na suho, v ogromne betonske sode, kjer se bodo hladili na zraku s pomočjo naravne konvekcije (slika 2). Tako bodo počakali na bodisi prej omenjeno recikliranje bodisi na manj ekološko finsko končno usodo odlaganja odpadkov v globino zemlje. Časa za odločitev imamo vsaj sto let, za tolikšno življenjsko dobo je namreč skladišče projektirano.

Zaključimo lahko, da jedrski odpadki v praksi niso tako velik problem, kakor se to večkrat prikazuje. V Sloveniji je le-teh izredno malo, prav tako pa se jih shranjuje varno in z njimi ravna odgovorno. Filmski scenarij z obilico razpadajočih sodov z radioaktivnimi odpadki sredi neokrnjene narave je zato – vsaj v Sloveniji – samo filmski scenarij.

Vir podatkov:
Graf 1 in 2: Razširjeno poročilo o varstvu pred ionizirajočimi sevanji in jedrski varnosti

v Republiki Sloveniji leta 2021, URSJV
Slika 1 in 2: Spletna stran Nuklearne elektrarne Krško