Jadrová energia

Jadrová energetika

V roku 1942 v podzemnom vojenskom laboratóriu v Chicagu sa fyzikovi Fermimu konečne podarilo rozštiepiť atóm uránu,čím sa uvoľňila energia, ktorá spája častice látky dohromady. Fermiho objav poskytol netušený rozvoj zbrojenia, ale aj medicíny a energetického priemyslu. Z experimentu zároveň zostalo určité množstvo veľmi nebezpečného odpadu, ktorý pretrváva v nebezpečných formách stovky až tisíce rokov - rádioaktívny odpad.

Dnes, po 60 rokoch, tento odpad ešte stále existuje v nebezpečnej forme a nikto nevie vymyslieť, čo s ním. Tak isto vedci ešte neprišli na to, ako bezpečne uložiť 80 000 ton nadbytočného vyhoreného paliva a tisíce ton ďalšieho rádioaktívneho odpadu - kontaminovaných strojov a ďalších nebezpečných zvyškov, ktoré sa nahromadili od počiatkov komerčnej produkcie elektriny z jadrových elektrární. Jadrový odpad môže byť najdlhšie trvajúcim dedičstvom našej civilizácie. Na začiatku nikto nepredpokladal, že rádioaktivita je nebezpečná.

Neskôr vedci objavili, že radiácia môže mať ničivé následky na ľudské zdravie, dokonca aj pri malých dávkach vystavenia žiareniu. A rádioaktívne materiály, nesené vetrom a vodou, sa rýchlo rozširujú životným prostredím a rýchlo sa dostávajú do tiel rastlín i živočíchov. Černobyľský výbuch kontaminoval švédskych sobov a ovce v Anglicku, vzdialené tisíce kilometrov. Atmosférické testovanie jadrových bômb vytvorilo rádioaktívny dážď rozšírený okolo celej zemegule. Fermiho pokusy boli podporované armádou a cielili k výrobe ničivej atómovej bomby, viedli však i k jadrovej energetike, ktorá sa najväčšou mierou podieľa na produkcii jadrových odpadov. Navyše civilný jadrový odpad sa vytvára oveľa rýchlejšie ako vojenský. Tvárou v tvár nebezpečenstvu Studenej vojny boli štáty nútené udržať podporu verejnosti voči vojenským jadrovým programom a agresívne propagovali výrobu jadrových zbraní. Takisto vlády podporovali vznik civilného jadrového priemyslu a začali programy výstavby civilných jadrových reaktorov. Osemdesiate roky priniesli však množstvo problémov s bezpečnosťou a nehodami atómových elektrární, prejavili sa výraznejšie dopady na zdravie, zistilo sa, že takto získaná energia je finančne náročnejšia, než sa predpokladalo a verejnosť začala odmietať výstavbu reaktorov. Spomalila sa výstavba reaktorov a pozornejšie sa skúma, čo urobiť s jadrovým odpadom. Už koncom šesťdesiatych rokov sa začal ukladať jadrový odpad hlboko v zemi. Ale ani dnes ešte najvhodnejšie "riešenia" nie sú po ruke.

Teraz je už jasné, že geologické ukladanie nemôže garantovať, že tieto materiály zostanú oddelené od biosféry. Doteraz navrhnuté plány sa ukázali byť zraniteľné jedným druhom ohrozenia alebo iným, od tektonických pohybov alebo chemických prasknutí kontajnerov až po korozívne a kontamináciu rozširujúce vlastnosti spodných vôd. Ani doterajšie úsilie nevyšlo tak, ako bolo plánované, staré pohrebné a skladovacie priestory sa ukázali ako netesné a zariadenia jadrových zbraní sa stali hlavným ohrozením verejného zdravia a cieľom finančne nákladných čistiacich kampaní. Pojem "rádioaktívny odpad" pokrýva všetko od intenzívne používaného reaktorového paliva po mierne rádioaktívne oblečenie nosené operátormi. Každý typ odpadu obsahuje jemu vlastnú zmes stoviek rôznych nestabilných atómových štruktúr volaných rádioizotopy. Každý rádioizotop má svoje vlastné rozpätie života a potenciál vysielania alfa a beta častíc a gama lúčov, ktoré spôsobujú ohrozenie živým tkanivám. Polčas rozpadu rádioizotopu je v rozmedzí od sekundy po milióny rokov. (Polčas rozpadu je množstvo času, počas ktorého sa žiarenie zníži na polovicu.) To napríklad znamená, že rádioizotop plutónia 239, hlavnej časti obohateného paliva s polčasom rozpadu 24 400 rokov, je nebezpečný štvrť milióna rokov, respektíve 12 000 ľudských generácií. A ako sa rozpadá, stáva sa uránom 235, ktorý má svoj vlastný polčas rozpadu 710 000 rokov.

Pravdepodobne najnebezpečnejším rádioaktívnym odpadom je vyhorené uránové palivo z jadrových elektrární. Typický reaktor vyprodukuje ročne asi 30 ton ožiareného paliva, s každou tonou produkujúcou skoro 180 miliónov currie rádioaktivity a vyžarujúcou 1,6 MW tepla. 413 jadrových reaktorov na svete, produkujúcich asi 5 percent svetovej energie zvýšilo celkové množstvo vyhoreného paliva na 84 000 ton - dvojnásobok k roku 1985. Spojené štáty sú "domovom" pre štvrtinu z toho, s rádioaktivitou vyše 20 miliárd currie. Väčšina existujúceho vyhoreného paliva sa skladuje vo veľkých betónových bazénoch plných chladiacej vody popri jadrových reaktoroch. Tieto úložiská boli pôvodne budované na priebežné skladovanie odpadu pred trvalejším uskladnením. Nedostatok priestoru spôsobený hromadením odpadu viedol k tomu, že sa skladuje vyhorené palivo bližšie k sebe a používajú sa vzduchom chladené nádoby, vrátane suchých kaziet, aby držali staršie, chladnejšie vyhorené palivo.

Menej intenzívny, ale stále nebezpečný "nízko aktívny"(polčas rozpadu je 30 rokov a menej) odpad predstavuje ďaleko väčšie množstvá.

V skutočnosti odpad nízkej aktivity často obsahuje napríklad technécium 99 a jód 129, ktoré majú polčas rozpadu 210 000 a 15,8 milióna rokov. Najväčšie množstvo a najmenej koncentrovaný odpad pochádza z uránových baní a tovární a nachádza sa v rádioaktívnej uránovej hlušine - napr. sa v hlušine vyskytuje thórium 230 s polčasom rozpadu 77 000 rokov, pri rozpade sa mení na rádium 226 a potom na radón 222, oba potencionálne rakovinotvorné karcinogény. Veľkým problémom je zamorenie vôd v okolí ťažby. Jadrové reaktory, podobne ako bane a továrne na spracovanie paliva, sa časom stávajú rádioaktívne kontaminovanými a - tak ako všetky iné priemyselné zariadenia- sa musia postupne zatvoriť. Rozobratie týchto zariadení môže vyprodukovať väčšie množstvo odpadu, ako ich prevádzka: typický reaktor vyrobí 6 200 metrov kubických nízkoaktívneho odpadu počas 40-ročnej životnosti a jeho rozobratie vytvorí ďalších 15 480 metrov kubických nízko aktívneho odpadu. Úplné rozobratie tak isto vyžaduje odstránenie vyhoreného paliva, ktoré sa často skladuje na území elektrárne. Po dlhé roky mnoho krajín, ale hlavne USA a bývalý Sovietsky zväz, podceňovali nebezpečenstvo rádioaktívnych odpadov a odpad voľne vypúšťali do povrchových vodných tokov či ukladali na voľnú zem. Spôsobili tak kontamináciu vody na obrovskom území, takisto pôdy a živých organizmov.

energia

Jadrová energetika
V roku 1942 v podzemnom vojenskom laboratóriu v Chicagu sa fyzikovi Fermimu konečne podarilo rozštiepiť atóm uránu,čím sa uvoľňila energia, ktorá spája častice látky dohromady. Fermiho objav poskytol netušený rozvoj zbrojenia, ale aj medicíny a energetického priemyslu. Z experimentu zároveň zostalo určité množstvo veľmi nebezpečného odpadu, ktorý pretrváva v nebezpečných formách stovky až tisíce rokov - rádioaktívny odpad.

Dnes, po 60 rokoch, tento odpad ešte stále existuje v nebezpečnej forme a nikto nevie vymyslieť, čo s ním. Tak isto vedci ešte neprišli na to, ako bezpečne uložiť 80 000 ton nadbytočného vyhoreného paliva a tisíce ton ďalšieho rádioaktívneho odpadu - kontaminovaných strojov a ďalších nebezpečných zvyškov, ktoré sa nahromadili od počiatkov komerčnej produkcie elektriny z jadrových elektrární. Jadrový odpad môže byť najdlhšie trvajúcim dedičstvom našej civilizácie. Na začiatku nikto nepredpokladal, že rádioaktivita je nebezpečná.

Neskôr vedci objavili, že radiácia môže mať ničivé následky na ľudské zdravie, dokonca aj pri malých dávkach vystavenia žiareniu. A rádioaktívne materiály, nesené vetrom a vodou, sa rýchlo rozširujú životným prostredím a rýchlo sa dostávajú do tiel rastlín i živočíchov.

Černobyľský výbuch kontaminoval švédskych sobov a ovce v Anglicku, vzdialené tisíce kilometrov. Atmosférické testovanie jadrových bômb vytvorilo rádioaktívny dážď rozšírený okolo celej zemegule. Fermiho pokusy boli podporované armádou a cielili k výrobe ničivej atómovej bomby, viedli však i k jadrovej energetike, ktorá sa najväčšou mierou podieľa na produkcii jadrových odpadov. Navyše civilný jadrový odpad sa vytvára oveľa rýchlejšie ako vojenský. Tvárou v tvár nebezpečenstvu Studenej vojny boli štáty nútené udržať podporu verejnosti voči vojenským jadrovým programom a agresívne propagovali výrobu jadrových zbraní. Takisto vlády podporovali vznik civilného jadrového priemyslu a začali programy výstavby civilných jadrových reaktorov. Osemdesiate roky priniesli však množstvo problémov s bezpečnosťou a nehodami atómových elektrární, prejavili sa výraznejšie dopady na zdravie, zistilo sa, že takto získaná energia je finančne náročnejšia, než sa predpokladalo a verejnosť začala odmietať výstavbu reaktorov. Spomalila sa výstavba reaktorov a pozornejšie sa skúma, čo urobiť s jadrovým odpadom. Už koncom šesťdesiatych rokov sa začal ukladať jadrový odpad hlboko v zemi. Ale ani dnes ešte najvhodnejšie "riešenia" nie sú po ruke. Teraz je už jasné, že geologické ukladanie nemôže garantovať, že tieto materiály zostanú oddelené od biosféry. Doteraz navrhnuté plány sa ukázali byť zraniteľné jedným druhom ohrozenia alebo iným, od tektonických pohybov alebo chemických prasknutí kontajnerov až po korozívne a kontamináciu rozširujúce vlastnosti spodných vôd. Ani doterajšie úsilie nevyšlo tak, ako bolo plánované, staré pohrebné a skladovacie priestory sa ukázali ako netesné a zariadenia jadrových zbraní sa stali hlavným ohrozením verejného zdravia a cieľom finančne nákladných čistiacich kampaní. Pojem "rádioaktívny odpad" pokrýva všetko od intenzívne používaného reaktorového paliva po mierne rádioaktívne oblečenie nosené operátormi. Každý typ odpadu obsahuje jemu vlastnú zmes stoviek rôznych nestabilných atómových štruktúr volaných rádioizotopy. Každý rádioizotop má svoje vlastné rozpätie života a potenciál vysielania alfa a beta častíc a gama lúčov, ktoré spôsobujú ohrozenie živým tkanivám. Polčas rozpadu rádioizotopu je v rozmedzí od sekundy po milióny rokov. (Polčas rozpadu je množstvo času, počas ktorého sa žiarenie zníži na polovicu.) To napríklad znamená, že rádioizotop plutónia 239, hlavnej časti obohateného paliva s polčasom rozpadu 24 400 rokov, je nebezpečný štvrť milióna rokov, respektíve 12 000 ľudských generácií.

A ako sa rozpadá, stáva sa uránom 235, ktorý má svoj vlastný polčas rozpadu 710 000 rokov.

Pravdepodobne najnebezpečnejším rádioaktívnym odpadom je vyhorené uránové palivo z jadrových elektrární. Typický reaktor vyprodukuje ročne asi 30 ton ožiareného paliva, s každou tonou produkujúcou skoro 180 miliónov currie rádioaktivity a vyžarujúcou 1,6 MW tepla. 413 jadrových reaktorov na svete, produkujúcich asi 5 percent svetovej energie zvýšilo celkové množstvo vyhoreného paliva na 84 000 ton - dvojnásobok k roku 1985. Spojené štáty sú "domovom" pre štvrtinu z toho, s rádioaktivitou vyše 20 miliárd currie. Väčšina existujúceho vyhoreného paliva sa skladuje vo veľkých betónových bazénoch plných chladiacej vody popri jadrových reaktoroch. Tieto úložiská boli pôvodne budované na priebežné skladovanie odpadu pred trvalejším uskladnením. Nedostatok priestoru spôsobený hromadením odpadu viedol k tomu, že sa skladuje vyhorené palivo bližšie k sebe a používajú sa vzduchom chladené nádoby, vrátane suchých kaziet, aby držali staršie, chladnejšie vyhorené palivo.

Menej intenzívny, ale stále nebezpečný "nízko aktívny"(polčas rozpadu je 30 rokov a menej) odpad predstavuje ďaleko väčšie množstvá. V skutočnosti odpad nízkej aktivity často obsahuje napríklad technécium 99 a jód 129, ktoré majú polčas rozpadu 210 000 a 15,8 milióna rokov. Najväčšie množstvo a najmenej koncentrovaný odpad pochádza z uránových baní a tovární a nachádza sa v rádioaktívnej uránovej hlušine - napr. sa v hlušine vyskytuje thórium 230 s polčasom rozpadu 77 000 rokov, pri rozpade sa mení na rádium 226 a potom na radón 222, oba potencionálne rakovinotvorné karcinogény. Veľkým problémom je zamorenie vôd v okolí ťažby. Jadrové reaktory, podobne ako bane a továrne na spracovanie paliva, sa časom stávajú rádioaktívne kontaminovanými a - tak ako všetky iné priemyselné zariadenia- sa musia postupne zatvoriť. Rozobratie týchto zariadení môže vyprodukovať väčšie množstvo odpadu, ako ich prevádzka: typický reaktor vyrobí 6 200 metrov kubických nízkoaktívneho odpadu počas 40-ročnej životnosti a jeho rozobratie vytvorí ďalších 15 480 metrov kubických nízko aktívneho odpadu. Úplné rozobratie tak isto vyžaduje odstránenie vyhoreného paliva, ktoré sa často skladuje na území elektrárne. Po dlhé roky mnoho krajín, ale hlavne USA a bývalý Sovietsky zväz, podceňovali nebezpečenstvo rádioaktívnych odpadov a odpad voľne vypúšťali do povrchových vodných tokov či ukladali na voľnú zem. Spôsobili tak kontamináciu vody na obrovskom území, takisto pôdy a živých organizmov.