Javys, a.s.

Prepracovanie paliva

Vyhorené jadrové palivo z tlakovodných reaktorov predstavuje cenný jadrový materiál, pretože má ešte stále vyšší obsah 235U ako prírodný urán, a naviac, aj nové štiepne izotopy 239Pu a 241Pu. Preto niektoré štáty prepracovávajú VJP. Výsledkom je nové jadrové palivo a vysokoaktívne zvyšky. Vyhorený jadrový materiál sa tak opäť vracia do palivového cyklu a efektívne sa energeticky využije. Jedna tona prepracovaného jadrového paliva predstavuje úsporu dvoch ton prírodného uránu.

Prepracovanie vyhoreného jadrového paliva predstavuje zložitý chemický proces slúžiaci na oddelenie uránu od plutónia a na odstránenie produktov štiepenia. Pred jeho realizáciou je nevyhnutné VJP niekoľko mesiacov až rokov skladovať v bazénoch, pričom dochádza k významnému zníženiu aktivity štiepnych produktov s krátkym polčasom rozpadu.

V súčasnej dobe je rozpracovaných niekoľko desiatok technologických spôsobov prepracovania VJP. V praxi je najrozšírenejšia purexová metóda (PUREX – Plutonium Uranium Extraction). Vysoká rádioaktivita paliva núti, aby celý proces prepracovania bol realizovaný diaľkovo riadenými manipulátormi a robotmi. Z palivových kaziet sa najskôr odstráni ochranný povlak, ktorý je vyrobený zo zirkónia. Vyhorené palivo sa rozpustí v kyseline dusičnej a z roztoku sa chemicky oddeľujú jednotlivé zložky. Výsledným efektom procesu prepracovania je urán, ktorý je vo forme oxidu alebo hexafluoridu, a plutónium, zvyčajne ako oxid. Plutónium a urán sa ďalej využije ako palivo pre rôzne typy reaktorov. Ostatky kovového pokrytia palivových článkov sa spracujú ako stredneaktívny odpad. Štiepne produkty sa koncentrujú odparovaním, prechodne sa uskladňujú v kvapalnej forme a pred konečným uložením sa fixujú, zvyčajne vitrifikáciou. Z jednej tony VJP tak vznikne iba 115 litrov vysokoaktívneho odpadu vo vitrifikovanej forme.

Prepracovanie si môžu dovoliť iba ekonomicky silné štáty. Komerčné prepracovateľské závody sú napríklad v La Hague a v Marcoule vo Francúzsku, v Sellafielde v Británii, Tokai-Mura v Japonsku a známy je tiež prepracovateľský komplex Majak na Urale. Kapacita týchto závodov dovoľuje prepracovať iba menšiu časť VJP zo súčasných jadrových elektrární, avšak vo výstavbe sú ďalšie závody. V dnešnej dobe však ponuka prepracovania prekračuje dopyt po ňom. Prepracovanie sa uskutočňuje na základe komerčných kontraktov, pričom zákazník môže byť aj zo zahraničia. Vo všetkých prípadoch však platí, že zákazník dostane naspäť nielen materiál na nové palivo, ale aj vysokoaktívne zvyšky, o ktoré sa musí náležite postarať.

detail
detail