Konečné úložiská

Po lisovaní, vitrifikácii, bitúmenácii alebo cementácii rádioaktívneho odpadu je potrebné vyriešiť jeho konečné uloženie. Pre nízko- a stredneaktívny odpad, ktorý nevyžaduje odvod zvyškového tepla, možno využívať povrchové alebo podpovrchové úložiská vybudované človekom. Kontajnery s odpadom sa ukladajú do betónových konštrukcií, ktoré sa následne zasypú zeminou a uzavrú.

 

Výber lokality

Vysoko rádioaktívny odpad, ktorý bude emitovať ionizujúce žiarenie ešte mnoho tisíc rokov, si vyžaduje uloženie v stabilnej geologickej formácii vo väčšej hĺbke. Na tomto spôsobe nakladania s vysoko rádioaktívnym odpadom sa zhoduje väčšina odborníkov.

Lokalita budúceho hlbinného geologického úložiska by mala poskytovať vhodné prirodzené geologické bariéry, ktoré zabránia prípadnému úniku rádionuklidov do životného prostredia (íly, soľ, rula, žula alebo tuf), a mala by zostať geologicky stabilná počas desiatok tisíc rokov. Nemala by byť ovplyvňovaná významným prúdením podzemnej vody ani byť ohrozená zemetraseniami, cunami, zaľadnením, zaplavením morskou vodou alebo sopečnou činnosťou. Staré bane sa za vhodné lokality nepovažujú, pretože bývajú narušené trhacími prácami a obsahujú množstvo puklín a geologických porúch.

 

Vedeli ste, že...?

Väčšina krajín zatiaľ stále nemá vybudované vlastné hlbinné geologické úložisko. Je pravdepodobné, že v budúcnosti budú niektoré krajiny využívať spoločné medzinárodné úložisko.

 

Bariéry a bezpečnosť

Bezpečnostné predpisy pre hlbinné geologické úložiská vyžadujú viacnásobné bezpečnostné bariéry, ktoré zabezpečia ochranu životného prostredia aj v prípade poškodenia úložiska alebo jeho zaplavenia. Medzi hlavné bariéry patria:

• imobilizácia rádionuklidov v skle alebo inej matrici,
• kontajner na ukladanie odpadu (americké predpisy predpokladajú jeho životnosť najmenej 1 000 rokov),
• tesniaci materiál okolo kontajnerov (íl, bitúmen, betón a pod.),
• samotná geologická formácia, ktorá by mala zostať stabilná niekoľko miliónov rokov.

 

Navrhované riešenia

Fínsko a Švédsko zvolili koncepciu ukladania vyhoretého jadrového paliva do medených kontajnerov s veľmi dlhou životnosťou, obklopených vrstvou bentonitu. Fínske úložisko Onkalo je prvým hlbinným geologickým úložiskom na svete určeným na trvalé ukladanie vyhoretého jadrového paliva.

Belgicko zvažuje ukladanie oceľových kontajnerov do hlbokých ílových hornín, ktoré výrazne obmedzujú migráciu podzemnej vody.

Francúzsky projekt Cigéo počíta s ukladaním odpadu do ílových hornín, pričom sa predpokladá, že v dôsledku zvyškového tepla z uloženého odpadu môže teplota v ílovom úložisku dosiahnuť približne 90 °C.

V USA sa dlhé roky uvažovalo o vybudovaní hlbinného geologického úložiska v lokalite Yucca Mountain. Projekt však bol v roku 2010 z politických dôvodov zastavený a jeho ďalšia realizácia zostáva neistá. Úložisko malo byť vybudované vo vulkanickom tufe približne 300 m pod povrchom, pričom hladina podzemnej vody sa nachádza asi o ďalších 300 m nižšie. Kontajnery nemali byť zasypané, aby bolo zabezpečené ich prirodzené chladenie prúdením vzduchu.

V zariadení Waste Isolation Pilot Plant (WIPP) v Novom Mexiku sa dlhodobo overuje ukladanie transuránového rádioaktívneho odpadu do hlbokých soľných vrstiev, ktoré poskytujú mimoriadne suché a stabilné prostredie. Oceľové kontajnery zaliate v betóne sú uložené približne 650 m pod zemským povrchom.

 

Prírodné analógy

Hoci je ukladanie vysoko rádioaktívneho odpadu do hlbinných geologických úložísk relatívne novým riešením, cenné poznatky možno získať aj zo štúdia prírodných analógov.

Pred približne dvoma miliardami rokov sa v ložisku uránu Oklo v Gabone spontánne spustila štiepna reťazová reakcia. Každý zo sedemnástich prírodných reaktorov dosahoval výkon približne 20 kW a prerušovane pracoval asi dva milióny rokov. Počas ich činnosti vznikali štiepne produkty, ktoré zostali prakticky na svojom mieste napriek tomu, že neboli vitrifikované, uzavreté v kontajneroch ani zaliate betónom a horninovým prostredím pritom prúdila podzemná voda. Plutónium aj produkty transmutácie uránu zostali v podstate na mieste svojho vzniku. Najmobilnejšie rádionuklidy sa za obdobie jedného milióna rokov premiestnili iba o niekoľko metrov.

Ďalšími významnými prírodnými analógmi, ktoré poskytujú cenné poznatky o správaní rádioaktívnych prvkov v prostredí podobnom budúcim hlbinným geologickým úložiskám, sú Cigar Lake v Kanade a Morro do Ferro v Brazílii.