Ile odpadów promieniotwórczych wytwarza elektrownia jądrowa?
W elektrowni jądrowej, w reaktorze, energia wytwarzana jest w reakcji rozszczepienia jąder atomów uranu. W reaktorze przebiega kontrolowana reakcja łańcuchowa, podczas której rozszczepianych jest jedynie tyle jąder uranu, ile w danym momencie potrzeba do produkcji energii elektrycznej, z której potem wszyscy korzystamy. Jest to czyste (nie emitujące gazów cieplarnianych) i tanie źródło energii. Polska zmierza do budowy pierwszego reaktora energetycznego.
Paliwem w reaktorze jądrowym jest wzbogacony uran w postaci dwutlenku uranu. Paliwo ma kształt pastylek o średnicy około 8 mm i wysokości około 1 cm. Pastylki umieszcza się w metalowych rurach (zwykle cyrkonowych), z których formuje się kasety paliwowe. W zależności od typu reaktora jądrowego, w jego rdzeniu może znajdować się nawet 300 takich kaset.
Jednym z najczęściej pojawiających się tematów w dyskusji o rozwoju tego źródła energii w naszym kraju jest postępowanie z odpadami promieniotwórczymi z elektrowni jądrowej. Pracująca elektrownia jądrowa wytwarza wszystkie trzy, znane nam już, typy odpadów radioaktywnych: nisko-, średnio- i wysokoaktywne.
Paliwo jądrowe zużywa się. Co około dwa lata 1/3 wszystkich kaset paliwowych musi zostać wymieniona na świeże. Paliwo, które wyjęte zostało z rdzenia reaktora nazywamy w żargonie branżowym „wypalonym”. Przeanalizujmy typowy reaktor energetyczny, najnowszej (trzeciej) generacji, który ma moc elektryczną 1000 MW (megawat = 1 000 000 watów). Jeden rok pracy takiego reaktora powoduje powstanie 35 ton wypalonego paliwa jądrowego, ok. 60 m3 przetworzonych odpadów niskoaktywnych i około 40 m3 przetworzonych odpadów średnioaktywnych. Zatem odpady nisko- i średnioaktywne zmieszczą się w objętości dwóch wagonów cystern. Budowane obecnie reaktory jądrowe są przewidywane na około 60 lat pracy. Metody postępowania z wypalonym paliwem jądrowym przedstawione w rozdziale →Co się dzieje z wypalonym paliwem jądrowym po wyjęciu z rdzenia reaktora?
Źródła odpadów promieniotwórczych w elektrowniach jądrowych
Elektrownia jądrowa wytwarza 3 rodzaje odpadów radioaktywnych:
1) Odpady nazywane „technologicznymi”, związane z wytwarzaniem mocy. Są one wynikiem przeróbki płynów w celu
- Ograniczenia skażenia i zredukowania aktywności tak, aby personel nie był narażony na promieniowanie.
- Redukcji aktywności usuwanych ścieków, zarówno płynnych jak gazowych.
Odpady technologiczne powstają z przeróbki ścieków gazowych. Z przeróbki odpadów płynnych do odpadów technologicznych nalezą filtry, koncentraty i żywice jonowymienne.
2) Suche aktywne odpady powstające z prac konserwacyjnych (naprawa uszkodzeń, reperacje, wymiana urządzeń radioaktywnych). Składają się one głównie z materiałów, takich jak winyl, rękawiczki, taśma przylepna, papiery, instalacje wentylacyjne itp.
3) Inne odpady, ogólnie pochodzące z tak zwanych różnych incydentów (np. skażone oleje), aktywnych składników rdzenia pochodzących z wyłączeń reaktora. W trakcie pracy reaktora elektrowni jądrowej niezbędna jest wymiana wielu składników rdzenia służących do regulacji lub pomiaru aktywności neutronów. Wymiana ta ma miejsce w trakcie wyłączeń reaktora i obejmuje również pręty regulacyjne.
Odrębnego traktowania wymaga paliwo jądrowe, które na ogół nie zalicza się do odpadów radioaktywnych.
Ciekawe!
Gdyby cała energia elektryczna zużywana w Twoim życiu była wytwarzana przez elektrownie jądrowe, Twój udział wysokoaktywnych odpadów zmieściłby się w małej puszce po napoju!