Bezpečně na milion let. Vědci v uranovém dole zkoumají, jak ukládat jaderný odpad

Bezpečně na milion let. Vědci v uranovém dole zkoumají, jak ukládat jaderný odpad
Důl Rožná na Vysočině byl na začátku 21. století posledním místem ve střední Evropě, kde se ještě těžila uranová ruda. Ačkoliv odsud vyjel poslední vozík s tímto radioaktivním materiálem v roce 2017, i dnes má důl své využití.
Pátým rokem zde funguje Podzemní výzkumné pracoviště Bukov Správy úložišť radioaktivních odpadů.
Každý, kdo chce sjet byť jen na chvíli dolů, vyfasuje svítilnu a pro případ nouze také záchranný dýchací přístroj.
Protože člověk vchází do oblasti bývalého uranového dolu, musí se převléct do speciální uniformy.
Foto: Jakub Plíhal
Tomáš Klézl Jakub Plíhal Tomáš Klézl, Jakub Plíhal
Aktualizováno 24. 4. 2022 21:22
Bude trvat ještě roky, než Česko začne se stavbou hlubinného úložiště. Už pět let ale vědci v Podzemním výzkumném pracovišti Bukov na Vysočině zkoumají, jak uložit jaderný odpad tak, aby z něj po milion let neunikl jediný radionuklid. Laboratoř příhodně leží v bývalém uranovém dole. "Úložiště je navržené a věříme, že bude fungovat. Jsou ale věci, které je třeba ověřit," říkají výzkumníci.

Šedesát let se v dole Rožná nedaleko Žďáru nad Sázavou těžil uran. Na začátku 21. století byl dokonce posledním funkčním zařízením tohoto typu ve střední Evropě. Ačkoli odsud vyjel poslední vozík s tímto radioaktivním materiálem v roce 2017, i dnes má důl své využití.

Pátým rokem zde 550 metrů pod povrchem funguje Podzemní výzkumné pracoviště Bukov, provozované Správou úložišť radioaktivních odpadů. Vědci se tu připravují na stavbu hlubinného úložiště jaderného odpadu, které by podle předpokladů mělo vzniknout v druhé polovině století v jedné ze čtyř vybraných lokalit.

Foto: Jakub Plíhal

Úložiště bude mít za úkol na stovky tisíc let uskladnit vyhořelé palivo z jaderných elektráren i další radioaktivní odpad. Jeho stavbou Evropská komise podmiňuje dočasné zařazení jádra mezi dotované čisté zdroje. Projekt je tak klíčovým pro českou energetiku, zvláště v případě odpojování od ruského plynu.

Ačkoliv se pod zemí nachází moderní laboratoř, povrchový areál má v sobě stále ducha dob socialismu. Kvůli ražbě druhé části laboratoře jsou těžební věže stále v provozu, horníci s umazanými tvářemi se zde zdraví tradičním pozdravem "Zdař Bůh!". Zdi místností zdobí dávno nepoužívané předměty, jako je skříňka na doklady o výbušninách.

Každý, kdo chce sjet byť jen na chvíli dolů, vyfasuje svítilnu a pro případ nouze také záchranný dýchací přístroj. Je nutné se zcela převléct, a to včetně spodního prádla - člověk přece jen sestupuje do bývalého uranového dolu. "Je to ale jen pro jistotu. Dozimetry dole většinou už nic neukazují," ujišťuje mluvčí správy Martina Bílá.

Sáhnout si do masivu

Laboratoř PVP Bukov 1 tvoří 470 metrů chodeb vyražených mezi lety 2013 a 2017. Do té doby čeští vědci na výzkumu technologií spojených s hlubinným úložištěm spolupracovali s ostatními zeměmi, které je vyvíjejí - Finskem, Švédskem, Francií nebo Švýcarskem. To ale nestačilo.

"Potřebovali jsme vhodné místo, kde bychom si mohli sáhnout i do toho našeho Českého masivu. Důl Rožná se ukázal jako skvělá příležitost. Dostali jsme možnost využít už vybudovanou infrastrukturu a vyrazit si část vlastní laboratoře," říká Markéta Dohnálková, která na místě pracuje jako vedoucí specialistka pro výzkum a vývoj hlubinného úložiště.

Laboratoř se nachází ve stejné hloubce a velmi podobném prostředí, v jakém bude plánované úložiště - tedy v krystalinické hornině podobné žule. Na to, aby zde mohl být odpad uložen, je jeho prostředí protkané důlními chodbami příliš nestabilní. Podobné prostředí ale vědci využívají k tomu, aby ověřili, zda předem navržené technologie, na základě kterých bude úložiště pracovat, opravdu fungují.

"Úložiště máme navržené a věříme, že bude fungovat. Jsou ale věci, které je třeba ověřit v horninovém prostředí, a případně modely pozměnit," říká Dohnálková.

Kontejner, bentonit, hornina

Na experimenty lze v laboratoři narazit skoro na každém kroku. Jeden z prvních například tvoří soustava trubic, která shromažďuje vodu z puklin nad tunelem, zkoumá její složení a měří průtok. "Sledujeme bakterie, které se ve vodě vyskytují. Ty jsou jedny z našich hlavních nepřátel, a to kvůli korozi," říká Dohnálková.

Radioaktivní odpad bude v úložišti od zbytku světa izolovaný ve třech vrstvách - kontejneru z oceli, vrstvě bentonitu a samotné hornině. Jeden z největších výzkumů se zaměřuje na životnost navržených kontejnerů, které v sobě musí radioaktivní odpad udržet po stovky tisíc let - tak dlouhou dobu může být odpad z jaderných elektráren pro okolí nebezpečný, pokud se správně neuloží.

Foto: Jakub Plíhal

Zatím jsou vrty v hornině prázdné, letos na podzim do nich ale výzkumníci vloží vzorky materiálu kontejnerů z uhlíkaté oceli. Kontejnery jsou navrženy jak pro dukovanské palivo, další pro temelínské, navíc se zde vyzkouší také vzorky z mědi.

Každý z vrtů pak bude vyplněný testovacím modulem, topidlem zahřátým na 90 stupňů, což má simulovat teplotu, kterou do okolí vyzařuje vyhořelé palivo. Se skutečným radioaktivním odpadem v laboratoři vědci nepracují - nemají na to povolení. "Do budoucna bychom byli rádi, kdyby se tady i tyto experimenty dělaly," říká Dohnálková.

Moduly vědci vyplní bentonitem s vloženými vzorky materiálu kontejnerů. Během deseti let je pak postupně vytáhnou. "Když zmapujeme, jak se kontejner v hornině chová v prvotních fázích, tak dokážeme předpovědět, jak na tom bude za sto tisíc nebo i milion let," vysvětluje specialistka.

Foto: Jakub Plíhal

Další experiment se zaměřuje na druhou vrstvu - bentonit, tedy druh jílu, který funguje jako další bariéra. Vzájemné působení bentonitu a okolní horniny vědci zkoumají prostřednictvím jeden a půl metru hlubokých vrtů o průměru 25 centimetrů. Do nich před třemi lety zapustili topidla, bentonitovou výplň a také beton. Aby lépe zjistili, co vše materiál vydrží, uměle plní vrty vodou.

"Sledujeme vlhkost bentonitu, tlak vody a mimo stupně nasycení nás zajímá i to, jak se šíří teplota i v okolní hornině," říká vedoucí experimentálního programu laboratoře Jan Smutek. Dotykem lze opravdu cítit, že i zhruba metr od experimentu je hornina nezvykle teplá.

"Na začátku příštího roku bychom chtěli vybrané modely rozebrat a dát na laboratorní analýzy, aby se vědci podívali, jestli tam vidí změny materiálu. Podle toho se rozhodneme, kdy rozebereme ostatní modely," vysvětluje Smutek.

Rozhodne se mezi čtyřmi lokalitami

Vědci zkoumají i samotnou horninu. Jeden z experimentů se zaměřuje například na chování puklin. "Pokud po statisících let selže kontejner, unikne z něj nebezpečný radionuklid a narazí na velkou puklinu, kde bude voda, může se během několika stovek let dostat například až do studen. Pokud tedy narazíme na prostředí, kde je puklin moc, nebudeme tam odpad ukládat," říká Dohnálková.

Měření probíhají průběžně. "Každých deset minut přijdou data z probíhajících experimentů do ústředny a přes internet pak putují výzkumníkům do jejich kanceláří," popisuje Smutek.

Laboratoř by na místě měla zůstat do roku 2035. Mezitím ale v Bukově zprovozní druhou, v současnosti raženou část laboratoře. V té už přejdou k závěrečné fázi výzkumu. Poté se výzkumníci přemístí na již vybrané místo úložiště, na kterém budou provádět další experimenty.

Která z vytipovaných lokalit to bude, stále není jasné. V současné době jsou ve hře Březový potok na Klatovsku, Horka mezi Třebíčí a Velkým Meziříčím, Hrádek u Jihlavy a Janoch u Temelína. Na jejich detailnější průzkum se vědci teprve chystají, už nyní ale narážejí na odpor místních obyvatel. "Jediné, co můžeme dělat, je informovat," říká mluvčí správy úložišť.

 

Právě se děje

Další zprávy