Problém vyhořelého paliva

Při výrobě energie v jaderném reaktoru vznikají extrémně nebezpečné látky - radioaktivní atomy těžší než uran, které jsou přírodě zcela cizí a donedávna se v ní nevyskytovaly. Vedle silné radioaktivity jsou z tohoto důvodu odpady i prudce toxické. Nejznámějším příkladem je plutonium, jehož pouhý mikrogram dokáže zabít dospělého člověka. Průměrný reaktor, jakých máme v Dukovanech čtyři, vyprodukuje každý rok mimo jiné také sto kilogramů plutonia - dostatečné množství k tomu, aby teoreticky stačilo otrávit veškeré lidstvo.

Zásadním problémem jaderných odpadů je vysoká radiace. Intenzita záření vyhořelého paliva je stomilionkrát vyšší než u přírodního uranu - člověk v jeho blízkosti by během několika sekund obdržel smrtelnou dávku záření. I když časem se izotopy rozpadají a radioaktivita klesá, ještě po uplynutí statisíce let je vyhořelé palivo o dva řády radioaktivnější než čerstvý uran.

Je tedy zřejmé, že abychom uchránili životní prostředí i sebe samé od radiačních účinků vyhořelého paliva, musíme zajistit spolehlivou izolovaci těchto odpadů po dobu desítek tisíc let.

Jako jediná reálná možnost se ve světě prosazuje uložení paliva hluboko pod zem, do stabilních geologických masivů. Ačkoliv řada zemí tuto metodu zkoumá již od 70. let a na průzkum byly vynaloženy miliardy dolarů, praktický výsledek je nulový. Ukazuje se, že vzhledem k omezeným znalostem a nejistotám odborníci nedokážou zaručit spolehlivost úložiště na dobu, která přesahuje historickou paměť lidstva. Otázka zneškodnění vyhořelého paliva je ale čím dál akutnější - ke dnešnímu dni je ho na světě již přes 200 000 tun a přibývá rychlým tempem.

Jaderný průmysl si samozřejmě tíživou situaci uvědomuje a aby obhájil svoji existenci, snaží se předstírat, že problém je již vyřešen. Vhodné lokality prý již byly nalezeny a je jen otázkou času, kdy budou hlubinná úložiště uvedena do provozu. Namísto vědeckých důkazů a objektivních dat je však vhodnost lokalit založena spíše na politických rozhodnutích. Ilustrující je příklad úložiště, které údajně pokročilo nejdál - americké Yucca Mountain.

Hledání úložiště

Ve Spojených státech je v provozu přes sto reaktorů, což je nejvíce ze všech zemí na světě. O problému vyhořelého paliva se zde začalo vážně mluvit v 70. letech. Záhy oznámila Komise pro atomovu energii (AEC), že vyhořelé palivo nepředstavuje problém, protože úložiště odpadů vybuduje v opuštěném solném dole v Kansasu. Spíše než o reálný záměr nezávislé agentury šlo tehdy o snahu průmyslu uchlácholit znepokojenou veřejnost.

Federální ministerstvo energetiky teprve v roce 1980 zpracovalo a nechalo veřejně posoudit koncepční varianty zneškodnění jaderných odpadů. Jako nejvhodnější bylo vybráno hlubinné úložiště. K jeho vybudování však bylo třeba najít vhodné místo: rozsáhlý masiv neporušené vhodné horniny, bez přítomnosti vody a v tektonicky klidné oblasti. Zdálo se, že na území tak velkého a rozmanitého státu to nemůže být problém. V roce 1982 přijal Kongres zákon o jaderných odpadech (Nuclear Waste Policy Act, NWPA). Zákon vyjmenoval devět potenciálních lokalit s tím, že podrobnější průzkum pomůže vybrat do druhého kola tři nejvhodnější.

Ministerstvu energetiky bylo uloženo projekt realizovat tak, aby první odpady mohly být odvezeny do úložiště v roce 1998.

Roku 1987 však již bylo jasné, že tento plán naráží na značné politické potíže (odpor postižených států). Problémem byla i eskalace nákladů a skluzy proti harmonogramu. Senát proto schválil novelu zákona NWPA, která ukončila předběžný průzkum lokalit a jako jedinou variantu vybrala horu Yucca Mountain v Nevadě. Kde leží indiánská zem...

Hora Yucca Mountain leží uprostřed nevadské pouště, na hranici největší jaderné střelnice světa. Kromě příhodných fyzikálních vlastnostní (suché podnebí, sopečný masiv hory) sehrála při výběru lokality jistě i politická hlediska - koneckonců výběr prováděli kongresmani. Nevada je totiž řídce osídleným a ze všech potenciálních lokalit politicky nejslabším státem federace, v Kongresu má pouhé čtyři zástupce.

Ačkoliv tedy nevadská vláda opakovaně vystupuje proti záměru vybudovat na jejím území úložiště pro celou zemi, její šance zabránit dovozu desetitisícům tun vyhořelého paliva jsou zanedbatelné. A to i navzdory tomu, že s projektem nesouhlasí 80 % jejích občanů (odmítavý postoj zdůvodňují mimo jiné tím, že Nevada nevyužívá ani jeden jaderný reaktor a je tedy nespravedlivé zde uložit jaderný odpad). Nevada sice má právo uplatnit v rozhodování o úložišti právo veta, to však může být přehlasováno oběma komorami Kongresu. Nepomůže jí ani to, že v roce 1989 přijala zákon zakazující ukládání vyhořelého paliva na svém území - Kongres může zákaz obejít přijetím silnějšího, federálního zákona.

Výběr Yucca Mountain je pochybný i proto, že lokalita leží na území, které bylo dodnes nezrušenými smlouvami přiděleno kmeni Západních Šošonů. Také tento argument však politici neberou příliš vážně - vlastnická práva Indiánů v minulosti nezabránila federální vládě ve zřízení jaderné střelnice, kde bylo provedeno přes 900 atomových výbuchů. Západní Šošoni tento smutný fakt komentují tím, že jsou "nejbombardovanější národ světa".

Zemětřesení a vodě navzdory

Aby podpořila svůj kritický postoj, zřídila nevadská vláda úřad, který nezávisle analyzuje naměřená data a ve spolupráci s univerzitami připravil desítky vlastních studií. Ačkoliv Kongres původně přislíbil poskytovat na činnost nezávislého úřadu finanční prostředky, v roce 1997 mu peníze v rozpočtu nevyčlenil a úřad musel práci kvůli nedostatku peněz přerušit.

Nicméně již počátkem 90. let vyšla najevo fakta, která prakticky vylučují vhodnost umístění úložiště v Yucca Mountain. Jedná se především o tektonickou aktivitu a nečekaně rychlé proudění podzemních vod. Stát Nevada je třetím seismicky nejaktivnějším státem americké federace. V letech 1976 až 1996 bylo v okruhu do 80 km od Yucca Mountain zaznamenáno 621 epicenter zemětřesení silnějších než 2,5 stupně Richterovy stupnice. Nejvýznamnější událostí bylo zemětřesení v červnu 1992 o síle 5,6 s epicentrem pouhých 13 km jihozápadně od lokality Yucca Mountain. Otřesy dokonce poškodilo budovu s kancelářemi ministerstva energetiky. Vycházely z do té doby nezjištěného seismického zlomu, aktivovaného zřejmě velkým zemětřesením o síle 7,4 v Kalifornii.

V nedávné historii, roku 1948, bylo zaznamenáno dokonce zemětřesení o síle 3,6 stupně, které vycházelo přímo z úpatí Yucca Mountain. Odhaduje se, že během příštích 10 000 let je výskyt zemětřesení o síle 7 stupňů v bezprostřední blízkosti úložiště pravděpodobný.

Zemětřesné pohyby představují pro budování i provoz úložiště vážné riziko. Jednak mohou přímo narušit prostory úložiště (včetně kontejnerů s odpady), jednak mohou ovlivnit proudění podzemních vod (změnou tlaků v hornině a vznikem nových trhlin).

Právě výskyt spodních vod je obecně považován za vylučující faktor při hledání úložiště. Má-li úložiště zajistit bezpečnou izolaci vyhořelého paliva po dobu stovek tisíců let, je třeba jednoznačně vyloučit jeho zaplavení spodními vodami. Přítomnost vody v úložišti dříve či později způsobí korozi a zničení kontejnerů, ve kterých jsou odpady uzavřeny. Proudění spodních vod pak může vynést uvolněné radioaktivní látky na povrch nebo jimi kontaminovat rezervoáry, ze kterých lidé čerpají vodu.

Podle původních představ ministerstva energetiky mělo být riziko spodních vod v Yucca Mountain vyloučené, protože jejich hladina se nachází hluboko pod plánovaným úložištěm. V celé oblasti Nevadské pouště jsou jen minimální srážky a případná voda by tak ve vyprahlé hornině putovala z úložiště k povrchu tisíce let.

V roce 1995 však monitoring podzemí odhalil šokující fakt. V sopečném masivu, a to dokonce v hloubkách větších než je plánované úložiště, se v puklinách nachází voda obsahující zvýšenou koncentraci radioaktivního chloru - a ten mohl vzniknout jedině během atmosférických testů jaderných zbraní v 50. letech. Znamená to, že za necelých padesát let voda z povrchu prosákla skálou do vzdálenosti, kterou měla podle dosavadních modelů urazit teprve za několik tisíc let.

Ačkoliv množství prosáklé vody není nijak velké, její přítomnost prokázala nedokonalost používaných modelů a teoretických předpokladů, z nichž ministerstvo při posuzování lokality vychází. Podstatné je i to, že s očekávaným návratem doby ledové dešťové srážky mnohonásobně narostou, čímž se průsaky do úložiště zintenzivní.

Nevadská vláda upozorňuje i na některá další rizika. Jedním z nich je doprava vyhořelého paliva do úložiště, která představuje několik tisíc transportů napříč celými Spojenými státy, včetně hustě osídlených oblastí. Při tak velkém počtu převozů na dlouhé vzdálenosti významně roste i riziko těžké havárie, jež by mohla způsobit únik vysoce radioaktivních odpadů. Se znepokojivým vývojem světového terorismu je čím dál vážnější i nebezpečí nečekaného útoku na konvoj vezoucí vyhořelé palivo, protože podél tras dlouhých tisíce kilometrů není fyzicky možné zajistit transportům dostatečnou ochranu. Podél předpokládaných tras přitom žije ve vzdálenosti menší než jeden kilometr přes 50 milionů Američanů.

Nesplňuje lokalita kritéria? Změňte pravidla!

Nezdá se však, že by se Kongres nebo ministerstvo energetiky chystali přehodnotit svoje rozhodnutí o umístění úložiště v Yucca Mountain - ostatně, jak již bylo uvedeno, od samého začátku šlo spíše o politickou volbu lokality tam, kde se očekával nejmenší odpor.

Pod tlakem jaderného průmyslu, který žaluje ministerstvo energetiky za neodebrání jeho odpadů (úložiště přece mělo být v provozu už od roku 1998), se odpovědné úřady snaží pokračovat v přípravě úložiště za každou cenu. Čím dál častěji se prosazuje přístup: "Nesplňuje Yucca Mountain přísná kritéria pro úložiště? Dobrá, upravíme pravidla." Tento znepokojivý vývoj lze v dosavadní historii projektu sledovat zcela zřetelně.

Podle původní koncepce přijaté zákonem NWPA z roku 1982 se měl výběr lokality řídit jasně řečenou zásadou: umělé bariéry (například kontejner) nelze v horizontu desetitisíců roků považovat za spolehlivé, rozhodující roli při izolaci odpadů proto musí hrát horninové prostředí. Komise pro jaderný dohled (NRC) pak tento princip zakotvila ustanovením o tom, že umělé bariéry nemohou kompenzovat nedostatečné parametry okolního geologického masivu.

Roku 1984 zveřejnilo ministerstvo energetiky podrobná pravidla pro výběr lokality, která mimo jiné obsahovala vylučující kritéria pro sledovanou lokalitu. Jedním z faktorů znemožňujících výstavbu úložiště mělo být to, že rychlost proudění vod v podzemí umožní transport radioaktivních látek z úložiště na povrch za dobu kratší než 1000 let.

V roce 1992 již bylo jasné, že Yucca Mountain některá vylučující kritéria naplnila. Kongres ale v rámci tehdy přijímaného zákona o energetické politice pověřil Agenturu pro ochranu životního prostředí (EPA), aby pro úložiště stanovila specifické, méně přísné limity pro ozáření obyvatel radioaktivním zářením. NRC měla následně těmto mírnějším limitům přizpůsobit povolovací řízení.

Nový zákon z roku 1992 však především postavil na hlavu dosavadní principy pro hledání úložiště. V protikladu k původní koncepci klade důraz právě na umělé bariéry, což umožnilo obejít nedostatečné vlastnosti horniny. Namísto konkrétně definovaných a objektivně splnitelných kritérií (např. doba průsaku spodních vod) zákon stanovil pro úložiště pouze vágní a velmi pružné podmínky. Jasnou řeč naměřených dat nahradily teoretické modely, které počítají dávky ozáření v různých vzdálenostech od úložiště. Lokalita je podle nového ustanovení vyhovující tehdy, když dlouhodobé teoretické předpovědi ozáření obyvatel vyhoví požadavkům EPA. Ty, jak již bylo řečeno, mají být podle pokynu Kongresu dostatečně benevolentní. Již nyní například limity stanovené pro Yucca Mountain připouštějí 25-krát větší ozáření obyvatel než federální legislativa.

Rychlé proudění spodních vod, které by při uplatnění jeho vlastních pravidel lokalitu jednoznačně vyloučilo, ministerstvo energetiky začalo "řešit" navrhováním betonových ucpávek, dodatečným zastřešením kontejnerů nebo teorií o odpaření prosáklé vody zbytkovým teplem z vyhořelého paliva. Ministerstvo také předpokládá, že uniklý odpad se po průniku do spodních vod naředí tak, že dávky ozáření (podle výpočtů) vyhoví limitům.

Na sklonku minulého roku předalo ministerstvo, navzdory protestům několika stovek ekologických a dalších občanských organizací, dokumentaci o Yucca Mountain ke schválení Kongresem. Ministerstvo v ní shrnuje výsledky patnáctiletého průzkumu a v rozporu s fakty uvádí, že se neobjevily žádné skutečnosti nezbytně vedoucí k opuštění lokality. "Dosavadní modely, i když jsou zatíženy určitými nepřesnostmi, ukazují, že ani po uplynutí 10 000 let nebudou obyvatelé v okolí Yucca Mountain vystaveni významně zvýšené radiaci. Teprve po 300 000 letech mohou úniky způsobit dávky, které budou srovnatelné s přírodním pozadím," píše ministerstvo energetiky.

Jak modely, tak vstupní data jsou samozřejmě zatíženy řadou nejistost a chyb, což snižuje jejich vypovídací hodnotu. Například podle oficiální analýzy ministerstva představuje rozptyl odhadů v životnosti umělé bariéry tři řády, v celkové spolehlivosti úložiště je pak nejistota dokonce pět až šest řádů. Ministerstvo používá průměrné hodnoty, ačkoliv vzhledem k nejistotě se například předpokládaná dávka ozáření 1 mrem ročně může pohybovat od 0,001 do 1000 mrem ročně. Takto široce definovaným podmínkám však vyhoví téměř cokoliv, i kdyby byla skála děravá jako cedník.

Doplnění vydavatele

White House officials would not disclose what nuclear power initiatives will be adopted by the task force headed by Vice President Cheney.

But industry leaders expect the Bush administration to give a go-ahead late this year to a long-delayed, politically charged proposal to store hazardous radioactive wastes permanently in an underground site at Yucca Mountain, Nev. The project, widely opposed in the state, could be authorized by Congress over Nevada's objections.

The administration would support renewal of the Price Anderson Act, which limits generators' liability from nuclear accidents, industry executives believe. The federal law is to expire next year.

Od počátku nástupu nového prezidenta bylo zřejmé, že Bushova administrativa není příliš nakloněna ochraně planety a vůbec se začíná chovat způsobem po nás potopa. Bushova necitlivá rozhodnutí ve věcí ochrany prostředí jsou nyní navíc motivována (a jim zdůvodnitelná) prudkým zvýšením cen zemního plynu a nafty a zpomalením americké ekonomiky. Ve světle těchto dvou aspektů se Bush zcela zřejmě nebude bránit rozhodnout ve prospěch dalších, nových jaderných elektráren. Osobně vidím problém ani ne tak v bezpečnosti jaderných elektráren (domnívám se, že jsou relativně bezpečné), ale hlavně v nevyřešeném problému kam s vyhořelým palivem. Předchozí text to, myslím, dostatečně jasně ukázal. Problematika uložení jaderného odpadu je dnes (navzdory miliardovým investicím) stejně tíživě nevyřešena, jako v minulosti.