Nakladanie s jadrovým palivom

Nakladanie s čerstvým jadrovým palivom (ČJP) a vyhoretým jadrovým palivom (VJP)

Slovenská republiky má viac ako 40 rokov skúsenosti s nakladaním s jadrovým palivom. Prvé palivo pre jadrovú elektráreň (JE) A-1 v Jaslovských Bohuniciach bolo skladané zo sovietskych dodávok. Po zastavení prevádzky tejto elektrárne bolo všetko VJP odvezené späť do Ruskej federácie. V súčasnosti nakladá s ČJP a VJP spoločnosť SE, a. s. (v JE Bohunice V-2, JE Mochovce 1,2) a rovnako aj JAVYS, a. s. v Medzisklade vyhoretého paliva v Bohuniciach.

ČJP sa po dodaní do jadrových elektrární pozorne skontroluje a očistí v sklade ČJP. ČJP sa skladuje v sklade v plastových rukávcoch, aby sa zabránilo jeho znečisteniu. Skladovacie zariadenie musí byť skonštruované tak, aby sa vo všetkých možných i havarijných situáciách zabránilo vzniku, tzv. kritického súboru.

Pred zavezením ČJP sa palivo uloží do zásobníkov T-12 a prevezie na reaktorovú sálu, kde sa zásobník s palivom uloží do šachty č. 1, resp. do univerzálneho hniezda. Pomocou zavážacieho stroja je potom palivo zavezené do reaktora. V reaktore sa palivo využíva 3 až 5 rokov, v závislosti na jeho obohatení.

Štiepením 235U tepelnými neutrónmi sa získava z paliva v reaktore teplo, ktoré sa potom v turbogenerátore mení na elektrickú energiu. Po 3 až 5 rokoch sa v palivovej kazete rozštiepi väčšina 235U, pričom produktom štiepenia sú, tzv. štiepne produkty. Okrem toho VJP obsahuje ďalšie štiepne materiály, ktoré v ČJP neboli, a ktoré sa v prírode nevyskytujú. Sú to tzv. transurány, známe sú najmä 239Pu, 241Am, a ďalšie. Štiepne produkty a transurány obsiahnuté vo VJP sú väčšinou rádioaktívne, a preto sa pri nakladaní s VJP musia dodržiavať prísne protiradiačné opatrenia. Tie sú zabezpečené tým, že manipulácie s VJP sa vykonávajú pod vodou. VJP sa skladuje 3 až 7 rokov v bazéne skladovania VJP, ktorý je umiestnený na postamente spolu so šachtou č. 1 a samotným reaktorom. Vo VJP vzniká v dôsledku rádioaktívneho rozpadu štiepnych produktov a transuránov teplo, ktoré nazývame zostatkové teplo. Toto teplo je bezprostredne po vybratí VJP z reaktora vysoké, s časom exponenciálne klesá. Teplo sa odvádza z bazénu skladovania pomocou chladiaceho systému.

VJP aj po vyvezení z reaktora obsahuje štiepne materiály 235U a 239Pu a iné, a preto musí skladovacie zariadenie spoľahlivo zabezpečiť, aby nemohol vzniknúť kritický súbor. Po predpísanej dobe skladovania sa VJP prepraví do Medziskladu vyhoretého paliva. V medzisklade sa VJP skladuje v zásobníkoch KZ-48, ktorých konštrukcia a použité materiály zabezpečujú podkritičnosť VJP. Zásobníky sú umiestnené v bazénoch pod vodou, ktorá slúži jednak ako tienenie a zároveň aj ako médium na odvod zostatkového výkonu z VJP.

V súčasnosti sa plánuje skladovanie VJP v medzisklade do roku 2050. Okrem skladovania je možné VJP ukladať natrvalo do úložísk, alebo je ho možné spracovať v prepracovateľských závodoch.