Az atomerőművekkel kapcsolatban – a biztonságos üzemelés mellett – az egyik legfontosabb kérdés, hogy mi történik a kiégett fűtőelemekkel és a nagy aktivitású, illetve hosszú élettartamú radioaktív hulladékokkal. Bár mindenre nincsenek kész megoldások, a szakemberek – itthon és külföldön is – határozott, megalapozott elképzelések, programok alapján dolgoznak a sugárzó anyagokkal kapcsolatos feladatokon, hogy az atomenergia mai haszonélvezői ne hagyjanak a jövő generációkra az elfogadhatónál súlyosabb terheket.

Általános alapelv, amit az Atomtörvény is rögzített, hogy az atomenergia alkalmazása során keletkező radioaktív hulladék és a kiégett üzemanyag biztonságos kezelését, tárolását minden országnak magának kell megoldania. A 2015-ben a parlament által jóváhagyott magyar nemzeti politika is rögzíti ezt az alapelvet, amely mentén a kormány által 2016-ban elfogadott nemzeti program határozza meg a kiégett üzemanyag és a radioaktív hulladék kezelésének feladatait. A dokumentum részletesen szól a nukleárisüzemanyag-ciklus záró szakaszáról is – az alábbiakban ezzel a kevésbé gyakran taglalt témával foglalkozunk.

A Kiégett Kazetták Átmeneti Tárolója (KKÁT) az RHK Kft. üzemeltetésében működik

A nukleárisüzemanyag-ciklus záró szakaszára vonatkozóan ma a nemzetközi gyakorlatban alapvetően két elképzelés létezik. Nyílt ciklus esetén a kiégett üzemanyag további feldolgozás nélkül, közvetlenül kerül a radioaktívhulladék-tárolóba, végleges elhelyezésre. Zárt ciklus esetén a kiégett üzemanyagot feldolgozzák, vagyis az energiatermelésre még felhasználható összetevőit kivonják (reprocesszálás), és a visszamaradó – kisebb térfogatú, de még mindig nagy aktivitású – radioaktív hulladékot helyezik el a radioaktívhulladék-tárolóban. A két megoldásban közös, hogy a folyamat végén a kiégett üzemanyagot, illetve feldolgozás során keletkező nagy aktivitású hulladékot a hosszú távú biztonság szavatolása érdekében egy mélységi geológiai tárolóban kell elhelyezni.

Hogy végül melyik, vagy esetleg milyen vegyes megoldás valósul meg, annak eldöntésére több mint egy évtized áll rendelkezésre, a jelenleg működő négy paksi reaktorblokk üzemidejét tekintve. A fentiekből következően viszont egy biztonságos mélységi geológiai tároló megépítésére mindenképpen szükség lesz. Csak így lehet elérni, hogy ezeket a hulladékokat igen hosszú, akár több százezer évre elzárjuk, elszigeteljük a felszíni környezettől.
A nyílt üzemanyagciklus esetében a kiégett üzemanyag az atomerőmű pihentető medencéiben töltött átlagosan öt év után az RHK Kft. üzemeltetésében működő Kiégett Kazetták Átmeneti Tárolójába (KKÁT-ba) kerül, ahol évtizedeken keresztül átmenetileg tárolják.

Ez az időtartam szükséges ahhoz, hogy a kazetták hőtermelése (amely a reaktorból történő eltávolítást követően még jelentős, de a radioaktív bomlásnak köszönhetően folyamatosan csökken) oly mértékben lecsökkenjen, hogy azok hermetikusan lezárt speciális konténerekben elhelyezhetőek legyenek a mélységi geológiai tárolóban (a létesítmény legmegfelelőbb helyének meghatározására jelenleg is kutatások zajlanak a Nyugat-Mecsekben). A nyílt üzemanyagciklus előnye, hogy nem igényel bonyolult technológiai műveleteket, hátránya viszont, hogy nem hasznosul a kiégett kazettákban lévő maradék hasadóanyag.

Zárt cikluson napjainkban elsősorban az ipari méretekben folytatott részleges újrafeldolgozást értjük, amelynek során a további energiatermelésre alkalmas urán és plutónium izotópokat elválasztják. A pihentető medencékből kiemelt üzemanyag minden további nélkül alkalmas kémiai feldolgozásra. Az ipari méretekben folyó reprocesszálás során a kiégett kazettákat feldarabolják, elkülönítik a fém szerkezeti anyagokat, majd a kiégett üzemanyagot salétromsavban feloldják. Az oldatból kivonják a plutóniumot és az uránt, amiből újra üzemanyagot lehet előállítani. Minden más radioaktív hulladék lesz, amelyet üvegesítenek. Ennek során a hulladékot először kiizzítják, majd a keletkező port szilícium- és egyéb oxidokkal keverik össze, nagy hőmérsékleten üveggé alakítva. Mivel az üveg hőálló, jól tűri a sugárzást és nem oldódik, biztonságosan magába zárja a radionuklidokat, az így kezelt hulladék acélkonténerekbe csomagolva véglegesen elhelyezhető a mélységi geológiai tárolóban.

A kiégett üzemanyag reprocesszálásának továbbfejlesztett technológiája – ez ma még csak laboratóriumi méretekben létezik – lehetővé teszi az uránon és a plutóniumon kívüli egyéb, úgynevezett másodlagos aktinidák kivonását is a kiégett üzemanyagból. A másodlagos aktinidák újrahasznosítását ma elsősorban negyedik generációs reaktorokban képzelik el. A visszamaradó nagy aktivitású hulladékot ugyanúgy üvegesítik, mint az előző esetben, ám ennek a hulladéknak az aktivitása és radiotoxicitása lényegesen kisebb, mint a ma már ipari gyakorlatban alkalmazott feldolgozásnál.

A reprocesszálás igen komplex, drága technológia, ebből adódóan csak néhány ország rendelkezik vele, így a világban keletkezett kiégett üzemanyagnak is csak egy részét tudják egyelőre feldolgozni. Magyarország egy ilyen technológiát külföldi szolgáltatásként tudna igénybe venni, de hogy erre sor kerül-e egyszer, az még a ’jövő zenéje’.

A nemzeti politika szintjén még nem született végleges döntés a nukleárisüzemanyag- ciklus záró szakaszára vonatkozóan, és a nemzeti program is több opciót tartalmaz. Fontos volt azonban kijelölni egy ún. referencia forgatókönyvet, amely alapján a kiégett üzemanyag kezelésével kapcsolatos hosszú távú költségek meghatározhatók. Ez a referencia forgatókönyv a kiégett üzemanyag közvetlen elhelyezése egy hazai mélységi geológiai tárolóban, amelyre vonatkozó költségbecslés alapján teljesít a Paksi Atomerőmű évről-évre befizetést a Központi Nukleáris Pénzügyi Alapba.

Az alkalmazott stratégiánk a lépésről lépésre, mérlegelve történő előrehaladás. Az előrehaladást a végpont, a mélységi geológiai tároló telephely kiválasztásának végrehajtása jelenti, míg a mérlegelés a nukleárisüzemanyag-ciklus záró szakaszára irányuló szolgáltatások és kutatás-fejlesztési tevékenységek nyomon követésében érhető tetten. A kutatás-fejlesztési munkákba hazai egyetemek és kutatóintézetek is sikeresen kapcsolódtak be.

A fentiek is jól támasztják alá, hogy a kiégett üzemanyag hosszú távú kezelési stratégiájának kiválasztásakor sok szempont – így a teljesség igénye nélkül: biztonsági, műszaki, társadalmi, gazdasági – mérlegelését kell elvégezni folyamatosan lekövetve a világban és hazánkban végbemenő változásokat.

• RHK Kft.
• radioaktív
• hulladék
• atomerőmű