Kako dalje nakon što se zatvore nuklearke?

Od 1988. u njemačkoj saveznoj državi Falačko Porajnje obustavljen je rad u nuklearnoj elektrani. 2004. počeli su radovi na rastavljanju cijelog atomskog pogona koji još uvijek traju. Nadalje, rad u elektrani u Greifswald-Lubminu prekinut je 1995., no proces zatvaranja ove nuklearke još nije priveden kraju.

Premda je zatvaranje elektrane dugotrajan proces koji često traje desetljećima, ovaj korak je nužan. „Čim je nuklearka stavljena izvan pogona, smanjuje se opasnost od nesreće“, smatra Joachim Knebel, znanstvenik s Karlsruher instituta za tehnologiju (KIT) te dodaje: „Zatvaranje nuklearne elektrane znači prekid lančane atomske reakcije. Upravo to je opasni dio cijele priče.“

Čak i kad je samo jedan atomski niz aktivan (ili postoji mogućnost da bude aktiviran) moguća je također i nesreća prouzročena atomskom energijom. Fizičar Stefan Thierfeldt bavi se, u suradnji s njemačkim ministarstvom, procesom prekida rada nuklearki. On zatvorene nuklearne elektrane uspoređuje s automobilom bez motora. Takav automobil se ne može sam od sebe pokrenuti - niti uzrokovati udes.

Strah i žudnja za toplinom

U nuklearki se pomoću dijelova neutrona dijele velike atomske jezgre, primjerice one uranove, a u tom procesu se oslobađa temperatura. Ova toplina pretvara se u vodenu paru koja se vodi u turbine koje pak pomoću generatora proizvode struju. Pogonsko gorivo nuklearne elektrane je uranov dioksid, u obliku gorivog štapova koji su povezani s gorećim elementima. Uran se pomoću neutrona dijeli na manje čestice, pritom nastaju novi neutroni koji ponovo mogu dijeliti uranove jezgre. Na ovaj način dolazi do lančane reakcije koja je temelj rada svake nuklearne elektrane.

Da bi se obustavio rad nuklearke koriste se kontrolni štapovi koji se polažu u jezgre reaktora.Oni apsorbiraju neutrone te na taj način onemogućuju nastavak lančane reakcije. No gorivi elementi i dalje proizvode toplinu, premda znatno manje nego prije. „I nakon obustave rada elektrane u procesu je prirodno razlaganje radioaktivnih elemenata. Ova toplina nastala nakon razlaganja, iznosi prilikom brzog gašenja elektrane otprilike oko 7 posto toplinske energije aktivne atomske elektrane“, objašnjava Knebel.Činjenica je da atomska elektrana nakon njenog gašenja određeno vrijeme i dalje proizvodi energiju. Tek nakon tri mjeseca postotak proizvodnje topline padne na  jedan posto u usporedbi s aktivnom elektranom.

No prekid rada je tek jedna stepenica u gašenju elektrane. Prava opasnost krije se u gorivim elementima. Oni se nakon obustave rada moraju oprezno ukloniti iz reaktorske jezgre. Međutim, temperatura koja je nastala za vrijeme radioaktivnog raspadanja još uvijek je visoka i zrak je u ovom slučaju nedovoljno rashladno sredstvo. Zbog toga se gorivi elementi tri do pet godina nakon gašenja elektrane čuvaju u svojevrsnom bazenu.

Održavanje niskih temperatura je ključno u ovoj fazi. U slučaju da standardni rashladni sustavi  i uređaji za hitne slučajeve prestanu raditi te da voda u bazenu s gorivim elementima počne isparavati, gorivi elementi bi se mogli zagrijati do te mjere da se počnu otapati. Metalne ovojnice gorivih elemenata mogle bi se polako početi topiti. Kroz kemijske procese može doći do stvaranja pare koja bi eventualno mogla dobiti eksplozivnu snagu. Ovo je bio uzrok nesreće u Fukušimi.

Vjerojatnost ovakvog crnog scenarija iznimno je mala. Razina vode u bazenima iznosi od šest do osam metara te postoje brojni uređaji koji u slučaju nužde mogu zadržati niske temperature. A u slučaju izlijevanja vode, nove vodene zalihe spremne su za korištenje.

Sve treba rastaviti

„Nakon tri do pet godina gorivi elementi toliko se rashlade da je dovoljan zrak kao regulator topline. Tada se više ništa ne može dogoditi“, tvrdi Joakim Knebel. Elementi se pakiraju se u posebne kontejnere otporne na udarce, takozvane Kastore te se transportiraju na privremena odlagališta.

Rastavljanje nuklearke počinje na njenom vanjskom dijelu. Cijela zgrada rastavlja se komad po komad. U visoko aktivnim dijelovima elektrane koriste se strojevi na daljinsko upravljanje. Radnici upravljaju hvataljkama i pilama preko kamera i ekrana, da bi izbjegli zračenje.

Betonski i željezni elementi se dekontaminiraju na način da ih se čisti pod visokim tlakom ili se glodalicom ukloni nekoliko površinskih milimetara. Materijal koji nije bio u doticaju s radioaktivnim elementima se reciklira, a ostali materijali zbrinjavaju se kao atomski otpad.

Odmah početi ili pak – pričekati

Ako se s rastavljanjem pogona počne neposredno nakon njegova gašenja, proces će trajati najmanje 10 godina. No treba računati na još nekoliko godina zbog brojnih administrativnih procesa koji se moraju privesti kraju.

Druga opcija rastavljanja elektrane još je dugotrajnija i kompliciranija. Gorući elementi uklanjaju se iz reaktora. Tek nakon 30 godina počinje rušenje nuklearke. Za ovo vrijeme gorući elementi čuvaju se u prilagođenim bazenima s niskim temperaturama te čekaju na zbrinjavanje. Zgrada se mora stalno prozračivati te nadgledati. No nakon 30 godina veliki dio radioaktivnih materijala raspadne se sam od sebe, što znatno olakšava konačno zbrinjavanje otpada.

Oba pristupa izrazito su skupa. Prema podatcima energetskog koncerna RWE-a troškovi iznose između 500 milijuna te jedne milijarde eura.

Nesreća se može dogoditi i u zatvorenoj nuklearki izvan pogona, ako se u njoj nalaze gorući elementi, no vjerojatnost je izrazito mala.  Kad se gorući elementi ispravno uklone iz elektrane, nesreća u nuklearki više nije moguća.

 

Autorice: Brigitte Osterath/ Lea Talijančić

Odg. ur.: Zoran Arbutina