Inspekce pro záruky nezneužití použitého paliva v úložištích

Země, které provozující jaderné reaktory, jsou zodpovědné za použité palivo z těchto reaktorů - za jeho ošetření, skladování, případně uložení a likvidaci. Pokud jej nenechají přepracovat na čerstvé palivo a prohlásí jej za odpad, musejí zajistit geologické kapacity pro vysoce radioaktivní odpad. Mezinárodně uznávaným přístupem je zajistit hlubinné úložiště (HÚ). Kanada, Finsko, Francie, Švédsko a Švýcarsko mají programy pro hlubinná úložiště pro použité palivo z energetických reaktorů nejpokročilejší. (Pro vysokoaktivní odpady z vojenského programu USA již mnoho let funguje hlubinné úložiště WIPP v Novém Mexiku. Česká republika je na počátku - teprve vybírá místo pro HÚ.)

O právě dokončovaném HÚ ve Finsku jsme psali v článku Onkalo - finské úložiště jaderných odpadů | 3 pól - Magazín plný pozitivní energie (Onkalo znamená "jeskyně"). O spuštění zkušebního provozu jste si mohli číst před třemi dny. Vracíme se k němu z pohledu inspektorů jaderných záruk Mezinárodní agentury pro atomovou energii.

Zařízení pro likvidaci použitého paliva z finských energetických reaktorů se skládá ze dvou složek: Encapsulation Plant (zapouzdřovací jednotka) a samotného HÚ. V prvním případě bude použité palivo bezpečně uzavřeno do skladovacích kontejnerů, v druhém případě budou kontejnery trvale a bezpečně uloženy. Mezinárodní právní závazky Finska umožňují MAAE ověřovat jaderný materiál ve všech stupních manipulace.

Inspektoři záruk

MAAE a její speciálně vyškolení pracovníci, inspektoři záruk jaderné bezpečnosti, musí ověřit použité jaderné palivo před jeho převozem do zařízení zapouzdřovací jednotky i před uložením do HÚ. Musejí prověřit a potvrdit všechna ochranná opatření, aby bylo zaručeno, že použité palivo není odkloněno (rozuměj: ukradeno) nebo nahrazeno a že zařízení nejsou využívána k nedeklarovaným účelům. 

 Dohody o nešíření jaderných zbraní

MAAE plní své poslání v oblasti jaderného ověřování zaváděním řady technických opatření – záruk – pro dohled nad jadernými zařízeními, materiály a činnostmi. Tato opatření umožňují MAAE nezávisle ověřit, zda státy plní svou právní povinnost používat jaderný materiál pouze pro mírové účely. Státy tato opatření přijímají uzavřením dohod o zárukách s MAAE. V důsledku toho může MAAE poskytováním záruk dát světu věrohodné ujištění, že státy plní své závazky v oblasti nešíření jaderných zbraní. "Spolupráce Finska s MAAE je příkladem silné vůle plnit naše mezinárodní závazky v oblasti nešíření jaderných zbraní prostřednictvím účinných záruk," řekl Marko Hämäläinen, vedoucí sekce záruk jaderných materiálů na Úřadu pro radiační a jadernou bezpečnost (STUK) ve Finsku.

Zařízení Zapouzdřovací jednotky a HÚ představují výzvy a příležitosti pro aplikaci záruk

Stále se  vyvíjejí inovativní řešení, aby inspektoři záruk MAAE mohli účinněji ověřovat skladovaný jaderný materiál. Přístup k hlubinnému úložišti, které je téměř 500 metrů hluboko pod zemí a jehož provoz je naplánován na příštích 100 let, je jednou z těchto výzev. Po uvedení do provozu budou Zapouzdřovací závod a HÚ prvními zařízeními svého druhu na světě, a budou podléhat komplexní dohodě o zárukách s MAAE. Inspektoři MAAE jsou proto povinni navrhnout nové a udržitelné přístupy k zárukám pro ověřování obtížně dostupného jaderného materiálu nyní i ve vzdálené budoucnosti.

"Jako inspektoři bezpečnostních opatření musíme být schopni ověřit vyhořelé jaderné palivo před jeho převozem do zařízení pro zapouzdření a do úložiště. Poté zavedeme ochranná opatření, abychom potvrdili, že vyhořelé palivo není zcizeno nebo nahrazeno a že zařízení nejsou využívána k nedeklarovaným účelům," uvedla Courtney Amesová, inspektorka jaderných záruk agentury MAAE. "Zařízení pro zapouzdření a HÚ představují výzvu pro inspektory bezpečnostních opatření MAAE z hlediska zachování kontinuity znalostí během a po přepravě vyhořelého paliva, zejména s omezeným fyzickým přístupem do geologického úložiště. Využitím nových technik, týmové práce a pečlivé analýzy lze cílů v oblasti ochrany dosáhnout."

Spolupráce mezi MAAE, Evropskou komisí a STUK má zásadní význam pro rozvoj ochranných opatření a technik, mimo jiné prostřednictvím vývoje a testování moderních technologií ověřování vyhořelého jaderného paliva před jeho dlouhodobým uložením.

Ověřování záruk nesmí narušit funkci úložiště

V roce 2012 zahájila MAAE projekt EPGR (Encapsulation Plant and Geological Repository), který má konkrétně řešit problémy se zváděním bezpečnostních opatření, které představují tyto nové typy zařízení. V úzké spolupráci s partnery byl v rámci projektu zaveden komplexní přístup, který zahrnuje principy záruk již od návrhu tak, aby se minimalizovaly provozní dopady na úložiště. Bezpečnostní opatření se integrují již v raných fázích plánování a návrhu zařízení s pokračující integrací během jeho výstavby, provozu a vyřazování z provozu. V případě Finska umožňuje inspektorům záruk MAAE a Euratomu a národním orgánům (STUK) účinně plnit jejich povinnosti, aniž by byl narušen provoz zařízení EP a HÚ.

Většina opatření je důvěrných

V současné době se instalují další nově vyvinuté koncepty a opatření, včetně systémů dálkového monitorování. Použitím systémů dálkového monitorování ke sledování polohy jaderného materiálu může MAAE snížit počet inspekcí v terénu a nutnost častého cestování do zařízení. Techniky jako seizmické monitorování a laserové kontejnmentové systémy by také mohly hrát roli při snižování počtu inspekcí. Seizmické monitorování může detekovat jakékoli nedeklarované průniky do okolní horniny HÚ, zatímco laserové kontejnmentové systémy analyzují svařovací profil víka kontejneru a vytvářejí jedinečný přirozený "podpis", který by v případě změny indikoval, že bylo s kontejnerem manipulováno, či že byl otevřen.

Do roku 2025 budou obě zařízení pro umístění vyhořelého jaderného paliva ve Finsku plně funkční. MAAE, Evropská komise a STUK společně prostřednictvím spolupráce a inovací zavádějí účinné a efektivní záruky, které dosahují ověřovacích bezpečnostních cílů MAAE a zároveň zajišťují minimální dopad na provoz zařízení.

Zdroj: Verifying Spent Nuclear Fuel in Deep Geological Repositories | IAEA