Vyhořelé jaderné palivo po zhroucení civilizace nikam nezmizí 

Jaderná energie se stále znovu předkládá jako spása energetiky, bezemisní zdroj elektřiny (ve skutečnosti je nízkoemisní) i řešení klimatické krize. Od devadesátých let minulého století klesl její podíl na celkové výrobě elektřiny ze 17,4 procent v letech 1995 až 1996 na devět procent v roce 2024. Jadernou energii sice nabízí politici coby jednu z cest k řešení klimatické krize, ale to zpochybňuje bezpočet autorek, autorů a organizací. 

Pokud kolaps zasáhne většinu technologického světa, bude se situace jako ve Fukušimě opakovat na stovkách míst.

V uvedených textech jsou nejčastěji zmiňována negativa vysokých cen, dlouhé doby výstavby, velké spotřeby vody, omezení výkonu při nedostatečném chlazení, ekologických škod při těžbě a zpracování uranu, blokování prostředků pro výstavbu obnovitelných zdrojů energie a akumulace, odporu veřejnosti při hledání úložiště pro vypálené palivové články a obecně bezpečnosti jaderného provozu.

Pro veřejnost nepředstavuje jaderná energie ve skutečnosti téměř žádný přínos. Zdražuje a monopolizuje výrobu elektřiny do rukou největších energetických firem a otevírá cestu k úvahám o jaderných zbraních. Možná tím dává vzniknout pocitu osobní nadvlády a moci, který mnozí politici zoufale hledají.

Velké jaderné havárie se nedějí každý den. V minulosti se staly následující čtyři velké havárie: SL-1/ USA (1961), Three Mile Island/USA (1979), Černobyl/SSSR (1986), Fukušima/Japonsko (2011); v průměru tedy asi každých 16 let. I když můžeme do budoucnosti předpokládat, že bezpečnost jaderného provozu zůstane jednoznačnou prioritou, je třeba přemýšlet nad tím, jak by se jaderná zařízení chovala za nepředvídaných mimořádných okolností.

Současná civilizace je méně stabilní než minulé

Chaos a kolapsy provázely lidskou civilizaci od jejího vzniku. Historické záznamy dokazují, že všechny říše trvají jen určitou dobu, přičemž průměrná doba životnosti je zhruba 250 let. Vznikají, rozvíjejí se, stagnují a upadají. Co vzniká, zaniká – to je stálý zákon. Také proto, aby mohlo vzniknout něco nového.

Trajektorií, které mohou vést ke kolapsu, je mnoho. Od obecného zhoršováni životního prostředí vinou stoupající teploty dané klimatickou krizí, ztrátou lesů, biodiverzity, kontaminací životního prostředí průmyslovými polutanty či novými faktory, jako jsou důsledky umělé inteligence či vyčerpání zdrojů, které již překročilo kapacitu Země, až po bouře akcelerované stále se rozšiřujícími sociálními nůžkami. Tématu se podrobně věnují například Luke Kemp, Rachel Nuwer nebo Daniel Dennet.

Důsledky civilizačního kolapsu na jadernou techniku

Kolaps bude mít velmi pravděpodobně devastující účinky na uspořádání společnosti. Je možné, že se na dlouhou dobu zhroutí dodávky základních životních potřeb včetně energií a bude následovat chaos a destrukce. Lze očekávat, že již před finální fází kolapsu se jaderné elektrárny bezpečně odstaví, třeba kvůli možným násilným aktivitám v jejich okolí.

Jeden aspekt se většinou neuvádí. Osud stovek tisíc tun vyhořelých jaderných článků uskladněných v bazénech u reaktoru. Jak je taková situace pravděpodobná, jak rychle by k ní mohlo dojít a jaké by asi měla následky?

Současné jaderné elektrárny mají ve své bezprostřední blízkosti chladící bazén, do něhož se na desítky let ukládají vypálené palivové články. Aby se tyče po vyjmutí z aktivní zóny reaktoru ochladily, umístí se na stojany v bazénu, kolem nichž cirkuluje chladící voda. Vodu pohánějí čerpadla, která jsou napájena elektřinou z elektrické sítě. Tato čerpadla obvykle nemají záložní napájení z dieselových generátorů ani z baterií, takže pokud dojde k přerušení dodávky energie ze sítě, jako tomu bylo v případě zemětřesení v Japonsku, přestanou fungovat. Palivové články jsou v chladícím bazénu uskladněny tak dlouho, až přestanou vytvářet velké množství tepla a poněkud poklesne jejich radioaktivita.

Jakmile se chladicí čerpadla zastaví, voda v bazénech s vyhořelým palivem se začne ohřívat a nakonec se začne vařit. Bazény jsou obvykle hluboké 14 metrů a palivové tyče jsou uloženy v dolních 4,5 metrech bazénu, takže před odkrytím tyčí by se muselo odpařit 9 metrů vody.

Havárie ve Fukušimě nastala 11. března a ještě tentýž den dochází v reaktoru č.1 k obnažení paliva a příští den k výbuchu vodíku; tedy mnohem dříve, než se na základě odhadů očekávalo. Není ovšem úplně jasné, jak se na snížení hladiny v chladících bazénech podílelo zemětřesení.

Kdybychom si představili reálnou situaci kolapsu, nabízí se otázka, kdo bude udržovat v chodu čerpadla chladících bazénů, úpravnu chladící vody a napájet komplexní systém vnější energií poté, co zřídí náhradní přípoj k naftovým generátorům a bude do nich shánět palivo po celé roky či desítky let. U odstaveného reaktoru? Prvotní myšlenkou většiny bude patrně utéci co nejdále. 

Jaderné reaktory jsou uzavřeny v kontejnmentu, ochranné obálce, bazény jsou ale většinou kryty jen jednou obálkou a destrukci vnější ochranné obálky jsme viděli na záběrech po výbuchu vodíku z obnaženého paliva v mokrých skladech elektrárny ve Fukušimě.  

Pokud kolaps zasáhne většinu technologického světa, bude se situace jako ve Fukušimě opakovat na stovkách míst. Obrovské množství vypálených, silně radioaktivních palivových článků z mokrých i suchých skladů, které měly být umístěny na stovky tisíce let bezpečně v hlubokém, geologicky stabilním podloží, se stane součástí biosféry. V případě samovznícení zirkoniového povlaku a následného hoření kovového uranu by se radioaktivita rozšířila do rozsáhlých oblastí.

Soudobá situace může být násobně posílena gigantomanickými plány na rozvoj jaderné energetiky navzdory tomu, že podle letošní zprávy World Nuclear Information Status Report, bude elektřina i z malých modulárních reaktorů na základě odhadu australské společnosti CSIRO třikrát až čtyřikrát dražší než elektřina z fotovoltaiky nebo větru včetně akumulace.

Celkové množství vypálených palivových článků

Nejnebezpečnější částí odpadu je vyhořelé jaderné palivo (VJP), které se od roku 2017 nahromadilo na celém světě v objemu až 400 tisíc tun kovu. Globální zásoby VJP se v průměru zvyšují o 11300 tun ročně. Toto množství je lokalizováno na téměř 300 různých místech.

Podle zprávy World Nuclear Waste Report byla asi třetina paliva z tohoto množství reprocesována (což ovšem neznamená, že by se z použitého paliva stala neškodná záležitost). Současné množství vyhořelého paliva v mokrých a suchých skladech lze tedy odhadnout na 350 tisíc tun s tím, že většina (k roku 2018) byla uskladněna v mokrých skladech. K roku 2016 byla v ČR v suchých skladech přibližně jedna polovina všech vyhořelých palivových článků, zatímco v USA tento podíl činil v roce 2009 22 procent.

Na základě uvedených starších dat můžeme odhadnout celkové množství VJP v bazénech na světě minimálně na 200 tisíc tun. Kdyby se tyto silně radioaktivní články v krizové situaci civilizačního kolapsu dostaly do životního prostředí, připadl by na každého obyvatele v hypotetickém rovnoměrném rozšíření asi 25 gramů uranu, případně jeho oxidů. Pakliže bychom počítali s místy s nejvyšší hustotou jaderných reaktorů – s USA a Evropou – bylo by množství jaderného odpadu s majoritním podílem U238 vyšší.

Možné následky

Možné následky kontaminace uranem se často zatajují. Zdravotní následky expozice prachem s obsahem oxidů uranu v Iráku po použití střel s ochuzeným uranem nemají podle zdroje průkazný účinek. Na realitu takového tvrzení ale ukazuje bizarní souvislost, že sedm z osmi autorů této studie pracuje na různých pracovištích Americké University v Bejrútu. 

Závěr z Bejrútu ostře kontrastuje se zjištěním místních autorů. Podle Dr. Jawad Al-Aliho, ředitele onkologického centra v irácké Basře, způsobily střely s ochuzeným uranem mnohonásobné zvýšení počtu onemocnění rakovinou. Studie irácké environmentalistky Souad Naji Al-Azzawi popisuje souvislost mezi kontaminací ochuzeným uranem a zvýšeným výskytem rakovinných onemocnění a popisuje mechanismus účinku prachu povstalého z vybuchlé munice s obsahem ochuzeného uranu.

Kompendium cituje studie hodnotící nárůst onemocnění v oblastech kontaminovaných ochuzeným uranem z protipancéřových střel. Byl zaznamenán 60procentní nárůst dětské leukemie; 120procentní nárůst všech maligních případů u dětí mladších 15 let; trojnásobný nárůst případů vrozených vad; nárůst o přibližně 160 procent hlášených případů rakoviny dělohy; nárůst o 143 procent u případů rakoviny štítné žlázy; 102procentní nárůst rakoviny prsu a 82procentní nárůst lymfomů – vše v letech 1997 a 1998 ve srovnání s rokem 1990. Zaznamenáno bylo i vícenásobné zvýšení malignit u dětí v prostoru Basry.

Bulletin of the Atomic Scientists odkazuje na práci Al-Azzawi, uvádí pravděpodobná množství munice s ochuzeným uranem, která byla použita v Iráku i v Bosně, popisuje postoj vojenských kruhů USA, které zprvu chtěly užití a jednání s WHO.

Uvedené se ale týká ochuzeného uranu z protipancéřové munice, který obsahuje především izotop U238, zářič alfa částic, který je nebezpečný jen jako aerosol, zatímco VJP obsahuje navíc pestrou škálu mimořádně radioaktivních produktů rozpadu, především plutonia, americia a dalších aktinoidů.

Autor je odborník na obnovitelné energie a člen sdružení Eurosolar.