Přibližně pětina celkového množství radioaktivních odpadů v České republice jsou odpady vzniklé v institucionální oblasti (vývoj a výzkum, průmysl, zdravotnictví, atd.). Nakládání s většinou institucionálních radioaktivních odpadů vzniklých na území ČR zabezpečuje Ústav jaderného výzkumu Řež, a. s. (ÚJV), který je zároveň největším producentem tohoto druhu odpadu v ČR - produkuje zhruba 60 % z celkového množství.
Radioaktivní odpady (RAO) vznikají při nakládání se zdroji ionizujícího záření a jsou tvořeny například použitými ochrannými pracovními pomůckami, dekontaminačními prostředky, kontaminovanými kapalinami, vyřazenými přístroji a zařízeními, apod. V menší míře se jedná o vyřazené etalony nebo uzavřené radionuklidové zářiče.
Zatímco v jaderně-energetickém cyklu jsou produkovány RAO relativně stejnorodého charakteru, radioaktivní odpady z institucionální oblasti mají velice rozmanitý charakter vzhledem k počtu producentů a rozsahu jejich činností. Důsledkem toho je zvýšená pracnost a časová a ekonomická náročnost nakládání s institucionálními RAO. Dále stoupají náklady na zajištění bezpečného provozu pracovišť pro nakládání s těmito odpady, roste i cena za jejich uložení na specializovaných úložištích. Proto se snižuje počet producentů RAO, kteří zastavují činnosti spojené se vznikem RAO nebo - pokud je to možné - přecházejí na technologii nebo metodu, která nevyužívá zdroje ionizujícího záření.
I když je množství institucionálních RAO produkovaných v ČR relativně malé, zajištění bezpečného nakládání s nimi je důležité, především z hlediska existence velkého množství producentů, různorodosti produkovaného odpadu a rizik vyplývajících z neoptimálního nakládání. Při nakládání s RAO je kromě radioaktivity nutné vzít v úvahu všechny jejich další nebezpečné vlastnosti, které by mohly bezpečnost nakládání s nimi ovlivnit. Ve vztahu k těmto nebezpečným vlastnostem se při nakládání s RAO postupuje v souladu s obecnými právními předpisy o nakládání s odpady (viz rámeček).
V rámci Ústavu jaderného výzkumu Řež pracuje Centrum nakládání s radioaktivními odpady (RAO), které zabezpečuje komplexní proces nakládání s RAO od jejich převzetí od původce po jejich úpravu do formy vhodné pro uložení či skladování nebo uvolnění neradioaktivního odpadu do životního prostředí. Centralizovaný systém nakládání s RAO zaručuje plně dokumentovaný pohyb odpadů od původce přes zpracování až po uložení, kvalitu procesu nakládání s RAO a snadnou kontrolovatelnost splnění příslušných limitů. Díky tomu se maximalizuje množství odpadů uvolněných po zpracování do životního prostředí a optimalizuje se naplnění obalových souborů RAO pro uložení. Na grafu je znázorněno množství zpracovaných a upravených institucionálních RAO v ÚJV za posledních pět let.
Ústav jaderného výzkumu zajišťuje také dekontaminaci a vyřazování pracovišť se zdrojem ionizujícího záření z provozu, jako jsou radiochemické laboratoře, zařízení na výrobu radionuklidových zářičů nebo kontaminovaná technologická zařízení. Provádí také odstraňování svých starých ekologických zátěží.
EVIDENCE
Během celého procesu nakládání s RAO se v Centru provádí evidence množství a aktivity radionuklidů v RAO a evidují se provozní záznamy.
RAO jsou shromažďovány na pracovišti, kde vznikly, přičemž je třeba dodržovat požadavky na třídění, místo shromažďování a dočasného skladování, maximální množství skladovaných RAO na pracovišti, apod. Původce musí vést evidenci a shromažďované RAO nesmí obsahovat neradioaktivní odpad a jiný nebezpečný odpad. Pevné RAO se shromažďují v polyethylenových pytlích, případně v kovových sudech, kapalné odpady se shromažďují v těsných PE lahvích. V ÚJV jsou některé objekty propojeny systémem speciální kanalizace, který slouží k přepravě kapalných RAO z těchto objektů na pracoviště Centra.
Při předávání RAO od producentů mimo UJV dochází ke změně držitele (majitele) RAO. Původce je proto povinen vystavit průvodní list RAO podle §55 vyhl. o RO. Přeprava RAO do Centra probíhá podle příslušných předpisů (vyhláška č. 317/2002 Sb. a dohoda ADR).
U převzatých RAO je ověřováno, zda jejich charakter odpovídá deklaraci původce a charakter RAO splňuje podmínky pro příslušný způsob nakládání. Tato charakterizace má vzhledem k různorodosti RAO velký význam, především z hlediska volby nejvhodnějšího způsobu nakládání a splnění podmínek přijatelnosti k uložení. V rámci charakterizace RAO jsou prováděna měření příkonu dávkového ekvivalentu a povrchové kontaminace radionuklidy, spektrometrické analýzy, stanovení objemové aktivity kapalných vzorků, apod.
TŘÍDĚNÍ
RAO se rozdělují na plynné, kapalné a pevné. Pevné RAO se klasifikují do tří základních kategorií, a to na přechodné, nízko a středně aktivní a vysokoaktivní. Přechodné jsou takové RAO, které po dlouhodobém skladování (maximálně 5 let) vykazují radioaktivitu nižší, než jsou uvolňovací úrovně, a je tedy s nimi dále možno nakládat jako s neaktivními odpady. Vysokoaktivními RAO jsou odpady, u kterých musí být při jejich skladování a ukládání zohledněno uvolňování tepla z rozpadu radionuklidů v nich obsažených. Ostatní RAO se klasifikují jako nízko a středně aktivní RAO. Podle radionuklidového složení se radioaktivní odpady třídí na kontaminované umělými a přírodními radionuklidy. Základní třídění RAO je nutné provádět již při jeho shromažďování u původce.
V Centru se radioaktivní odpady dále třídí na pevné (lisovatelné a nelisovatelné), kapalné (vodné, nevodné a obsahující tritium) a speciální RAO (např. jaderné materiály). Pevné nelisovatelné RAO jsou tvořeny převážně kovovým odpadem, lisovatelné RAO obsahují především papír, buničinu, plast, atd. Kapalné RAO jsou tvořeny převážně vodnými roztoky a v menší míře organickými rozpouštědly.
Při zpracování RAO se využitelné látky v co největší možné míře oddělují a vrací k opětnému použití tak, aby množství zbylých odpadů bylo co nejmenší. Úprava RAO obvykle zahrnuje zpevňování RAO a jejich vpravení do obalových souborů (sudů objemu 200 nebo 216 l).
ZPRACOVÁNÍ A ÚPRAVA
Při zpracování RAO se využitelné látky v co největší možné míře oddělují a vrací k opětnému použití tak, aby množství zbylých odpadů bylo co nejmenší. Úprava RAO obvykle zahrnuje zpevňování RAO a jejich vpravení do obalových souborů (sudů objemu 200 nebo 216 l).
Zpracování a úprava radioaktivních odpadů v Centru se provádí v několika zařízeních, mezi něž patří fragmentační a dekontaminační středisko, zařízení na lisování pevného lisovatelného RAO, odpařovací systém na zahušťování kapalných RAO a úprava kapalných a pevných RAO cementací.
Ve fragmentačním a dekontaminačním středisku (obr. 1) se odpady dělí mechanickými způsoby (řezání, rozbrušování, stříhání) nebo plamenem či plasmou a provádí se se v něm dekontaminace. Cílem je snížit kontaminaci na úroveň splňující limity pro uvolnění odpadů do životního prostředí nebo na úroveň usnadňující další operace. Používá se mechanická dekontaminace (otěr nebo vysávání vysavačem s HEPA filtrem, vysokotlaké otryskávání suchým ledem nebo vodou), chemická dekontaminace, dekontaminace pomocí detergentů a komplexujících látek, dekontaminace v ultrazvukové vaně, pěnová dekontaminace.
Pro lisování lisovatelných RAO (obr. 2) je používán nízkotlaký mechanický šroubový lis s elektrickým pohonem umístěný v samostatném boxu. Lisování se provádí do 115 l sudů, které se vkládají do 216 l sudů a zalijí betonovou směsí.
Zpracování vodných kapalných RAO je prováděno odpařovacím systémem na zahušťování kapalných RAO (obr. 3). Získaný kondenzát je po proměření obsahu radionuklidů řízeným způsobem vypouštěn do životního prostředí.
Na pracovišti úpravy kapalných a pevných RAO cementací jsou upravovány pevné i kapalné RAO (koncentrát) cementací. Úprava se provádí do 200 nebo 216 l sudů. Koncentrát po odpaření je veden do homogenizátoru, kde jsou vstupní komponenty cement a koncentrát smíchány, výsledná směs je z homogenizátoru vypouštěna do sudů.
Pro úpravu pevných nelisovatelných a lisovatelných (ve 115 l sudu) RAO je možné používat jak betonovou směs s obsahem koncentrátu, tak i neaktivní betonovou směs. Upravené odpady musí splňovat podmínky přijatelnosti k uložení do úložišť RAO.
Případné rozhodnutí o uvolnění odpadu do životního prostředí je podmíněno splněním kritérií uvedených ve vyhl. o RO. Jde o tzv. uvolňovací úrovně, které definují maximální zbytkový obsah radioaktivních látek v uvolňovaném materiálu. Pro kontrolu, zda odpady uvolňované do životního prostředí splňují kritéria daná legislativou, jsou používány stejné přístroje a zařízení jako v případě charakterizace RAO před zpracováním. Pro každý uvolňovaný odpad je vystaven uvolňovací protokol.
UKLÁDÁNÍ
Pro kontrolu, zda upravené RAO splňují podmínky přijatelnosti k uložení do úložiště, jsou používány dozimetrické a spektrometrické přístroje. Ke kvalitativní i kvantitativní analýze obsahu gama-radionuklidů ve standardních sudech je používán tzv. gamaskener. K dispozici je také radiografické zařízení, které slouží k získání informace o vnitřní struktuře ukládací jednotky. Pro skladování upravených RAO před jejich uložením jsou používány sklady Centra.
V ČR je několik úložišť pro radioaktivní odpady. Úložiště Richard u Litoměřic slouží k ukládání institucionálních RAO kontaminovaných umělými radionuklidy, Bratrství u Jáchymova k ukládání institucionálních RAO kontaminovaných přírodními radionuklidy. Na úložišti v areálu Jaderné elektrárny Dukovany jsou ukládány RAO z jaderně-energetického cyklu. Provoz všech úložišť zajišťuje Správa úložišť radioaktivních odpadů (SÚRAO). Jedná se o státní organizaci, kterou zřizuje Ministerstvo průmyslu a obchodu.
BEZPEČNOST NAKLÁDÁNÍ
Zařízení pro nakládání s RAO jsou provozována v souladu se základními dokumenty schválenými SÚJB: Limity a podmínky nakládání s RAO, Program monitorování pracovišť Centra, Vnitřní havarijní plán a Program zabezpečování jakosti při nakládání s RAO.
Pomocí limitních podmínek je vymezen stav mezi normálním nakládáním a stavem, kdy by mohlo být bezpečné nakládání s RAO narušeno. V Centru se provádí monitorování pracovníků, pracovního prostředí, výpustí (plynných a kapalných) a životního prostředí v okolí pracovišť. Výsledky jsou vyhodnocovány a archivovány.
Pracoviště jsou vybavena odpovídajícími bariérami, aby nedošlo k úniku radioaktivních látek do životního prostředí (např. stavební bariéry, podtlaková vzduchotechnika). Pracovníci jsou vybaveni příslušnými ochrannými pracovními pomůckami (ochranné oděvy a obuv, ochrana dýchacích cest - respirátory, ochranné masky s filtry, přetlakové oděvy, dýchací přístroje, apod.).
Při nakládání s RAO může dojít k nadlimitnímu ozáření pracovníků obsluhy buď vnějším zdrojem ionizujícího záření nebo ozářením vnitřním v důsledku příjmu radionuklidů požitím či vdechnutím. Může také dojít k únik radioaktivity do životního prostředí.
Josef Podlaha
Petr Kovařík
Ústav jaderného výzkumu Řež, a. s.
Rámeček
Zařazení radioaktivních odpadů
RAO jsou zákonem o odpadech č. 185/2001 Sb. zařazeny mezi nebezpečné odpady. Tento zákon však celou problematiku nakládání s RAO přesouvá do působnosti zákona č. 18/1997 Sb., o mírovém využití jaderné energie a ionizujícího záření, ve znění pozdějších předpisů (Atomový zákon, AZ).
Podle atomového zákona jsou RAO definovány jako látky, předměty nebo zařízení obsahující radionuklidy nebo jimi kontaminované, pro něž se nepředpokládá další využití. Oblast nakládání s RAO je podrobněji definována vyhláškou č. 307/2002 Sb., o radiační ochraně, ve znění vyhlášky č. 499/2005.
Pro nakládání se zdroji ionizujícího záření je nutné povolení Státního úřadu pro jadernou bezpečnost (dále SÚJB) k činnosti podle § 9, odst. (1) písm i) AZ. V dokumentaci k žádosti o toto povolení žadatel dokládá také způsob nakládání s RAO. Při nakládání s RAO se radiační ochrana zajišťuje způsobem a v rozsahu stejném jako pro jiné zdroje ionizujícího záření. K nakládání s RAO je nutné povolení SÚJB podle § 9, odst. (1) písm. j) AZ. Toto povolení není nutné pro činnosti zahrnující shromažďování, třídění a skladování RAO přímo u jejich původců.
