A legnagyobb kihívást a kiégett üzemanyag kezelése és végleges elhelyezése jelenti. A kiégett fűtőelemek nagy mennyiségű hasadóanyagot tartalmaznak. Az MTA Energiatudományi Kutatóközpont közelmúltban végzett elemzései rámutattak, hogy a Paksi Atomerőműben keletkezett kiégett üzemanyagból annyi hasadóanyagot lehetne kinyerni, amennyivel egy új erőművi blokk több évtizedig üzemelhetne.

Urán-dioxid tabletta: az atomerőművek üzemanyaga

Az üzemanyagciklus zárásához gyorsreaktorok szükségesek, mert azokban nemcsak a természetes urán 0,7 százalékát adó 235U izotóp hasad, hanem azok a transzurán izotópok is, amelyeknek a kiégett üzemanyagban a legnagyobb a potenciális egészségkárosító hatásuk, illetve hasznosítani tudják a természetes urán 99,3 százalékát adó 238U izotópot is. A kutatások egyik célja annak meghatározása, hogyan lehet áttérni a termikus reaktorokkal üzemelő erőművekről gyorsreaktoros reaktorokra, illetve milyen reaktortípusok alkalmasak erre a célra.

A kiégett üzemanyag közvetlen végleges elhelyezésére számos országban vannak törekvések. Magyarországon a bodai agyagkő formációt tartják a szakemberek a legmegfelelőbb helyszínnek a tároló létesítésére. Az utóbbi években egy svájci–magyar együttműködés keretében részletes vizsgálatok kezdődtek a bodai kőzetek migrációs tulajdonságainak meghatározására. A mért adatok elősegítik egy olyan numerikus modell kifejlesztését, amellyel szimulálni lehet a radio­aktív izotópok transzportját a mélygeológiai tároló és a bioszféra között.

Az erőmű jelenlegi blokkjai legalább húsz évig üzemelnek még, így az erőmű leszerelése azután kezdődhet meg. A leszerelési hulladékok jellemzőire most még csak hozzávetőleges becsléseket lehet adni, hiszen a reaktortartály és környezete az üzemelésre jellemző besugárzási körülményeknek megfelelően aktiválódik fel. A becsült aktivitások pontosítására az egyes blokkok tényleges teljesítménytörténete alapján lesz lehetőség. Annak eldöntésére, hogy a beton- és acélszerkezeti anyagok milyen mértékben lesznek aktívak a leszerelés időpontjában, kutatóreaktoros besugárzásokat is fel lehet használni.

A kiégett kazetták átmeneti száraz tárolására szerte a világon olyan eszközöket használnak, amelyeket eredetileg néhány évtizedre terveztek. A mélygeológiai tárolók létesítésének késése miatt egyre hosszabb – száz vagy több száz éves – átmenti tárolási igény is felmerül. A kutatásoknak egyrészt arra kell választ adniuk, hogy a fűtőelemekben történnek-e kedvezőtlen változások ilyen hosszú idejű tárolás alatt, illetve arra, hogy maguk a tárolóeszközök nem öregednek-e el, továbbá milyen részegységeik szorulnak cserére.

A kiégett kazetták közvetlen elhelyezése vagy az üzemanyag újrafeldolgozásából származó hulladék eltemetése számos technikai kérdést is felvet. A magyarországi mélygeológiai tárolóhoz olyan konténereket kell tervezni, amelyek megfelelőek a VVER–440 típusú kazetták tárolására, és korróziós szempontból kompatibilisek a hazai geológiai környezettel.

A jelenleg üzemelő blokkok mellett várhatóan két újabb blokkot telepítenek Paksra. Az új blokkok radioaktív hulladékainak kezelését megkönnyíti az eddigi tapasztalat, de számos újabb problémát kell majd megoldani. Nyilvánvalóan előnyös lehet a régi és új blokkok hulladékának együttes kezelése. Ezért majd meg kell vizsgálni, hogy a bátaapáti tároló bővíthető-e úgy, hogy be tudja fogadni az új blokkok hulladékait is, illetve a bodai mélygeológiai tároló létesítésénél is célszerű azzal számolni, hogy oda esetleg az új blokkok kiégett kazettáit is el lehessen helyezni.•