Polski Atom

Aż 96 proc. masy wypalonego paliwa jądrowego można poddać recyklingowi, pozostałe 4 proc. zatapia się w szkle i przechowuje się w szczelnych betonowych składowiskach. Na świecie działają obecnie 4 duże zakłady prowadzące tego typu działalność, w Wielkiej Brytanii, Francji, Rosji i Indiach.

Pierwiastki promieniotwórcze towarzyszą nam na każdym kroku, znajdują się np. w pokarmach które spożywamy - jednak ich ilość i aktywność są małe i nie stanowią zagrożenia dla zdrowia. Natomiast odpady promieniotwórcze to substancje, które posiadają w swoim składzie izotopy promieniotwórcze w ilości i o aktywności, które są groźne dla zdrowia. Zalicza się do nich m.in. wypalone paliwo jądrowe, które wstępnie klasyfikuje się jako odpady wysokoaktywne. Paliwo jądrowe nie ulega procesowi spalania (czyli utleniania) w reaktorach, jak np. benzyna w silnikach samochodowych. "Wypalanie" paliwa jądrowego oznacza wykorzystywanie go w reaktorach do przeprowadzania reakcji rozszczepień jąder atomowych, aż do momentu, kiedy zabraknie jąder nadających się do rozszczepienia przy użyciu obecnych technologii (w praktyce nie wszystko da się rozszczepić – współcześnie nie ma możliwości dopalenia paliwa w całości, zawsze pozostają jakieś „resztki”. Jednak prace poprawiające wydajność wypalania trwają).

Istnieją dwie możliwości postępowania z wypalonym paliwem – recykling (ponowny przerób) lub wysłanie do głębokiego składowiska geologicznego. Pierwsza możliwość jest w tej chwili relatywnie droga, jednak uzasadniona z punktu widzenia ochrony środowiska. Pozwala zmniejszyć o 95% objętość i zredukować radiotoksyczność odpadów kierowanych do składowiska ostatecznego. Metoda odzysku pozwala też znacznie ograniczyć zapotrzebowanie na uran. Druga opcja jest tańsza, ale bardziej uciążliwa dla środowiska i mniej racjonalna z punktu widzenia gospodarki surowcami.

Opisując recykling zużytego paliwa jądrowego należy w pierwszej kolejności przedstawić etapy przerobu paliwa. Ten dosyć złożony proces składa się z następujących faz: cięcie (rozdzielenie prętów paliwowych na tzw. łuski), rozpuszczanie z wykorzystaniem kwasu azotowego, ekstrakcja przy użyciu rozpuszczalnika (umożliwia rozdzielenie i oczyszczenie uranu i plutonu) i na ostatnim etapie zeszklenie i kondycjonowanie odpadów promieniotwórczych wraz
z przechowywaniem pojemników z odpadami.

Proces recyklingu odpadów polega na fizycznym i chemicznym oddzieleniu elementów nadających się do ponownego wykorzystania. Są to uran (a dokładniej uran z przerobu lub zubożonego, który najpierw jest przechowywany w postaci płynnej, a później przerabia się go w oktatlenek triuranu), pluton, główne źródła radiotoksyczności i odpady promieniotwórcze (produkty rozszczepienia, aktynowce mniejsze, odpady ze struktur metalicznych). Z uzyskanego plutonu (tlenek w postaci proszku) uzyskuje się specjalne paliwo typu MOX (Mixed Oxyde Fuel). W przypadku uranu zubożonego, którego część składuje się tymczasowo jako zapas, jest on wykorzystany do produkcji nowego paliwa jądrowego (przetworzonego uranu wzbogaconego).

Przyjmuje się, że z każdych 2,5 t wypalonego paliwa można odzyskać około 28 kg plutonu, w którym znajduje się około 65% izotopów rozszczepialnych plutonu -ponieważ ogólnie pojęty „pluton” jest tak naprawdę mieszaniną różnych izotopów, z których nie wszystkie są rozszczepialne. Pozostałą część wypalonego paliwa (4% pierwotnej masy, na którą składają się produkty rozszczepienia i transuranowce z wyjątkiem plutonu) poddaje się procesowi zeszkliwienia i wysyła do składowiska.