Projekt DECOVALEX – cesta k řešení aktuálního problému

Ústav geoniky se sídlem v Ostravě je jediným pracovištěm Akademie věd ČR v Moravskoslezském kraji. Jeho zaměření lze definovat jako vědecký výzkum materiálů a procesů zemské kůry a jejich vlivy na okolní prostředí. Výzkum je motivován potřebou rozvoje a inovací při těžbě nerostných surovin a podzemního stavitelství. Zabývá se také vývojem nových geotechnologií a řešení environmentálních problémů, například uložení nebezpečných odpadů, podzemního ukládání CO2 či vyhořelého jaderného paliva. A právě k tomu posledně jmenovanému se váže projekt už z roku 1992, unikátní mezinárodní spolupráce ve výzkumu pod názvem DECOVALEX. Čím je zajímavý, zeptali jsme se prof. RNDr. Radima Blahety, CSc., ředitele ústavu. Úvodem je třeba říci, že nejčastěji probíranou látkou mezi laickou, ale i odbornou veřejností související s provozem jaderných elektráren je otázka jejich bezpečnosti a nakládání s radioaktivním odpadem, resp. ukládání jaderného odpadu. Vzhledem k požadavku dokonalé izolace vysokoaktivních odpadů včetně vyhořelého paliva od biosféry jsou všechny projekty budoucích dlouhodobých úložišť situovány do hlubinných geologických formací v hloubkách několika set metrů. Je to koncepce, kterou mají všechny země včetně ČR, které jadernou energetiku využívají. Problematika je zajímavá tím – a k tomu je zaměřen projekt DECOVALEX, že je zde velký tlak na spolehlivost, bezpečnost a predikci. Už proto, že se dlouhodobým uložením míní časový úsek, ne 10 000, ale spíše 40 až 100 000 let. To je doba, která je v inženýrských projektech jedinečná, protože nikde jinde se s obdobnou trvanlivostí neuvažuje. Všechny práce směřují k tomu, aby byl znemožněn jakýkoliv kontakt budoucích pokolení s uloženým materiálem. Vybudování hlubinného úložiště jaderného odpadu proto předchází finančně i časově náročná i vývojová činnost a průzkumné práce. Pane profesore, pokusme se alespoň rámcově přiblížit zaměření daného výzkumu, průzkumu. Je třeba zkoumat několik typů procesů v horninovém prostředí. Už z toho důvodu, že vytvoření takového úložiště znamená narušení dosavadního stavu. S tím souvisejí mechanické efekty v podobě zatížení, distribuce napětí. V potaz se musí také brát stabilita úložných tunelů a celé jejich konstrukce. Další oblastí je zkoumání jaderného paliva, které tam bude uložené. Jestli ještě produkuje teplo. Čili je to otázka tepelných procesů, jak se kombinují s těmi ostatními. V neposlední řadě zkoumání je „proudění“ částic v daném horninovém prostředí. Jestli je takové, že systém je uzavřený a izolovaný do biosféry. Tím, že se jedná o dlouhodobé časové hledisko, vše je provázané, jedno ovlivňuje druhé. Takže ke slovu se dostává i modelování uvažovaných procesů? Na těch předpokládaných 100 000 let se nedostanete jinou cestou než modelováním procesů, které jsou vzájemně propojené, což je typická parciální diferenciální rovnice. Řešení je možné po jednotlivých částech, individuálních krocích s využitím špičkové počítačové techniky. Projekt DECOVALEX, který je rozložen na delší časové období ve čtyřech etapách, řeší výzkumné týmy řady států. Jmenujme Kanadu, Čínu, Finsko, Francii, Japonsko, Německo, Španělsko, Švédsko, Velkou Británii a USA. V roce 1992 se připojila ČR dvěma týmy – Ústavem geoniky Ostrava a Technickou univerzitou Liberec. Strategií projektu je, že se hledají příležitosti, kde se mohou porovnat výsledky modelování numerickými prostředky s reálnými daty. V této etapě už máme tři takové oblasti. Jedna souvisí s experimenty, které se provádějí v podzemní laboratoři v Monterey ve Švýcarsku, druhé souvisí s experimentem taktéž v podzemní laboratoři v Aspe v jižním Švédsku a třetí sbírka dat je s výzkumem geologického prostředí - žulového masivu v Jizerských horách. Čili přednost před úpravou starších důlních děl se dává zbudování úložiště nového, v neporušeném geologickém prostředí. V území, kde nehrozí vulkanická činnost, zemětřesení, zaplavení mořem nebo zaledněním. A jaký je termín ukládání jaderného paliva u nás? Časový horizont plánovaného úložiště, kdy je vytipováno několik lokalit, se předpokládá kolem roku 2065. Do té doby bude použité jaderné palivo bezpečně skladováno v kontejnerech. Jak vypadá situace v jiných zemích? V tomto programu pokročilo značně Finsko, kde parlament už schválil vybranou lokalitu, pak Švédsko, které má dlouhodobě vytipované dvě lokality, kdy více – méně je už rozhodnuto o konkrétním využití jedné z nich. V České republice jsme zatím na začátku. A to z důvodu, že výzkum byl dočasně pozastaven se zřetelem na platnost zákona, který vyžaduje souhlas místních úřadů. Pokud se jedná o nás, právě mezinárodní projekt DECOVALEX nám umožnil vytvářet odborné týmy, které jsou schopny navrhnout, případně rozhodnout jaký průzkum by se měl konat, ten realizovat a vyhodnotit, zda vybrané místo je vhodné z hlediska ukládání vysokoaktivních odpadů a použitého jaderného paliva. To je cesta jak řešit tento aktuální problém i naše poslání - úloha vědy a výzkumu v naší společnosti. Oldřich Houška