Laboratoř anorganických materiálů, společné pracoviště VŠCHT Praha a ÚSMH AVČR, v.v.i., získala od amerických národních laboratoří dvouletý kontrakt v hodnotě 150 000 USD, v jehož rámci se bude spolupodílet na vývoji matematického modelu tavicích procesů při vitrifikaci jaderného odpadu.
Hlavní postavou výzkumného týmu je Richard Pokorný, student doktorského studia na Ústavu chemického inženýrství, který v rámci svého studia s americkými národními laboratořemi už po několik let spolupracuje.
„Získání tohoto grantu je pro mě odměnou za několikaletou práci. Pro náš nově vznikající tým na VŠCHT Praha je to ale jen začátek. Uděláme všechno pro to, abychom na současný úspěch v budoucnu navázali,“ říká Ing. Pokorný.
Řešení problému zpracování a imobilizace ohromného množství jaderného odpadu, které je dědictvím výroby plutonia do atomových zbraní, totiž není otázkou jen následujících dvou let.
„Společně s docentem Jaroslavem Kloužkem, vedoucím Laboratoře anorganických materiálů, navážeme na mou dosavadní práci, jejímž hlavním cílem je vytvořit model pro tavení odpadního kmene (směs jaderného odpadu s látkami tvořícími sklo) v tavicí peci. Pomocí našeho modelu bude možné spočítat rychlost tavení, a vlastně vůbec optimalizovat celý tavicí proces.“
O projektu vitrifikace:
V Hanfordu, na severozápadě USA ve státě Washington, je v podzemních nádržích uskladněno více než 200.000 m3 radioaktivního odpadu, který je vedlejším produktem výroby plutonia během II. světové a následně studené války. Tento odpad je uskladněn ve 177 stárnoucích podzemních tancích, z nichž více jak 60 už má problémy s průsaky, které vedou ke kontaminaci podzemí a ohrožují řeku Columbia, druhou největší řeku pacifického pobřeží Severní Ameriky.
Za účelem zpracování a stabilizace radioaktivního odpadu se nyní v Hanfordu staví vitrifikační továrna (Waste Treatment Plant – WTP). V té se, zjednodušeně řečeno, radioaktivní odpad smísí s látkami tvořícími sklo, roztaví se při 1150° C v elektrické peci a vzniklé sklo se nalije do ocelových kontejnerů, kde sklo zchladne a ztuhne. Ve formě skla je pak radioaktivní odpad stabilní a odolný vůči svému okolí, a po jeho uskladnění v podzemním úložišti tak bude po další stovky až tisíce let docházet pouze k bezpečnému vyzařování a poklesu radiace.
Ačkoliv je vitrifikace radioaktivních odpadů už odzkoušená a v podstatě zvládnutá technologie, ještě nikdy nebyla použita v takovém rozsahu a na tak komplexní odpad, jaký je skladován v Hanfordu. Vitrifikační továrna je tak obrovským inženýrským oříškem, a jedním z celosvětově nejnáročnějších asanačních projektů. Jen továrna na předzpracování a separaci odpadů na nízko a vysoce radioaktivní odpad má půdorys 165 x 65 metrů, a je 12 podlaží vysoká.
Zdroje obrázků:
Letecké snímky www.hanfordvitplant.com
Model tavicí elektrické pece: Int. J. Appl. Glass Sci. , 1 [3] 309–321 (2010)
