Vstupujeme do areálu obehnaného dvojitým plotem z ostnatého drátu. Na otázku, zda je v něm elektřina, nedostávám odpověď – informace je součástí tajných bezpečnostních opatření. Zkoušet to nebudu.
Na vrátnici vyfasujeme bílé pláště, návleky na boty a dozimetry. Musíme odevzdat kamery a fotoaparáty i mobily, se kterými lze fotit. Před odchodem ještě budeme muset po jednom vstoupit do speciální kabiny, která změří, zda si na těle či na oblečení neodnášíme radioaktivní prach. Tak vypadá ostraha v Ústavu transuranových prvků (ITU) v německém Karlsruhe, zaměřeném na jaderné materiály.
V roce 2001 odhalili zaměstnance, který si odnesl pár miligramů jaderného odpadu domů. Prozradil ho obsah plutonia v moči při pravidelné kontrole a definitivně ho usvědčila analýza prachu vyluxovaného u něj v bytě a v autě. „Nikdy se to nepodařilo prokázat, ale pravděpodobně chtěl otrávit manželku,“ poznamenává náš průvodce Klaus Luetzenkirchen, jeden z výzkumníků ITU.
Ústav je součástí Společného výzkumného střediska Evropské komise a stará se o kontrolu jaderných materiálů. Novináře pozval na návštěvu u příležitosti desátého výročí založení dvou laboratoří ve Francii a Británii, které má na starost.
Spalte to znovu Laboratoře se nacházejí v areálech na přepracování vyhořelého jaderného paliva v britském Sellafieldu a francouzském La Hague. Otázka vyhořelého paliva z elektráren se dnes řeší dvěma způsoby: většinou (například i v Temelíně a Dukovanech) se ukládá do meziskladů, kde čeká, až bude na věky pohřbeno stovky metrů pod zem do hlubinných úložišť. Druhou a perspektivnější možností je palivo přepracovat a znovu ho spálit v novějších typech reaktorů. Tím se z něj získá další energie, která by jinak zůstala nevyužita.
Přírodní uranová ruda obsahuje pouze 0,7 procenta izotopu uranu 235, jehož štěpením se v jaderných reaktorech získává energie. Před použitím se uran obohacuje, aby tohoto izotopu obsahoval čtyři až pět procent. Po vytažení z reaktoru však ve vyhořelém palivu pořád zbývá procento uranu 235 a přibylo také procento nově vzniklého plutonia 239. Oba prvky je možné po přepracování dál použít.
„Dnes je v provozu přes 400 jaderných elektráren a 50 z nich už používá směsné uran-plutoniové palivo, které se připravuje přepracováním,“ říká Jan Uhlíř z Ústavu jaderného výzkumu v Řeži u Prahy. Většina současných reaktorů by mohla spalovat až 30 procent směsného paliva. Pracuje se ale na vývoji reaktorů 4. generace, které budou schopny recyklovat uran a plutonium z přepracování prakticky stoprocentně. S jejich komerčním využitím se počítá kolem roku 2040.
„Po recyklaci zůstane z původního paliva nevyužito pouze tři až pět procent radioaktivního odpadu, přičemž poločas rozpadu těchto zbylých radioaktivních prvků se zkrátí z desítek tisíc let řádově na stovky. Tím se zcela změní požadavky na hlubinná úložiště,“ konstatuje Jan Uhlíř.
Experti na cestách Jak samo přepracování probíhá? Palivové články s vyhořelým materiálem se rozřežou a rozpustí se v kyselině dusičné s malým přídavkem kyseliny fluorovodíkové. Z roztoku se pak jednotlivé složky, nejprve uran a následně plutonium, chemicky postupně oddělují. Vyrábí se z nich směsné palivo MOX(mixed oxides neboli směs oxidů uranu a plutonia) ve formě tablet.
Tento proces je ale ožehavou záležitostí – stejným způsobem by bylo možné získávat plutonium pro výrobu jaderných zbraní. Proto musí být závody na přepracování pod bedlivým dohledem. A právě tady vstupuje do hry Ústav transuranových prvků v Karlsruhe. Jeho experti jezdí v pravidelných turnusech přímo do Sellafieldu a La Hague a provádějí tam nezávislé kontrolní analýzy. Každý rok tam stráví přes 300 dnů a odeberou několik stovek vzorků.
„Dřív se vzorky pravidelně posílaly do Karlsruhe. Bylo to ale komplikované a nákladné kvůli bezpečnostním opatřením. Proto jsme před deseti lety začali místo vzorků posílat naše experty,“ říká ředitel ústavu profesor Thomas Fanghänel.
„Kontrolujeme, aby ve vzorcích byla přesně taková koncentrace uranu a plutonia, jak provozovatelé deklarují. Kdyby ho bylo víc, znamenalo by to, že ho někdo vyrábí k nelegálním účelům. Pokud by ho naopak bylo méně, vedlo by to k podezření, že zbytek někdo odcizil,“ říká Karin Casteleynová, která se na analýzách podílí.
Používají k tomu dvě metody. První z nich je tzv. izotopové ředění a hmotnostní spektrometrie. „To je naše hlavní metoda, je ale náročnější a trvá celý den. Rychlejší variantou je ozáření vzorku rentgenovými paprsky a měření spektra odraženého světla. To trvá jen hodinu, ale výsledek je méně přesný,“ uvádí Karin Casteleynová. Kromě toho jsou zařízení na přepracování paliva pod neustálým dohledem speciálních trojrozměrných laserových kamer. Kdyby někdo pohnul s jediným šroubkem byť jen o milimetr, kamery to zaznamenají. Jaderní detektivové Dohled nad přepracováním paliva ale není jedinou náplní laboratoří v Karlsruhe. Podílejí se také na analýzách pro inspektory Mezinárodní agentury pro atomovou energii (MAAE). „Agentura má sice svoje laboratoře, ale jejich kapacita nestačí, takže jim pomáhají další instituce včetně našeho ústavu,“ vysvětluje Klaus Luetzenkirchen novinářům během exkurze.
Ukazuje nám tzv. horké komory, ve kterých se vzorky připravují. Do komor s odstíněnými stěnami se operátoři dívají prosklenými okny, se vzorky manipulují jen pomocí „robotických paží“. Dalším zařízením pro práci se vzorky jsou tzv. rukavicové boxy: skleněné bedny připomínající inkubátory, jejichž otvory mají ve svém ústí připevněné gumové rukavice.
V místnosti, kde se nacházíme, je mírný podtlak. Kdyby odněkud začal unikat radioaktivní materiál, po otevření dveří by vzduch proudil dovnitř a kontaminace by neunikla ven.
Do celosvětové sítě kontrolních laboratoří MAAE patří také Centrální analytická laboratoř Ústavu jaderného výzkumu v Řeži u Prahy. „Tuto roli naše laboratoř plní už od roku 1975. Před několika lety se ovšem změnila pravidla a musíme projít procesem opětovné certifikace,“ říká vedoucí laboratoře Ján Lengyel. Vedle toho česká laboratoř provádí analýzy pro Státní úřad pro jadernou bezpečnost.
Stejně jako do Karlsruhe i do Řeže posílají inspektoři MAAE anonymní vzorky odebrané z jaderných zařízení po celém světě. Občas mezi ně zamíchají také svoje kontrolní vzorky, jimiž průběžně ověřují kvalitu jednotlivých laboratoří. „Anonymita je nezbytná. Představte si, že by americká laboratoř věděla, že analyzuje vzorek z Blízkého východu. Těžko by se pak dokazovalo, že jsou její výsledky opravdu nezaujaté,“ říká Klaus Luetzenkirchen.
Součástí ITU je také forenzní oddělení zaměřené na analýzy zadrženého nelegálního materiálu. Těmito analýzami se zabývá i laboratoř v Řeži, na některých případech ústavy spolupracují. V posledních letech zadrženého jaderného materiálu přibývá – podle expertů ale nejde jednoznačně určit, zda černý trh opravdu vzkvétá víc než dřív, nebo se zlepšily detekční techniky. Možná obojí.
Například v roce 1994 bylo na mnichovském letišti zabaveno 360 gramů plutonia, použitelného k výrobě zbraní. „Každý materiál obsahuje také malé množství stopových prvků. Podle poměrů jejich izotopů dokážeme určit původ a posledního legálního majitele,“ tvrdí Klaus Luetzenkirchen. Jen pro úplnost: stopy z mnichovského letiště vedly do Ruska.
