20. decembra 1951 sa v americkom štáte Idaho rozžiarilo niekoľko žiaroviek. Napájal ich prvý jadrový reaktor na svete Experimental Breeder Reactor-I. Ten sa postaral o výrobu použiteľnej elektriny.

Bol to skromný začiatok éry jadrovej energetiky, ktorá dnes pokrýva zhruba 9 % celosvetovej spotreby elektriny a štvrtinu všetkej nízkouhlíkovej energie.

Avšak každý jadrový reaktor produkuje odpad a tento odpad sa hromadí.

Problém, ktorý nemizne

V súčasnosti je na svete viac ako 400 000 ton vyhoretého jadrového paliva. Väčšina leží v dočasných skladoch, teda v bazénoch s vodou priamo v areáloch elektrární alebo v suchých kontajneroch nad zemou.

Trvalé geologické úložiská existujú len v projektoch: Fínsko stavia prvé na svete, ostatné krajiny zostávajú desaťročia pri diskutovaní.

Vyhorené jadrové palivo nie je len nebezpečný odpad, ale paradoxne obsahuje aj cenný materiál. Viac ako 90 % objemu palivových tyčí tvorí stále využiteľný urán.

Zvyšok je zmes dvoch typov nebezpečného materiálu: produktov štiepenia a transuránov. To sú prvky ťažšie ako urán, medzi ktoré patrí plutónium, neptúnium, amerícium a curium. Tieto látky zostávajú nebezpečne rádioaktívne desaťtisíce až milióny rokov.

Práve tu vstupuje do hry technológia, ktorá nie je nová, ale dostáva sa do centra pozornosti: pyrospracovanie.

Ako funguje pyrospracovanie

Ide o elektrochemickú metódu: Vyhorené palivo sa spracúva v roztavených soliach pri vysokých teplotách. Jednotlivé zložky od seba oddeľuje elektrický prúd.

Na rozdiel od mokrého spracovania, pri ktorom sa palivo rozpúšťa v kyseline, využíva pyrospracovanie roztavené soli pri teplotách okolo 500 °C.

Vyhorené jadrové palivo sa vloží do elektrochemickej cely naplnenej roztavenou soľou, zvyčajne ide o zmes chloridu lítneho a draselného. Cez roztok prechádza elektrický prúd a urán sa začne elektrochemicky oddeľovať a usádzať na pevnej katóde. Odtiaľ sa dá zbierať a znovu využiť ako palivo.

Na tekutej kadmiovej katóde sa zachytávajú transurány, ako je plutónium a príbuzné prvky.

Produkty rádioaktívneho štiepenia zostávajú v roztavenej soli, kde sa môžu ďalej spracovať a pripraviť na geologické uloženie.

Výsledok je taký, že z jedného cyklu vznikne palivo pre nový reaktor a podstatne menší, chemicky odlišný odpad s kratším rádioaktívnym životom.

Mohlo by vás zaujímať

Technológie

28. mája 2026

Živý obväz urýchľuje hojenie rán. Bunky v ňom neprestávajú pracovať

Čo je na tom nové

Samotná technológia nie je ničím revolučná. Americká vláda ju testovala na roztavenom palive od 90. rokov.

Spomedzi krajín sa pyrospracovaniu venuje najviac Južná Kórea, ktorá čelí akútnej kríze. Vyhorené palivové tyče z jej 24 reaktorov zapĺňajú dočasné sklady a politická dohoda o trvalom úložisku neexistuje.

Kórejský inštitút pre atómovú energiu KAERI vybudoval demonštračné zariadenie PRIDE a dlhodobo spolupracoval s americkým Národným laboratóriom v Idahu.

Záujem o technológiu však rastie v Európe aj v Japonsku, kde existujú podobné problémy so skladovaním.

Mohlo by vás zaujímať

Technológie

22. mája 2026

Ako funguje guma na gumovanie? Je to prekvapivo zložité

Výhody a limity

Pyrospracovanie má oproti priamemu uloženiu odpadu niekoľko podstatných výhod. Znižuje objem odpadu, ktorý si vyžaduje dlhodobé geologické uloženie. Skracuje tiež čas, počas ktorého musí byť odpad izolovaný – zo státisícov rokov na tisíce.

Zároveň vyťaží zo spotrebovaného paliva ďalšiu energiu, čo zasa zlepšuje celkovú účinnosť jadrového cyklu.

Kritici však poukazujú na niekoľko problémov. Technológia si vyžaduje rýchle reaktory na neutrónoch. To sú však drahé zariadenia, ktoré zatiaľ neexistujú v komerčnom meradle.

Roztavené soli sú tiež mimoriadne korozívne a kladú vysoké nároky na konštrukčné materiály. A existujú aj legitímne obavy o šírenie jadrových zbraní: pri nedostatočnom dohľade by mohlo byť plutónium, ktoré sa z celého procesu vyextrahuje, zneužité.

Práve preto USA dlho odmietali udeliť Južnej Kórei povolenie na pyrospracovanie. Rokovania o tejto otázke tvorili jadro americko-kórejskej dohody o jadrovej spolupráci.

Prečo práve teraz

V čase, keď svet opätovne objavuje jadrovú energetiku ako nízkouhlíkový zdroj, sa otázka jadrového odpadu vracia na politický stôl.

Nová generácia malých modulárnych reaktorov aj pokročilých rýchlych reaktorov počíta s uzavretým palivovým cyklom a pyrospracovanie patrí ku kľúčovým nástrojom, ako ho dosiahnuť.

400 000 ton odpadu nie je len bremeno. Je to potenciálny zdroj energie, ktorý čaká na lepšiu technológiu. Pyrospracovanie možno nie je dokonalé riešenie, ale môže byť dôležitou súčasťou odpovede.

Text: Zázračná planéta

Foto: Shutterstock