Jaderná bezpečnost a havárie jaderných elektráren

Podobně jako v jiných odvětvích i v oblasti jaderné energetiky (a využití radioaktivních materiálů obecně) probíhá výzkum a vývoj přinášející nové poznatky dále aplikované v praxi. Legislativa všeobecně zaostává za vývojem technologií i společnosti – reaguje však na něj. V závěsu za průkopnictvím jaderných technologií a s přibývajícími zkušenostmi s jejich provozem tedy vznikají zákony a organizace se snahou stanovit pravidla pro užívání, regulovat a především zajistit bezpečný provoz zařízení využívajících technologie, při kterých dochází ke vzniku radioaktivního či ionizujícího záření.

Na to, jak se u nás a ve světě vyvinul dohled nad jadernými technologiemi se podíváme v tomto článku. Ne vždy se ovšem podaří udržet vše pod kontrolou a dojde k havárii. I to bude předmětem tohoto textu.

Organizace dohlížející na jadernou bezpečnost

Podmínkou pro zachování života na planetě je buď uchování planety ve stavu příznivém pro život či adaptace života na nové podmínky planety. S narůstající globalizací a všeobecnou informovaností obyvatel si tento fakt uvědomuje stále více lidí. V důsledku se pak téma environmentální bezpečnosti stává tématem jak společenským, tak politickým, což vede k implementaci nové legislativy.

Jaderná bezpečnost v oblasti environmentální bezpečnosti zaujímá zásadní místo. Její význam utvářely a v současnosti podporují i následující skutečnosti:

• Případná havárie jaderného reaktoru může mít katastrofické environmentální následky na regionální i globální úrovni.
• Jaderný materiál může být zneužit (a historicky byl použit) proti lidem samotným (pro vojenské účely).
• Zmenšující se zásoby fosilních paliv vedly představitele států k hledání alternativních zdrojů pro výrobu energie a uspokojení narůstajících potřeb společnosti a průmyslu. Jaderná energetika zde hraje významnou roli a je nutné s ní počítat.
• Problematika vypouštění emisí oxidu uhličitého nahrává jaderné energetice, která je téměř bezemisní, vyvolává ovšem kontroverze v otázce uskladnění vyhořelého jaderného paliva.

International Atomic Energy Agency

Roku 1953 pronesl Dwight D. Eisenhower, prezident Spojených států, na půdě OSN projev, ve kterém vyzval k vytvoření organizace, jež dohlédne na bezpečné a prospěšné využívání jaderné energie:

“V podstatě nejde o nic víc než o naději procházející mnoha myšlenkami na mnoha místech – dělení atomu může vést ke sjednocení celého rozděleného světa.”

O tři roky později byla podepsána smlouva a o chvíli později, v roce 1957, vznikla první globální organizace propagující a spravující oblast jaderné energetiky – International Atomic Energy Agency. Tehdejší Československo bylo jedním z jejích zakládajících členů a od roku 1993 také samostatná Česká republika podporuje myšlenku, že:

“Posláním Agentury je urychlení a zvětšení příspěvku atomové energie světovému míru, zdraví a prosperitě. V maximální možné míře se snaží zajistit, aby podpora, kterou poskytuje, nebyla zneužita k vojenským účelům.”

Vedení IAEA sídlí ve Vídni. Tam taktéž agentura provozuje jednu ze svých jaderných laboratoří.

Euratom

Také Evropa na regionální úrovni založila své vlastní atomové společenství. Ve stejném roce, tedy v roce 1957, byly podepsány tzv. Římské smlouvy, které vedly k ustanovení Evropského hospodářského společenství a Evropského společenství pro atomovou energii známého také jako Euratom. Smlouva nabyla účinnosti 1. ledna 1958.

Evropské společenství pro atomovou energii spolupracuje s již zmíněnou Mezinárodní agenturou pro jadernou energii (IAEA) a společně s členskými státy dohromady uzavírají trojstranné dohody. Euratom má přímější vliv na legislativu států Evropské unie a také kontrolu nad realizací záruk Euratomu v Evropské unii, k čemuž je vyhrazeno 300 inspektorů. Poslání Euratomu je však podobně formulované jako v případě dalších atomových organizací:

• rozvíjení výzkumu a zajišťování šíření technických poznatků,
• vypracovávání a zajišťování používání jednotných bezpečnostních standardů na ochranu zdraví obyvatelstva a pracovníků,
• usnadňování investice a zajišťování vybudování základních zařízení nezbytných pro rozvoj jaderné energetiky v Evropské unii,
• dohled nad pravidelným a rovnoměrným zásobováním všech uživatelů v Evropské unii rudami a jadernými palivy,
• zaručení, aby jaderný materiál nebyl zneužíván k jiným účelům (zejména vojenským).

Atomový zákon

V České republice upravuje podmínky mírového využívání jaderné energie a lidského nakládání s radioaktivním či ionizujícím materiálem zákon č. 263/2016 Sb., tzv. Atomový zákon. Tento zákon neřeší vliv radiace pocházející z přírodních zdrojů.

Pro účely tohoto zákona se rozumí jadernou bezpečností stav a schopnost jaderného zařízení a fyzických osob obsluhujících jaderné zařízení zabránit nekontrolovatelnému rozvoji štěpné řetězové reakce nebo úniku radioaktivních látek anebo ionizujícího záření do životního prostředí a omezit následky nehod.

Zákon implementuje legislativu Evropské unie a nahrazuje původní zákon z roku 1997. Výkon práva daného Atomovým zákonem u nás zajišťuje především ústřední orgán státní správy Státní úřad pro jadernou bezpečnost.

Státní úřad pro jadernou bezpečnost a další

Roku 1984 byl podle zákona č. 28/1984 Sb. o výkonu státního dozoru nad jadernou
bezpečností jaderných zařízení zřízen nezávislý kontrolní a regulační orgán v podobě Československé komise pro atomovou energii. Navazuje tak na prvorepublikový Státní ústav radiologický RČS, poválečný Vládní výbor pro výzkum a mírové využití jaderné energie a Komisi pro atomovou energii při Státním výboru pro rozvoj techniky. Komise později přešla legislativními úpravami ve Státní úřad pro jadernou bezpečnost.

Úřad vykonává dozor a správu v oblasti provozu jaderných zařízení či zařízení produkujících ionizující záření, spravuje licence, odborně spolupracuje s výzkumnými institucemi a podobně. Jako podpůrné organizace mu slouží veřejné výzkumné instituce Státní ústav radiační ochrany a Státní ústav jaderné, chemické a biologické ochrany.

Nezávislou akciovou společností provozující jaderný výzkum u nás je ÚJV Řež, a. s. Je vlastněná většinově elektrárenskými společnostmi a zaměřuje se na podporu bezpečného a efektivního provozu jaderných zdrojů, vedle toho taktéž na jejich vyřazování z provozu a na nakládání s radioaktivním odpadem.

Jaderné havárie

Mezinárodní agentura pro jadernou energii společně s dalšími organizacemi v roce 1990 představila stupnici hodnotící závažnost jaderných událostí. Stupnice s mezinárodní zkratkou INES rozděluje události do tří stupňů nehod (INES 1-3) a do čtyř stupňů havárií (INES 4-7). Stupnice má ovšem celkem 8 stupňů, stupeň 0 přísluší odchylkám bez bezpečnostního významu. Podrobnější popis rizik spojených se stupněm události uvádí Státní úřad pro jadernou bezpečnost na svých webových stránkách či v přeložené Uživatelské příručce pro klasifikaci událostí podle INES.

Jedním z parametrů, které rozdělují jaderné události na nehody a havárie, jsou dopady na zařízení a dopady na široké okolí. Zatímco pro nehody platí, že dopad na okolí je minimální a civilní prostory jsou vystaveny záření o velikosti jen zlomku povoleného limitu, při haváriích může dojít (ovšem reálně nemusí, ke klasifikaci postačuje existence rizika) ke katastrofálnímu vlivu na okolí – na obyvatele, zvířata a životní prostředí. Pojďme se nyní podívat líže na nejznámější takové události.

Havárie v elektrárně Three Miles Island

28. března 1979 ve čtyři hodiny ráno odstartovala nejzávažnější jaderná havárie ve Spojených státech. Výpadek čerpadla v sekundárním okruhu elektrárny (okruh turbíny) způsobil přehřívání páry v jejím primárním okruhu (okruh reaktoru). Kvůli narůstajícímu tlaku v reaktoru došlo k otevření jeho nouzového ventilu, který se však zasekl v otevřené poloze. Otevřeným ventilem pak začala do vnitřního prostoru elektrárny proudit radioaktivní voda a obnažený ničím nechlazený vnitřek reaktoru se začal přehřívat. Došlo k částečnému roztavení reaktoru a k úniku radioaktivního materiálu do prostoru elektrárny.

Vnější prostředí zůstalo nepoznamenáno, přesto desítky tisíc lidí podstoupily dobrovolnou evakuaci. Tato havárie vzbudila ve společnosti značnou nedůvěru v bezpečnost jaderných elektráren. Závěry následně vzniklé vyšetřovací komise ukázaly nedostatky, které nebylo možné brát na lehkou váhu – obsluha byla nedostatečně proškolená pro zvládání krizových situací, navíc byla zahlcena stovkami blikajících kontrolek, z nichž některé dávaly nepodstatné či dokonce zavádějící informace (například se nevědělo, že došlo k zaseknutí pojistného ventilu reaktoru). Havárie, ačkoliv bez ztrát na životech a bez známé újmy na zdraví kohokoliv z přítomných, představovala velké riziko katastrofy a byla klasifikována jako INES 5. Přispěla k dalšímu zájmu o zabezpečení provozu jaderných elektráren.

Výbuch reaktoru v jaderné elektrárně Černobyl

25. dubna 1986 započalo plánované odstavení reaktoru, kterému mělo předcházet provedení zkoušky ověřující, zda dobíhající turboalternátor zvládne po určitou dobu napájet chladící čerpadla. Průběh odstavování bloku však dostal reaktor do neplánovaně nestabilní situace, avšak obsluha se přes několik varovných signálů rozhodla ve zkoušce pokračovat. Zkoušku nezastavila ani skutečnost, že v reaktoru bylo přítomno kriticky málo regulačních tyčí. Ve chvíli, kdy se obsluha rozhodla reaktor odstavit a regulační tyče použít, bylo již pozdě. Reakce se nestihla zastavit, reaktor se přehřál a došlo k výbuchu páry. V kombinaci s následující druhou, ne zcela objasněnou explozí došlo k rozmetání reaktoru a úniku značného množství radioaktivního materiálu do okolí.

Přímo v souvislosti s ozářením při explozi zemřelo 29 lidí. Další radiací byly zasaženy především oblasti v bezprostředním okolí, tedy na území dnešní Ukrajiny, Běloruska a Ruska. Nebezpečnou dávkou radioaktivity mohly být zasaženy stovky tisíc lidí. Radioaktivní mrak se pak rozšířil i dále do Evropy. Nebezpečnosti celé události přispělo nejasné informování tehdejších komunistických vlád o nastalé havárii. Trvalo několik let, než se veřejnost dozvěděla okolnosti havárie. Při výkladu historie této události doposud dochází k neshodám, které mohou mít politické či ideologické příčiny.

Vlna tsunami ve Fukušimě

V březnu roku 2011 došlo u japonského východního pobřeží ležícího v tektonicky aktivní oblasti k silnému zemětřesení. Reaktory v jaderné elektrárně na pobřeží se sice z bezpečnostních důvodů zastavily, dobíhající štěpnou reakci je však nutné vždy ještě po určitou dobu chladit. Vlivem zemětřesení a velké vlny tsunami byly vyřazeny z provozu všechny záložní napájecí zdroje včetně dieselgenerátorů. V odstavené elektrárně se bez přítomnosti elektrické energie nedařilo sledovat důležité parametry, zároveň nedocházelo k dostatečnému chlazení reaktorů. Přehřátím a roztavením paliva v kombinaci s jeho reakcí s vodou vzniklo množství vodíku, což vedlo k několika explozím.

Únik radioaktivních látek do okolí byl v případě Fukušimy asi čtvrtinový oproti Černobylu. Obě havárie jsou však klasifikovány jako INES 7, tedy v nejzávažnější kategorii. Zatímco havárie v Three Miles Island a v Černobylu byly do značné míry způsobeny chybnými postupy obsluhy (v případě Černobylu pravděpodobně vědomě), Fukušima je jediným příkladem takto vážné havárie v historii jaderné energetiky, za kterou stojí živelná pohroma.

Literatura

RUČKA, Ondřej. Bezpečnost jaderné energetiky v ČR – přístup policy analysis. Ostrava, 2010. Dostupné také z: https://is.muni.cz/th/h2i7x/DP_-_konecna_verze.pdf. Diplomová práce. Masarykova univerzita, Fakulta sociálních studií. Vedoucí práce Doc. JUDr. PhDr. Miroslav Mareš, Ph.D.

ŠUTA, Miroslav. Three Mile Island: 30 let od havárie, která změnila Ameriku. Blog.respekt.cz [online]. 28. 3. 2009 [cit. 2022-11-22]. Dostupné z: Three Mile Island: 30 let od havárie, která změnila Ameriku. Blog – Miroslav Šuta (blog.respekt.cz) (archive.org)

Dozor nad jadernou bezpečností. Státní úřad pro jadernou bezpečnost [online]. [cit. 2022-11-22]. Dostupné z: Dozor nad jadernou bezpečností – Úvod – Jaderná bezpečnost – Úvod – SÚJB (sujb.cz)

International Atomic Energy Agency [online]. [cit. 2022-11-22]. Dostupné z: International Atomic Energy Agency | Atoms for Peace and Development (iaea.org)

Jaderná bezpečnost. SKUPINA ČEZ [online]. [cit. 2022-11-22]. Dostupné z: Jaderná bezpečnost | Skupina ČEZ – O Společnosti (cez.cz)

Jaderné havárie. Jaderné-Elektrárny.cz [online]. [cit. 2022-11-22]. Dostupné z: Jaderné havárie (jaderne-elektrarny.cz)

Smlouva Euratom. Evropský parlament [online]. [cit. 2022-11-22]. Dostupné z: Smlouva Euratom (europa.eu)

Smlouva o založení Evropského společenství pro atomovou energii. EUR-Lex [online]. [cit. 2022-11-22]. Dostupné z: EUR-Lex – xy0024 – CS – EUR-Lex (europa.eu)

Správa úložišť radioaktivních odpadů [online]. [cit. 2022-11-22]. Dostupné z: Úvodní strana | SÚRAO (surao.cz)

Státní ústav jaderné, chemické a biologické ochrany, v.v.i. [online]. [cit. 2022-11-22]. Dostupné z: Státní ústav jaderné, chemické a biologické ochrany, v.v.i. (sujchbo.cz)

SÚRO, v.v.i. [online]. [cit. 2022-11-22]. Dostupné z: Úvod | SURO

Zákon č. 263/2016 Sb. – Atomový zákon a související předpisy. TBZ Info [online]. [cit. 2022-11-22]. Dostupné z: Zákon č. 263/2016 Sb. – Atomový zákon a související předpisy – TZB-info