Jaderná energie se již od samého začátku svého rozvoje vyznačovala mimo jiné tím, že k její aplikaci byla často zaujímána spíše extrémní stanoviska. Počáteční období všeobecného nadšení nad prvými úspěchy v padesátých letech vystřídala etapa určitého vystřízlivění provázející průmyslové vyzrávání energetických reaktorů, přestože i v podmínkách levných cen fosilních paliv, typických pro šedesátá léta, dokázaly jaderné elektrárny úspěšně konkurovat klasickým elektrárnám. Technické problémy spjaté s rozvojem bezpečného, spolehlivého a ekonomicky přijatelného reaktoru se však ukázaly podstatně náročnější, než se původně očekávalo, a řada realizovaných experimentálních prototypů nesplnila původní očekávání.
Prudká eskalace cen ropy v sedmdesátých letech znamenala další mohutný impuls pro průmyslové nasazení štěpných jaderných reaktorů. Tento vývoj však již probíhal ve zcela jiné atmosféře pod tlakem zvýšeného zájmu odborníků a části veřejnosti o otázky ochrany životního prostředí před účinky radioaktivního záření, který v některých zemích postupně přerostl v dobře organizovanou protijadernou opozici. Přes veškeré problémy, které široký rozvoj jaderné energetiky založené na využití řízené štěpné řetězové reakce přináší, ukazuje objektivní a kvalifikovaný rozvoj možností řešení energetického problému, že jaderná varianta zůstává významnou součástí energetických systémů v mnoha zemích i v 21. století.
1. Proč vědci a inženýři nevyvinou absolutně bezpečnou elektrárnu?
Kyselé deště v Evropě, havárie obřích mořských tankerů s ropou, ozonové díry v horních vrstvách atmosféry, havárie jaderné elektrárny v Černobylu a řada dalších jevů názorně demonstrují ojedinělou schopnost člověka ničit své vlastní životní prostředí. Není proto divu, že vliv energetiky na životní prostředí a vzrůstající zdravotní rizika jsou v popředí zájmu nejen odborníků, ale i široké veřejnosti. Přestože byl tento zájem bezpochyby iniciován především rozvojem jaderné energetiky, nejsou zdravotní rizika ani negativní vlivy na životní prostředí specifikou jaderné energie ani dalších energetických technologií. Ve skutečnosti je každá lidská činnost provázena určitým rizikem, dokonce i když neděláme vůbec nic, jsme vystaveni riziku. Nelze tedy ani na průmyslovém zařízení požadovat „nulové riziko“, či „absolutní bezpečnost“; prosazování takových požadavků svědčí o neporozumění podstatě rizika. Základní otázkou však zůstává, jak velké riziko je pro společnost či jednotlivce přijatelné?
Názory na přijatelnost rizika se případ od případu překvapivě odlišují. Mnoho lidí je ochotno podstoupit poměrně vysoká dobrovolná rizika v rámci činností, jež jim přinášejí uspokojení či potěšení. Nezdá se, že by poměrně vysoké riziko spojené s užíváním osobních automobilů vyvolávalo pochybnosti o účelnosti motorismu. Jiným příkladem jsou vysoká rizika přijímaná v některých druzích sportu, jako jsou automobilové závody, jízda na motocyklu či horolezectví.
Podstatně menší rizika akceptují lidé tam, kde jde o zájem celé společnosti, a to i tehdy, jde-li o zachování její existence. V takovém případě hovoříme o riziku vnuceném. Jedná se zejména o rizika daná průmyslovou činností nebo znečišťováním životního prostředí a zhoršováním životních podmínek. Některá dobrovolná a vnucená rizika shrnuje tabulka 1. Uvedené hodnoty jsou pochopitelně pouze přibližné a byly stanoveny s použitím různých předpokladů. Každý konkrétní údaj je tedy nutno brát s rezervou. Na základě těchto údajů lze odhadnout, že společnost akceptuje v průmyslové činnosti riziko úmrtí 10-7, tj. úmrtí asi jedné osoby z 10 milionů za rok. To je přibližně asi desetina úmrtí vyvolaných přírodními katastrofami. Takováto hodnota představuje také východisko pro stanovení minimálních bezpečnostních požadavků v rámci projektování moderních jaderných elektráren.
2. Je radioaktivní záření nebezpečné?
Zdá se, že v současné době alespoň u některých skupin obyvatelstva převládá ve vztahu k radioaktivitě nedůvěra vyvolaná obavou z možného zneužití jaderného arzenálu či strachem z těžkých havárií jaderných elektráren, znásobeným následky událostí v Černobylu. Radioaktivita je považována za něco nepřirozeného a životu nepřátelského, co se začalo uplatňovat především jako průvodní jev rozvoje jaderné energetiky. Fundamentální odpůrci jaderné energie často argumentují smrtonosným radioaktivním zářením bez ohledu na intenzitu tohoto záření.
Lze však snadno ukázat, že radioaktivita tvoří přirozenou součást životního prostředí a co více, bez ní by nebylo života. Samotný vznik vesmíru je úzce spjat s jadernými reakcemi a s jadernými přeměnami, jež vedly ke vzniku současného Světa. Je to jaderná stabilita, která rozhoduje o hojnosti či řídkém výskytu prvků ve vesmíru a na Zemi. Z více než 5000 známých nuklidů je 95 % radioaktivních. Existuje teorie, podle níž i zbývajících 5 % nuklidů je radioaktivních, pouze jejich poločas rozpadu je natolik dlouhý, že nemohl být ještě určen. Téměř všechna energie na Zemi je v principu jaderného původu, ať již máme na mysli Slunce jakožto fúzní jaderný reaktor, nebo geotermální energii mající svůj původ v radioaktivním rozpadu nuklidů v nitru Země. Prakticky všechny přírodní látky, které nás obklopují, jsou do určité míry radioaktivní a je jen otázkou definice, od jaké úrovně je za radioaktivní látky skutečně považujeme. Dokonce i některé orgány lidského těla obsahují radionuklidy a vysílají záření. Tabulka 2 názorně ilustruje radioaktivitu běžných látek, které nás obklopují.
Intenzita ionizačního záření, jemuž je lidstvo vystaveno v různých oblastech světa, se překvapivě liší (více než o řád) a vlivem civilizačních faktorů patrně vzrůstá. Ještě v r. 1977 se uváděl průměrný roční příkon dávkového ekvivalentu2 z přirozených zdrojů kolem 1 mSv za rok, v současné době je příspěvek přírodních a umělých (civilizačních zdrojů) pro průměrného obyvatele již 2 - 3 mSv za rok. Největší podíl na umělých zdrojích mají stavební materiály (1,2 mSv/r) a lékařská diagnostika (0,6 mSv/r).
2. 1 Biologické účinky ionizujícího záření
Již dlouhou dobu je známo, že velké dávky ionizujícího záření mohou poškodit biologickou tkáň. Dokonce i některé přírodní zdroje jaderného záření mohou mít velmi negativní účinky. Špatně větrané štoly uranových dolů např. způsobily bezpochyby již v minulosti mnohá předčasná úmrtí zaměstnanců, jak lze soudit z toho, že některé ženy horníků stačily v 19. století za svůj život až šestkrát ovdovět.
Působení ionizačního záření na živou hmotu se řídí stejnými fyzikálními zákony, jaké platí pro látky neživé. Dochází k ionizaci a excitaci, přičemž je absorbována energie. K popisu procesů, které vedou od absorpce energie záření až ke stabilizovanému poškození molekuly a později k morfologickým a funkčním změnám, zjistitelným na buněčné nebo orgánové úrovni, existuje několik vzájemně se doplňujících modelů. Při zásahu buněčného jádra může dojít ke dvěma procesům:
Buňka může být buď okamžitě usmrcena, nebo může být poškozena tak, že se již není schopna dělit. Druhá, častější forma se projeví hlavně ve tkáních, v nichž probíhá intenzivní buněčné dělení (krvetvorné orgány, výstelka střeva, vyvíjející se zárodek).
Poškození buňky nenarušuje její schopnost se dělit, ale projevuje se poruchou genetické informace, uložené v chromozomech. Záření vyvolává změny (mutace), které lze rozdělit na gametické, poškozující vajíčka nebo spermie a způsobující genetické změny, a na mutace somatické, mající vztah ke vzniku zhoubných nádorů.
Účinky ionizačního záření na lidské zdraví jsou důsledkem poškození buněk, tkání a orgánů. Nejdůležitější vlivy velkých dávek lze rozdělit do následujících skupin:
1. Akutní nemoc z ozáření. Po jednorázovém ozáření těla nebo jeho větší části dávkou převyšující 1 Gy (gray) dojde v tkáni a orgánech k hromadné buněčné smrti. V závislosti na velikosti dávky jsou nejprve poškozeny krvetvorné orgány, trávicí ústrojí a další orgány až po centrální nervový systém. Prahová dávka pro poškození kůže se pohybuje kolem 3 Gy. Typická je epilace (ztráta ochlupení), která může být po dávce 6 Gy trvalá. Ozáření pohlavních žláz způsobuje ztrátu plodnosti, u mužů po dávkách 3 až 8 Gy, u žen již od 3 Gy.
2. Poškození vyvíjejícího se plodu v těle matky. Mimořádná radiosenzitivita vyvíjejícího se plodu je dána rychlostí, s níž se dělí buňky. Poškození závisí na dávce a na stupni vývoje plodu. V prvých dvou týdnech po oplodnění je sice zárodek citlivý, ale buď zanikne, nebo přežije bez poškození. Zvlášť vysoké riziko vzniku malformací je mezi 3. a 8. týdnem těhotenství. Ozáření plodu mezi 8. a 15. týdnem by se projevilo opožděným psychickým vývojem narozených dětí. V poslední třetině těhotenství je již plod relativně radiorezistentní, takže jeho poškození by zpravidla znamenalo i smrt matky.
3. Zhoubné nádory (rakovina) představují nejzávažnější pozdní somatické účinky ionizačního záření. Rakovina se rozvíjí jako nekontrolované zdvojování poškozené buňky, a to za dvou základních podmínek. Prvou je vznik poškozené buňky s mutovanou informací, přenášenou na nové generace buněk. Takové poškození může nastat mnoha způsoby: teplem, chemickým působením (podle některých pramenů je v současné době známo nejméně 1500 karcinogenních látek), napadením bakteriemi nebo viry či ionizačním zářením. Vyloučen není ani spontánní vznik rakovinné buňky. Druhou podmínkou je oslabení obranné schopnosti organismu, která se projevuje tendencí eliminovat atypické buňky či potlačit jejich růst. Důležitou charakteristikou nádorového onemocnění je časový průběh této choroby. Po ozáření nevznikne zhoubný nádor okamžitě, ale až po několikaletém období latence (např. u leukémie trvá latence 5 - 20 let, u nádorů plic 10 - 40 let). Z průběhu nemoci nelze odlišit spontánní případy výskytu rakoviny od rakoviny vyvolané umělými karcinogenními účinky.
4. Genetické změny. Dalším závažným pozdním účinkem ionizačního záření může být poškození potomstva ozářených osob jako důsledek mutace v jádru zárodečných buněk (vajíčka, spermie). Genetické účinky záření se projevují zvýšenou frekvencí spontánně se vyskytujících mutací. Zatím nebyly objeveny žádné specifické mutace, které by bylo možno přisoudit účinkům ionizujícího záření a odlišit je tak od mutací vyvolaných např. chemickým působením. Je-li mutovaný gen schopen reprodukce při dělení buňky, je mutace předávána do dalších generací. Odhaduje se, že mutovaný gen setrvá v populaci až 40 generací. Obvyklým výsledkem genetické mutace je těžko postřehnutelná změna v rámci součást variability lidského druhu. Přibližně 5 - 10 % všech novorozenců má jednu či více genetických mutací reprezentujících odchylky od jejich rodičovské zárodečné tkáně.
2. 2 Radiační riziko nízkých dávek – je bezprahová linearizace dobrým modelem?
Zatímco v oblasti velkých dávek není o škodlivém vlivu záření na biologické organismy pochyb, zůstává oblast malých dávek předmětem dlouholetého sporu, který v posledních letech nabývá na intenzitě. Korektní a dostatečně jednoduché vyjádření závislosti biologických účinků ionizačního záření na efektivním dávkovém ekvivalentu při expozicích srovnatelných s přirozeným pozadím je velmi obtížné, ne-li nemožné a dosavadní pokusy jsou v tomto směru málo průkazné a často rozporné. Experimentální data pro stanovení rizika se získávají statistickým vyšetřováním pacientů podrobených radiační terapii, výzkumem skupin profesionálně radiačně exponovaných osob a studiem dalších skupin obyvatelstva vystavených ionizačnímu záření. Největší základnu určování radiačních rizik však stále ještě představují výzkumy z Hirošimy a Nagasaki.
V současné době se při výpočtu radiačního rizika vychází z doporučení Mezinárodní komise pro radiační ochranu (ICRP) pro stochastické hodnocení radiačního rizika na základě homogenního ozáření celého těla. Toto doporučení se ve většině zemí stalo závaznou normou a používá se všeobecně ke kvantifikaci rizika úmrtí jako důsledku projevu rakoviny vyvolané ionizačním zářením. Pro obě pohlaví a všechny věkové skupiny se používá lineární vztah mezi efektivním dávkovým ekvivalentem a rizikem úmrtí na rakovinu, bez prahové hodnoty, nezávisle na příkonu. Směrnice této přímky je stanovena na základě výzkumu skupiny 80 000 lidí přežívajících atomové bombardování v Hirošimě a Nagasaki. Tato skupina obdržela kolektivní dávkový ekvivalent 20 000 manSv a vyskytlo se v ní přibližně 200 případů rakoviny včetně leukémie navíc proti populaci neozářené. Směrnice přímky vychází z předpokladu, že kolektivní efektivní dávkový ekvivalent 100 manSv způsobí pravděpodobně v období dalších 40 let jedno úmrtí na rakovinu.
Předpoklad o lineární bezprahové závislosti používaný na základě extrapolace z oblastí vysokých dávek se zdá být logickým důsledkem toho, že primárním jevem způsobujícím rakovinu a mutace je interakce částice s jádrem buňky. Přes veškerou snahu a velkoryse pojaté experimenty se však lineární charakter závislosti v oblasti nízkých dávkových příkonů nepodařilo prokázat.
Tak např. ve Švýcarsku byla na začátku 70. let provedena studie hodnotící výskyt rakoviny ve třech skupinách obyvatelstva rozdělených do třech zón s různou hladinou přirozené radioaktivity (1. zóna: méně než 1,2 mSv/r, 2. zóna: 1,2 až 1,8 mSv/r a 3. zóna: 1,8 až 2,5 mSv/r). Studie paradoxně ukázala větší počet onemocnění v prvých dvou zónách. Jiným rozsáhlým výzkumem provedeným v Číně bylo porovnání výskytu leukémie, 8 druhů rakoviny a 31 genetických charakteristik ve skupině 73 000 lidí žijících v oblasti s úrovní 2,31 mSv/r s výskytem uvedených onemocnění kontrolní skupiny 77 000 lidí vystavených přírodnímu záření 0,96 mSv/r. Ani zde se nepodařilo prokázat očekávané korelace.
Pokud by lineární bezprahová teorie skutečně platila, pak by běžné používání rentgenového záření v medicíně muselo vést ročně ve světě ke 100 000 úmrtí, což neodpovídá skutečnosti. Denně se jenom ve Spojených státech amerických dělá téměř milion lékařských úkonů využívajících radioizotopy, rentgenové paprsky a další druhy záření. Jde o nejnovější a nejlepší lékařské metody, a přece se dnes tisíce lidí těmto postupům z neodůvodněného strachu před zářením vyhýbají. Nákladné požadavky na dozor navíc mnohdy zvyšují cenu takových postupů natolik, že se neudrží na trhu. Kvůli strachu ze záření a vysokým nákladům jsou ohroženy další četné užitečné aplikace v průmyslu a zemědělství.
V poslední době se naopak množí publikace, které alespoň v určitých oblastech naznačují, že nízké dávky mohou dokonce zvyšovat odolnost organismu proti rozvoji rakoviny (radiační hormeze). Pokud by se podařilo takovýto vliv jednoznačně prokázat a blíže specifikovat podmínky pozitivního vlivu malých dávek na lidský organismus, byl by to pro další rozvoj jaderné energetiky jeden z nejvýznamnějších impulzů poslední doby.
Princip ALARA
V otázce vlivu nízkých dávek na živé organismy tedy zatím nepanuje shoda. Projevem jisté bezradnosti v tomto směru je tradiční silně konzervativní přístup založený na představě, že je nutné každou sebemenší expozici spojovat s určitým, i když malým rizikem. Bezprostředním důsledkem tohoto přístupu je základní princip "alara" (as low as reasonable achieveble), tj. dodržovat tak nízkou dávku, jak je rozumně dosažitelné. I když chápeme praktické důvody, které před lety vedly k zavedení tohoto jednoduchého a univerzálního přístupu, nelze nevidět, že tento princip vede k vytváření iracionální představy o biologické škodlivosti jakéhokoliv ionizačního záření a k vynakládání neúměrných finančních prostředků na akce, jejichž výsledek rozhodně neodpovídá investovaným nákladům.
Velký podíl na tomto stavu má bezpochyby současná praxe mediálního zneužívání spekulativního hodnocení zdravotních důsledků nízkých dávek působících na velké množství obyvatel, kdy se výsledky výpočtu úmrtí na rakovinu založené na bezprahovém lineárním modelu vydávají za prokazatelnou skutečnost. Jako příklad uveďme studie, které uvádějí desítky až stovky tisíc obětí černobylské havárie v důsledku úmrtí na rakovinu a leukémii v dalších 40 letech. Velmi podrobné studie mezinárodních nezávislých týmů ani deset let po havárii nepotvrdily takové údaje a nenašly žádný důkaz, který by podpořil lineární bezprahovou teorii v oblasti malých dávek. Za skutečné oběti iracionálního strachu však lze označit více než 100 000 potratů provedených v Evropě v době havárie z důvodu obavy z narození „radiačního mutanta“. Zde je namístě znovu zdůraznit, že lineární bezprahová extrapolace účinků malých dávek na základě linearizace je vysoce konzervativní, experimenty v oblasti nízkých dávek nepodložená metoda, která nemusí mít mnoho společného se skutečným rizikem nízkých dávek. Více než cokoli jiného vyjadřuje linearizace nejistotu a neznalosti v této oblasti, které však již neodpovídají současnému stavu vědomostí.
2. 3 Radiační hormeze
V současné době již nelze přehlížet doklady o tom, že vliv záření v oblasti nízkých radiačních dávek nejen není škodlivý, ale je dokonce blahodárný. Pozitivní vliv nízkých dávek na zdraví (radiační hormeze) lze nejspíše přirovnat k očkování, při němž malá dávka oslabených bakterií stimuluje imunitní systém ke zvýšenému výkonu. Záření v nízkých dávkách stimuluje a zvyšuje účinnost kontrolního biosystému, který opravuje poškozenou DNA.
Prvotním procesem radiačního vzniku zhoubných nádorů je poškození struktury DNA vedoucí ke genetické mutaci v jednotlivých buňkách tkáně vystavené záření. Za jednu hodinu dojde však v každé buňce k 5000 až 100 000 případů poškození v důsledku termodynamické nestability či napadení chemickými radikály vznikajícími při endogenních biochemických reakcích. Ve srovnání s tímto velkým počtem spontánního poškození je příspěvek nepatrného počtu poškození vyvolaného nízkou radiací zanedbatelně malý. Kritickým poškozením je nicméně pravděpodobně současné roztržení obou pásů šroubovice molekuly DNK, typické pro radiační působení. I když jsou dvojité zlomy šroubovice DNA hůře opravitelné než poškození pouze jednoho vlákna, převyšují neopravená či špatně opravená poškození (tj. mutace) v důsledku metabolismu ty poruchy, které jsou vyvolány zářením při nízkých dávkách.
Za své přežití vděčíme účinným obranným mechanismům, jež chrání DNA před poškozením (antioxidanty), vzniklá poškození opravují (enzymy) a mutované buňky odstraňují. Biosystém kontroly poškozování DNA denně odstraňuje z lidského těla asi 1013 mutací. Záření v nízkých dávkách účinnost tohoto biosystému kontroly poškozování DNA stimuluje a zvyšuje. Zvýší-li se u záření jeho dávka a dávkový příkon, biosystém kontroly poškozování DNA se naopak progresivně potlačuje, až zcela přestane fungovat. Typický efekt radiační hormeze je patrný z obr. 1.
Jestliže vědecky porozumíme pozitivním zdravotním efektům, k nimž vede adaptivní odezva na nízké úrovně záření, bude možné ustoupit od současné praxe radiační ochrany a realisticky hodnotit radiační riziko. Význam této změny přístupu k radiačnímu riziku lze dnes pro další rozvoj jaderných technologií, ať již energetických, lékařských nebo jiných stěží docenit. Bezpochyby jde o zásadní přeměnu v přístupu k biologickým účinkům malých dávek ionizačního záření, která by mohla znamenat zlom v dosavadním nepříznivém vývoji názorů části populace v Evropě a USA na další rozvoj jaderné energetiky.
3. Je riziko provozu jaderných elektráren přijatelné?
Jaderná energetika je prvou energetickou technologií, která uvolňuje do životního prostředí umělé radioizotopy. I když jsme se s radioaktivními látkami setkali i v plynných exhalacích z komínů elektráren na fosilní paliva, šlo o přirozené radionuklidy zemské kůry, které se dostávají do spalovacího prostoru spolu s palivem. Nejvýznamnější je tvorba produktů štěpení při „vyhořívání“ paliva v jaderných elektrárnách. Jelikož mají primární produkty štěpení ve svých jádrech vysoký přebytek neutronů, jsou radioaktivní a vytvářejí rozpadové řady. Některé radionuklidy mají velmi dlouhý poločas rozpadu a s jejich radioaktivitou je třeba počítat stovky a tisíce let. Velké nekontrolované uvolnění radioaktivních produktů štěpné řetězové reakce může v principu nastat:
Jadernou explozí (pokusné výbuchy, použití jaderných zbraní, exploze jaderného zařízení).
Za provozu reaktoru (havárie s roztavením aktivní zóny a s porušením ochranných bariér).
Selháním ochranných bariér při dopravě, skladování a konečném uložení radioaktivních látek.
Při hodnocení vlivu jaderné energetiky na zdraví člověka a na životní prostředí nelze vycházet pouze z provozu jaderné elektrárny, ale je třeba zahrnout celý palivový cyklus. Součásti palivového cyklu jsou: dobývání a úprava uranové rudy, chemické zpracování rudy, obohacování přírodního uranu izotopem U 235, výroba palivových článků, provoz jaderného reaktoru, skladování vyhořelých palivových článků, případně přepracování paliva za účelem využití zbylých štěpitelných látek, uložení radioaktivního odpadu a doprava mezi jednotlivými provozy palivového cyklu. Je zřejmé, že vyčerpávající hodnocení rizik celého palivového cyklu přesahuje rámec tohoto příspěvku. Zaměříme se proto především na rizika, která by mohla omezit dosavadní rozvoj jaderné energetiky.
3. 1 Normální provoz jaderných elektráren
V průběhu provozu jaderné elektrárny se uvolňují radioaktivní látky, odpadní teplo a chemické látky v odpadních vodách. Analýza dostupných údajů ukazuje, že množství radioaktivních výpustí z jaderných elektráren je závislé na hermetičnosti palivových povlaků a na rychlosti úniku chladiva netěsnostmi v primárním okruhu. Rozptyl v aktivitě výpustí jednotlivých elektráren je velmi značný a liší se až o pět řádů. Nebylo jednoznačně prokázáno zvýšení aktivity výpustí v závislosti na délce provozu jaderných elektráren, ani souvislost s procesem zdokonalování energetických reaktorů. Technika zpracování plynných a tekutých radioaktivních výpustí z jaderných elektráren je v současné době na takové úrovni, že dávka záření přecházející na obyvatelstvo zůstává hluboko pod vysoce konzervativní normou doporučenou ICRP. Tak např. v USA by limitní hodnota plně rozvinuté jaderné energetiky při vhodném umístění elektráren tak, aby některá skupina obyvatelstva nebyla vystavena účinku příliš velkého množství exhalací z více elektráren, pravděpodobně nebyla větší než 0,05 mSv ročně. Tento dávkový příkon zahrnuje vnitřní i zevní expozici a představuje pouze kolem 2 % dávkové zátěže z přirozeného pozadí.
I když je zřejmě ještě předčasné argumentovat pozitivní radiační hormezí, vyplývá z dosavadních provozních zkušeností jaderných elektráren, že i v případě lineární bezprahové teorie nepředstavuje běžný provoz dobře udržovaných jaderných elektráren skutečný problém.
3. 2 Spolehlivé uložení radioaktivních látek a odpadů
Jednou z těch otázek, kde lze očekávat diskuse a pochybnosti, je problém manipulace a trvalého uložení či likvidace radioaktivních odpadů. Největší problém představují vyhořelé palivové články vznikající při provozu jaderné elektrárny v aktivní zóně reaktoru. Termín "vyhořelé palivo" nemá pochopitelně nic společného s klasickým spalováním. Jde o palivové články, v nichž se rozštěpila převážná většina jader izotopu uranu U235.
Palivové články vyjmuté z aktivní zóny tlakovodních reaktorů obsahují asi 95 % U238, 1 % štěpitelného U235 a také 1 % vzniklého štěpitelného plutonia 239. Tyto izotopy lze považovat za energetickou surovinu, zbývající tři procenta představují radioaktivní produkty štěpení a aktinidy. Hlavní podíl na radioaktivitě štěpných produktů mají cesium 137 a stroncium 90. Obrovský inventář radioaktivních látek obsažených ve vyhořelém palivu je závažný nejen z hlediska biologických účinků, ale rozpadající se nuklidy představují i významný zdroj tepla v odstaveném reaktoru (zbytkový vývin tepla).
Původní představy o uzavřeném palivovém cyklu vycházely z přepracování vyhořelého paliva, které by umožnilo energetické využití zbylého uranu a plutonia. Současně by se významně zmenšil objem vysoce radioaktivních látek vyžadujících likvidaci či trvale bezpečnou izolaci od životního prostředí. Přepracování paliva je však náročné, očekávaný rozvoj rychlých reaktorů se zatím neuskutečnil a světové ceny uranu jsou vzhledem k zaostávajícímu rozvoji jaderných elektráren nízké. V současné době proto převládá otevřený palivový cyklus, který počítá s trvalým bezpečným uložením celých vyhořelých palivových článků, a to buď definitivně (např. Švédsko), nebo s možností v budoucnu využít trvale uložené články jako surovinu.
Jelikož aktivita radioaktivních látek exponenciálně s časem klesá, je účelné rozčlenit problém vyhořelých článků do dvou časových etap. V prvé etapě je pokles aktivity a tím i vyvíjeného tepla relativně rychlý a po 40 letech dosahuje aktivita vyhořelého paliva již jen 10 % původní hodnoty. Další pokles je však již pomalejší a zhruba po 500 letech toxicita radioaktivních odpadů poklesne na úroveň radioaktivních látek vyskytujících se v přírodě. Po tisíci letech klesne radioaktivita asi na 1 % původní hodnoty, izolaci vyhořelého paliva od životního prostředí je však třeba zabezpečit na několik tisíciletí. Tento problém jistě nelze podceňovat.
V současné době proto velká většina států bez ohledu na způsob, jakým chtějí v budoucnu naložit s vyhořelým palivem, umisťuje palivo na 40 až 50 let do meziskladů budovaných buď přímo v areálu jaderných elektráren, nebo do samostatných centrálních meziskladů. Toto řešení poskytuje dostatek času na nezbytný výzkum, vývoj a ověření optimální koncepce konečného uložení či likvidace vysoce aktivních odpadů. Podle švédských zkušeností by neměly náklady na likvidaci vyhořelých palivových článků v případě trvalého uložení překročit 5 % ceny vyrobené jaderné elektřiny.
Je nutné zdůraznit, že problém likvidace vyhořelých palivových článků není dán tím, že by snad vědci a inženýři nevěděli, jak s vyhořelým palivem naložit, ale jde o optimální volbu z řady metod, které byly v průběhu doby navrženy a z nichž mnohé byly i ověřeny. Mezi kuriózní, ale v podstatě uskutečnitelné návrhy patří např. možnost vystřelovat radioaktivní odpad raketami do kosmického prostoru tak, aby dopadly na Slunce. Podstatně nadějnější je současný výzkum urychlovači řízených transmutačních technologií, umožňující skutečnou likvidaci radioaktivních látek s dlouhým poločasem neutronovou transmutací na stabilní nuklidy, nebo radionuklidy s přijatelným poločasem rozpadu. Vyhořelé jaderné palivo tak lze v této souvislosti považovat za energeticky zajímavou látku pro budoucí „transmutory“. Trvalé úložiště tak zůstává dnes již dobře ověřenou záložní variantou, k níž lze přistoupit v případě selhání dalších uvažovaných metod.
3. 3 Havárie jaderné elektrárny
Jako v ostatních oborech průmyslové činnosti, tak i v jaderném průmyslu se stávají nehody a havárie, které mohou být způsobeny konstrukční či výrobní vadou různých technických zařízení nebo chybnou obsluhou (lidský faktor). Následky takových selhání mohou vyvolat sled událostí, které mohou ohrozit životní prostředí, i když pravděpodobnost takových událostí je velice nízká. Největší riziko havárie jaderné elektrárny z hlediska ohrožení životního prostředí a zdraví obyvatelstva spočívá v účinku uvolněných radioaktivních látek, nikoliv v samotném neřízeném uvolňování tepelné energie. Jediným známým způsobem, jak se mohou radioaktivní látky z aktivní zóny ve větší míře uvolnit, je těžká havárie spojená s následným tavením či vypařováním vyhořelého paliva.
Možnosti velké havárie s tavením aktivní zóny byla již v počátcích rozvoje jaderné energetiky věnována velká pozornost. První důkladnou analýzu bezpečnosti jaderných elektráren založenou na pravděpodobnostním přístupu vypracoval v r. 1975 v USA profesor Rasmussen ve spolupráci s dalšími odborníky z univerzit a vládních organizací. Výsledky této studie lze stručně shrnout tak, že riziko vyplývající z havárie jednoho sta amerických jaderných elektráren s lehkovodními reaktory je hluboko pod rizikem způsobeným jinou průmyslovou činností a je zhruba srovnatelné s rizikem, které představuje pád meteoru.
Určitým nedostatkem podobných studií však je to, že plně nerespektují chyby způsobené lidským faktorem. Porušování provozních předpisů, nesprávné pochopení situace a chybné rozhodnutí vyplývající z neznalosti komplexních dynamických vazeb v jaderné elektrárně mohou být mnohem častější příčinou havárie, než selhání techniky. Lidský faktor je velmi mnohostranný a současné snahy o jeho pravděpodobnostní vyjádření zatím nejsou příliš přesvědčivé. Těžká havárie s roztavením aktivní zóny, byť velice málo pravděpodobná, představuje u současných jaderných elektráren nenulové riziko a bylo by chybou toto riziko přehlížet. Na této skutečnosti nic nemění ani dosavadní úspěšný provoz evropských jaderných elektráren s lehkovodními reaktory, včetně voroněžských reaktorů, ani bezchybná funkce ochranné obálky havarované americké jaderné elektrárny TMI.
4. Lze vyloučit katastrofické selhání jaderné elektrárny?
Žádná z velkých havárií reaktorů, které se dosud staly, nevyvrátila závěry Rassmussenovy studie týkající se nízkého rizika těžké havárie tlakovodních reaktorů s roztavením aktivní zóny. Při požáru jaderné elektrárny ve Windscale v Anglii v roce 1957 uniklo větší množství radioaktivního jódu, který zamořil oblast střední Anglie natolik, že mléko bylo po několik týdnů nepoživatelné. Šlo však o grafitový reaktor chlazený CO2 a neroztavila se zóna. Jinou otázku je samozřejmě havárie jaderné elektrárny v Černobylu v roce 1986. Grafitový reaktor této elektrárny je však natolik koncepčně odlišný, že představuje zcela jinou kategorii jaderných zařízení a konkrétní závěry o riziku těžkých havárií formulované na základě této havárie jsou v případě lehkovodních reaktorů nepoužitelné. K částečnému roztavení aktivní zóny tlakovodního reaktoru již nicméně došlo - při havárii americké jaderné elektrárny v Three Mile Island (TMI).
4. 1 Havárie tlakovodního reaktoru Three Mile Island
Průlom v dosud příznivém veřejném mínění způsobila havárie v americké jaderné elektrárně s tlakovodním reaktorem Three Mile Island v roce 1979. Havarijní proces 2. bloku o výkonu 880 MWe zahájil běžný výpadek napájecí vody do jednoho ze dvou parních generátorů elektrárny. Po rychlém odstavení elektrárny se otevřel pojistný ventil, aby se snížil tlak v primáru. Potud probíhal přechodový proces podle projektu. Další průběh byl však ovlivňován dvěma skutečnostmi, o nichž operátoři nevěděli. Na výtlačné části napájecího potrubí zůstaly z hrubé nedbalosti údržby uzavřeny uzavírací ventily, takže voda z náhradního systému napájení se nedostala do parních generátorů a odvod tepla z primárního okruhu zůstal přerušen. Druhým problémem bylo zaseknutí pojistného ventilu primárního okruhu v otevřené poloze, takže trvale unikala voda z primárního okruhu.
Únik vody nebyl včas odhalen a následovala dlouhá a složitá řada ne zcela úspěšných akcí, probíhajících ve znamení chybného hodnocení situace. Po složitém několikahodinovém průběhu havárie došlo ke zničení aktivní zóny a k rozsáhlému roztavení paliva. Další bariéry – reaktorová nádoba a kontejnment - však zůstaly zachovány a uvolněné radioaktivní látky byly lokalizovány v reaktoru a v kontejnmentu. Pouze na počátku havárie uniklo nepodstatné množství radioaktivního izotopu Xe133, skutečný kolektivní dávkový ekvivalent obyvatelstva byl vyhodnocen na 40 manSv. Samotný průběh havárie na TMI-2 potvrdil, že spolehlivý lokalizační systém ochranné obálky je schopen zabránit úniku radioaktivních látek do okolí elektrárny.
Havárie TMI byla v USA plně využita k získání všech informací, které by mohly přispět ke zvýšení odolnosti lehkovodních reaktorů proti následkům těžkých havárií. Výzkumné práce byly rozvrženy na 10 let a vynaložené finanční prostředky dosáhly několika set milionů dolarů. Oproti původním předpokladům byla aktivní zóna poškozena mnohem více. Vizuální prohlídky a pečlivé metalurgické rozbory v dalších letech prokázaly, že se roztavilo asi 40 % aktivní zóny a více než 20 tun taveniny proniklo na dno nádoby. Pouze dodatečné vstřikování vody a úspěšné ustavení dlouhodobého dochlazovacího systému zabránilo protavení reaktorové nádoby.
4. 2 Černobyl
Dosud k největšímu úniku radioaktivních látek došlo při havárii čtvrtého bloku jaderné elektrárny Černobyl v dubnu 1986. Jenom radioaktivního jódu uniklo přibližně tisíckrát více než ve Windscale. V Černobylu však šlo o netypickou havárii na netypickém reaktoru. Hodnocení bezpečnosti jaderných elektráren, které se konalo v srpnu 1986 ve Vídni jako odezva na havárii v Černobylu, znovu potvrdilo, že technická bezpečnost jaderných elektráren je na uspokojivé úrovni, avšak mimořádnou pozornost je třeba věnovat možnému selhání lidského činitele. Těžkým haváriím lze vhodnými prostředky předcházet a následky z hlediska uvolnění radioaktivních látek významně snižovat. Realizací nových projektů se zvýšenou inherentní bezpečností lze toto riziko prakticky vyloučit.
Zatímco technickou stránku havárie v Černobylu se podařilo časem uspokojivě vysvětlit, zůstává otázka dlouhodobého zdravotního poškození pramenem trvalých nejasností a sporů. Na jedné straně stojí tvrzení o 31 úmrtích a nevýznamných následcích, druhý extrém představují spekulativní odhady na základě bezprahové lineární teorie a kolektivní dávky, které udávají až stovky tisíc obětí. I když je na definitivní závěry s ohledem na čtyřicetiletou latentní dobu pro výskyt rakoviny ještě brzo, shrňme fakta, která lze po deseti letech od havárie považovat za objektivní [1]:
V prvých deseti dnech po explozi reaktoru bylo do ovzduší uvolněno 400x více radioaktivního materiálu než při výbuchu prvé atomové pumy v Hirošimě (1018 Bq). To je nicméně jedna tisícina až jedna setina radioaktivity uvolněné do ovzduší v padesátých a šedesátých letech při zkouškách atomových zbraní.
Sledovaný ohrožený soubor obyvatelstva tvoří 180 000 pracovníků z vyčišťovacích prací, 135 000 obyvatel evakuovaných z 30km zóny, 282 000 obyvatel žijících stále v uzavřené oblasti, 9000 dětí rodičů vystavených záření a 12 000 dětí, které obdržely vysoké dávky radioaktivního jódu.
Z 237 hospitalizovaných pracovníků elektrárny utrpělo 134 akutní nemoc z ozáření. Z této skupiny zemřelo v prvých 3 měsících 28 osob. V dalších 10 letech zemřelo 14 bývalých pacientů, nikoliv však nevyhnutelně na následky ozáření. Dva lidé zahynuli při výbuchu, další pracovník zemřel na selhání srdce.
V devadesátých letech se zvýšil počet dětí do 15 let s rakovinou štítné žlázy. Celkově bylo touto nemocí postiženo 800 dětí, v roce 1995 dosáhl přírůstek postižených 90 případů za rok. Jedná se vesměs o děti vystavené působení radioaktivního jódu těsně po havárii (poločas rozpadu nuklidu I 131 je osm let). Tato nemoc je léčitelná.
Byla provedena studie všech dalších osob, které v černobylské elektrárně pracovaly a zemřely po havárii. Z celkového počtu 150 jich 30 % zemřelo na kardiovaskulární choroby, 19 % bylo sebevražd (tj. 29 osob !), 13 % zemřelo na otravu alkoholem (!), 8 % na rakovinu a 30 % z jiných příčin.
Kromě zmíněné rakoviny štítné žlázy nebyly nalezeny žádné přímé dlouhodobé zdravotní následky, které by bylo možné přičíst kolektivní dávce ionizačního záření a které by měly vzniknout v případě platnosti lineární bezprahové teorie.
Přestože poslední bod vyznívá velmi optimisticky a je v souladu s argumenty proti lineárnímu bezprahovému modelu hodnocení vlivu nízkých dávek na vznik rakoviny, neznamená to, že by se následky Černobylu obešly bez významných zdravotních problémů. Obyvatelé Ukrajiny a některých dalších částí bývalého Sovětského svazu trpí zvýšenou nemocností (poruchy zažívacího ústrojí, dýchací obtíže, kardiovaskulární choroby, poruchy nervového systému, aj.) a zvýšenou úmrtností. Prvotní příčinou zůstává jaderná havárie, mění se však mechanismus, který škodlivé efekty vyvolává. Velký vliv má nepochybně psychický stres vyvolaný pocitem iracionálního strachu, vinu mají pravděpodobně i špatné ekonomické a sociální podmínky, ztráta perspektiv aj.
4. 3 Bezpečnost jaderných elektráren s tlakovodními reaktory
Po havárii v Černobylu se ukázala potřeba nově formulovat všeobecně přijatelné komplexní základní principy, zajišťující vysokou úroveň bezpečnosti současných i budoucích jaderných elektráren. Úkolu zformulovat takové principy, cíle a požadavky se ujala skupina INSAG-3 ustavená v roce 1985 jako poradní orgán generálního ředitele Mezinárodní atomové agentury IAEA. Tato skupina vydala v roce 1988 dokument s názvem" Základní bezpečnostní principy jaderných elektráren" (75-INSAG-3), který lze považovat za výchozí materiál pro posouzení jaderné bezpečnosti nejen současných elektráren, ale i budoucích projektů s novými typy reaktorů. V této souvislosti je však nutné zdůraznit, že nejde o závazný legislativní dokument, ale o doporučení, které však velká většina států respektuje. Také česká atomová legislativa je s ním plně v souladu.
Přes nesporný význam základních bezpečnostních principů 75-1NSAG-3 je pro nás v současné době důležité především stanovisko Evropské unie. S ohledem na složení EU je jistě velmi obtížné hledat konsensus jednotlivých zemí v otázce evropského přístupu k bezpečnostním problémům dalšího využívání jaderné energie a v současné době neexistuje v této oblasti žádný legislativní dokument vyjadřující jednoznačně postoj EU. Na sjednocení přístupu EU k otázkám přijatelnosti jaderných elektráren se nicméně vynakládá velké úsilí. Konkrétním výsledkem v tomto směru jsou probíhající práce na dokumentu EUR [2] zaměřeném na požadavky, které musejí splňovat budoucí jaderné elektrárny s tlakovodními reaktory, a to nejen v otázkách bezpečnosti.
Základním pilířem bezpečnosti současných i projektovaných jaderných elektráren je princip hloubkové ochrany a důraz na vysokou kulturu bezpečnosti.
Hloubková ochrana (Defence in Depth)
Podle tohoto principu je provoz jaderné elektrárny za všech okolností zabezpečován několika alternativními systémy vytvářejícími ochranné bariéry. Princip hloubkové ochrany je primárně založen na několika fyzických bariérách mezi uvolňovanými radioaktivními látkami a životním prostředím. Jde o krystalickou mřížku paliva, povlak palivových tyčí, reaktorovou nádobu (resp. stěny potrubí a dalších komponent primárního okruhu), ochrannou obálku nebo jiné zařízení nahrazující její funkci aj. Cílem hloubkové ochrany je mj. posílit spolehlivost fyzických bariér, a to na několika úrovních ochrany.
V rámci hloubkové ochrany jsou definovány dvě strategie: prevence a zmírňování následků havárie. O důležitosti prevence není třeba hovořit, její význam je všeobecně známý. Zamezení vzniku havárií se věnuje velká pozornost a značné finanční prostředky. Navzdory tomu však k haváriím dochází, neboť přes všechno úsilí věnované prevenci nelze výskyt havárií zcela vyloučit. Zejména havárie černobylské elektrárny odhalila krátkozrakost politiky spoléhající pouze na prevenci. Právě vážné nedostatky v oblasti zmírňování následků těžkých havárií, ať již jde o speciální technické systémy či opatření v rámci havarijních plánů, měly spolu s nízkou kulturou bezpečnosti za následek katastrofální důsledky této havárie.
Jak již bylo řečeno, může být v případě selhání chladicích systémů v aktivní zóně velkého reaktoru i po jeho odstavení kumulováno velké množství rozpadajících se produktů štěpení, takže nelze zcela vyloučit roztavení palivových elementů zbytkovým vývinem tepla. Potenciální riziko velké havárie současných tlakovodních reaktorů s roztavením aktivní zóny tedy existuje, i když je tato možnost značně hypotetická. Lehkovodní reaktory jsou proto vybaveny rozsáhlým a spolehlivým systémem havarijního dochlazování zamezujícím tavení aktivní zóny a účinnou ochrannou obálkou zabezpečující spolehlivou lokalizaci uvolněných radioaktivních látek. Zásadní rozdíl oproti černobylskému grafitovému reaktoru však spočívá v tom, že exploze tlakovodního reaktoru na způsob černobylské katastrofy je s ohledem na úplně odlišnou konstrukci obou reaktorů fyzikálně zcela vyloučená. Tento bezpečnostní aspekt považuji za rozhodující, neboť pokud by existovala byť i zcela nepatrná možnost, že by se znovu odehrála tragédie v rozsahu Černobylu, byla by jaderná energetika pro velkou většinu z nás jistě nepřijatelná.
5. Odpovídá bezpečnost jaderné elektrárny Temelín standardům EU?
Úvodem citujme slova prezidenta Václava Havla [3], jehož zajisté nelze podezírat, že by byl horlivým příznivcem jaderné energie: „Proč právě Temelín vzbuzuje u rakouské veřejnosti a u rakouských politiků takový odpor, z pohledu třetího až iracionální ? Vždyť v sousedství Rakouska je v provozu mnoho dalších, zastaralejších a proto i méně bezpečných elektráren. Avšak jedině v případě Temelína dochází k blokádě hranic, ba i malé děti proti němu demonstrují. Není tedy Temelín šifrou pro hlubší česko-rakouské neporozumění? Spolu s některými rakouskými historiky se ptám: nevadí na něm Rakušanům především to, že je český? Ba co více, není též šifrou pro všechny racionální a iracionální obavy z rozšíření Evropské unie – oním zlým snem, v němž se a priori „podezřelý“ a výbušný reaktor sovětské konstrukce ďábelsky propojí se západním zabezpečovacím zařízením – potenciálně nevhodným a jaksi konstrukčně „naivním“ vzhledem k tak velkému nebezpečí? … Temelín je dnes realitou a o jeho bezpečnosti se vyjadřují příznivě renomovaná odborná grémia.“
Pozoruhodně otevřená slova nezbývá než doplnit shrnutím některých základních faktů, které v oblasti bezpečnosti a vlivu na životní prostředí protijaderná opozice vytrvale opomíjí:
Neexistují žádné legislativní požadavky EU ani „Evropské standardy“ či „Evropské normy bezpečnosti“. Atomová legislativa je dosud i v samotné EU plně v kompetenci jednotlivých států a každá země má vlastní ustanovení o jaderné energii. Francouzská jaderná elektrárna by např. nedostala provozní povolení v Německu a naopak.
K posuzování bezpečnosti Temelína na mezinárodní úrovni: Od počátku devadesátých let se v Temelíně uskutečnila celá řada nezávislých mezinárodních hodnocení a expertiz. Kromě řady misí IAEA to byla především nezávislá expertiza konzultační společnosti Halliburton NUS posuzující úpravy projektu, nezávislé posouzení projektu technickými inspektory TUV Bavorsko, expertizy švýcarské společnosti Colenco, spolupráce s německým dozorným orgánem GRS aj. Všechny závěry mezinárodních misí byly velmi pečlivě vyhodnoceny a zahrnuty do projektu.
K opakovanému požadavku Rakouska na nové posouzení vlivu JETE na životní prostředí je třeba připomenout, že ještě před vydáním stavebního povolení bylo na toto téma vypracováno asi 45 veřejně přístupných zpráv a studií. Nový zákon o posuzování vlivu na životní prostředí z r. 1992 se nevztahuje na změny původních projektů, které nezvyšují původní kapacitu, technologii provozu či způsob využívání stavby. O dosud provedené zmíněné studie je překvapivě malý zájem. Přesto byla ustanovena mezinárodní komise, která se k této otázce v rámci EU znovu vrací.
Podle předsedy představenstva Jaderného institutu ve Vídni prof. Helmuta Raucha [4] je naprosto nepochopitelné, proč je v Rakousku 95 % obyvatel proti jaderné energii, zatímco v sousedních zemích činí tento poměr 50 : 50. Nedávné referendum v sousedním Švýcarsku znovu přesvědčivě potvrdilo souhlas obyvatelstva s dobře fungujícími jadernými elektrárnami.
Také v Rakousku však byl v době dokončování jaderné elektrárny Zwentendorf v r. 1978 poměr mezi zastánci a odpůrci jaderné energie přibližně stejný jako v jiných zemích. V tomto roce však bylo vypsáno referendum s následujícím výsledkem: Největší podíl obyvatel - 35,9 % - se k referendu vůbec nedostavil, zbylých 64,1 % se rozdělilo tak, že 31,6 % bylo proti spuštění, 31,0 % bylo pro a 1,5 % hlasů bylo neplatných. Na základě nešťastného referenda bez jednoznačného závěru elektrárna nikdy nebyla spuštěna. Další vývoj postoje Rakouska k jaderné energii ostře kontrastuje s osmi dalšími státy EU, které hodlají i nadále ve velké většině využívat výhod, které nesporně jaderná energetika poskytuje.
Kreativita lidského ducha nemá meze a vývojové možnosti štěpných jaderných reaktorů zdaleka nejsou vyčerpány. Již v roce 1984 se v USA na základě studie A. M. Weinberga rozvinula diskuse o znovuoživení americké jaderné alternativy řešení energetického problému v podobě tzv. "druhé jaderné éry", založené na reaktorech s vysokým stupněm inherentní a pasivní bezpečnosti. Nové projekty jsou schopny splnit i nejpřísnější bezpečnostní kritéria, včetně zamezení roztavení paliva, a to využitím přírodních zákonů a pasivních systémů odvodu zbytkového tepla. Ale to je již jiné téma.
Literatura
1. “Ten Years After Chernobyl: What Do We Really Know?“ Based on the proceedings of the IAEA/WHO/EC International Conference, Vienna, April 1996.
2. “European Utility Requirements for LWR Nuclear Power Plants”, DTN, Electricité de France, 1995. Zatím vydány tři ze čtyř připravovaných svazků.
3. Havel, V.: ”Temelín považujeme za velkou společenskou výzvu.” MF Dnes, 29. 12. 2000.
4. Rauch, H.: „Slepý vztek.“ Víkendová příloha Profil Salzburger Nachrichten, prosinec 2000.
5. Muckerheide, J.: ”Zdravotní účinky nízkých dávek záření.” Jaderná bezpečnost 3, ÚJI – Zbraslav 1996.
6. Heřmanský, B. – Štoll, I.: “Energie pro 21. století.“ Vydavatelství ČVUT, Praha 1992.
7. Heřmanský, B.: „Energie a životní prostředí.“ 7. kapitola monografie „Technika a životní prostředí.“
Vydavatelství ČVUT, Praha 1994.
Texty k tabulkám a obrázkům:
Tabulka 1: Dobrovolná a vnucená rizika
Tabulka 2: Přirozená radioaktivita některých látek (počet rozpadů na 1 kg)
Obr. 1: Úmrtnost na leukémii v závislosti na dávce u osob, které přežily atomové bombardování v Japonsku (prof. Sohei Kondo, [5]). Čárkovaná čára představuje lineární bezprahový model, vyšrafovaná oblast označuje vliv radiační hormeze.
Osa x : Úmrtnost na leukémii vztažená na 105 osob
Osa y: Absorbovaná dávka (cGy)
Vepsaný text: Spontánní úmrtnost na leukémii
Prudká eskalace cen ropy v sedmdesátých letech znamenala další mohutný impuls pro průmyslové nasazení štěpných jaderných reaktorů. Tento vývoj však již probíhal ve zcela jiné atmosféře pod tlakem zvýšeného zájmu odborníků a části veřejnosti o otázky ochrany životního prostředí před účinky radioaktivního záření, který v některých zemích postupně přerostl v dobře organizovanou protijadernou opozici. Přes veškeré problémy, které široký rozvoj jaderné energetiky založené na využití řízené štěpné řetězové reakce přináší, ukazuje objektivní a kvalifikovaný rozvoj možností řešení energetického problému, že jaderná varianta zůstává významnou součástí energetických systémů v mnoha zemích i v 21. století.
1. Proč vědci a inženýři nevyvinou absolutně bezpečnou elektrárnu?
Kyselé deště v Evropě, havárie obřích mořských tankerů s ropou, ozonové díry v horních vrstvách atmosféry, havárie jaderné elektrárny v Černobylu a řada dalších jevů názorně demonstrují ojedinělou schopnost člověka ničit své vlastní životní prostředí. Není proto divu, že vliv energetiky na životní prostředí a vzrůstající zdravotní rizika jsou v popředí zájmu nejen odborníků, ale i široké veřejnosti. Přestože byl tento zájem bezpochyby iniciován především rozvojem jaderné energetiky, nejsou zdravotní rizika ani negativní vlivy na životní prostředí specifikou jaderné energie ani dalších energetických technologií. Ve skutečnosti je každá lidská činnost provázena určitým rizikem, dokonce i když neděláme vůbec nic, jsme vystaveni riziku. Nelze tedy ani na průmyslovém zařízení požadovat „nulové riziko“, či „absolutní bezpečnost“; prosazování takových požadavků svědčí o neporozumění podstatě rizika. Základní otázkou však zůstává, jak velké riziko je pro společnost či jednotlivce přijatelné?
Názory na přijatelnost rizika se případ od případu překvapivě odlišují. Mnoho lidí je ochotno podstoupit poměrně vysoká dobrovolná rizika v rámci činností, jež jim přinášejí uspokojení či potěšení. Nezdá se, že by poměrně vysoké riziko spojené s užíváním osobních automobilů vyvolávalo pochybnosti o účelnosti motorismu. Jiným příkladem jsou vysoká rizika přijímaná v některých druzích sportu, jako jsou automobilové závody, jízda na motocyklu či horolezectví.
Podstatně menší rizika akceptují lidé tam, kde jde o zájem celé společnosti, a to i tehdy, jde-li o zachování její existence. V takovém případě hovoříme o riziku vnuceném. Jedná se zejména o rizika daná průmyslovou činností nebo znečišťováním životního prostředí a zhoršováním životních podmínek. Některá dobrovolná a vnucená rizika shrnuje tabulka 1. Uvedené hodnoty jsou pochopitelně pouze přibližné a byly stanoveny s použitím různých předpokladů. Každý konkrétní údaj je tedy nutno brát s rezervou. Na základě těchto údajů lze odhadnout, že společnost akceptuje v průmyslové činnosti riziko úmrtí 10-7, tj. úmrtí asi jedné osoby z 10 milionů za rok. To je přibližně asi desetina úmrtí vyvolaných přírodními katastrofami. Takováto hodnota představuje také východisko pro stanovení minimálních bezpečnostních požadavků v rámci projektování moderních jaderných elektráren.
2. Je radioaktivní záření nebezpečné?
Zdá se, že v současné době alespoň u některých skupin obyvatelstva převládá ve vztahu k radioaktivitě nedůvěra vyvolaná obavou z možného zneužití jaderného arzenálu či strachem z těžkých havárií jaderných elektráren, znásobeným následky událostí v Černobylu. Radioaktivita je považována za něco nepřirozeného a životu nepřátelského, co se začalo uplatňovat především jako průvodní jev rozvoje jaderné energetiky. Fundamentální odpůrci jaderné energie často argumentují smrtonosným radioaktivním zářením bez ohledu na intenzitu tohoto záření.
Lze však snadno ukázat, že radioaktivita tvoří přirozenou součást životního prostředí a co více, bez ní by nebylo života. Samotný vznik vesmíru je úzce spjat s jadernými reakcemi a s jadernými přeměnami, jež vedly ke vzniku současného Světa. Je to jaderná stabilita, která rozhoduje o hojnosti či řídkém výskytu prvků ve vesmíru a na Zemi. Z více než 5000 známých nuklidů je 95 % radioaktivních. Existuje teorie, podle níž i zbývajících 5 % nuklidů je radioaktivních, pouze jejich poločas rozpadu je natolik dlouhý, že nemohl být ještě určen. Téměř všechna energie na Zemi je v principu jaderného původu, ať již máme na mysli Slunce jakožto fúzní jaderný reaktor, nebo geotermální energii mající svůj původ v radioaktivním rozpadu nuklidů v nitru Země. Prakticky všechny přírodní látky, které nás obklopují, jsou do určité míry radioaktivní a je jen otázkou definice, od jaké úrovně je za radioaktivní látky skutečně považujeme. Dokonce i některé orgány lidského těla obsahují radionuklidy a vysílají záření. Tabulka 2 názorně ilustruje radioaktivitu běžných látek, které nás obklopují.
Intenzita ionizačního záření, jemuž je lidstvo vystaveno v různých oblastech světa, se překvapivě liší (více než o řád) a vlivem civilizačních faktorů patrně vzrůstá. Ještě v r. 1977 se uváděl průměrný roční příkon dávkového ekvivalentu2 z přirozených zdrojů kolem 1 mSv za rok, v současné době je příspěvek přírodních a umělých (civilizačních zdrojů) pro průměrného obyvatele již 2 - 3 mSv za rok. Největší podíl na umělých zdrojích mají stavební materiály (1,2 mSv/r) a lékařská diagnostika (0,6 mSv/r).
2. 1 Biologické účinky ionizujícího záření
Již dlouhou dobu je známo, že velké dávky ionizujícího záření mohou poškodit biologickou tkáň. Dokonce i některé přírodní zdroje jaderného záření mohou mít velmi negativní účinky. Špatně větrané štoly uranových dolů např. způsobily bezpochyby již v minulosti mnohá předčasná úmrtí zaměstnanců, jak lze soudit z toho, že některé ženy horníků stačily v 19. století za svůj život až šestkrát ovdovět.
Působení ionizačního záření na živou hmotu se řídí stejnými fyzikálními zákony, jaké platí pro látky neživé. Dochází k ionizaci a excitaci, přičemž je absorbována energie. K popisu procesů, které vedou od absorpce energie záření až ke stabilizovanému poškození molekuly a později k morfologickým a funkčním změnám, zjistitelným na buněčné nebo orgánové úrovni, existuje několik vzájemně se doplňujících modelů. Při zásahu buněčného jádra může dojít ke dvěma procesům:
Buňka může být buď okamžitě usmrcena, nebo může být poškozena tak, že se již není schopna dělit. Druhá, častější forma se projeví hlavně ve tkáních, v nichž probíhá intenzivní buněčné dělení (krvetvorné orgány, výstelka střeva, vyvíjející se zárodek).
Poškození buňky nenarušuje její schopnost se dělit, ale projevuje se poruchou genetické informace, uložené v chromozomech. Záření vyvolává změny (mutace), které lze rozdělit na gametické, poškozující vajíčka nebo spermie a způsobující genetické změny, a na mutace somatické, mající vztah ke vzniku zhoubných nádorů.
Účinky ionizačního záření na lidské zdraví jsou důsledkem poškození buněk, tkání a orgánů. Nejdůležitější vlivy velkých dávek lze rozdělit do následujících skupin:
1. Akutní nemoc z ozáření. Po jednorázovém ozáření těla nebo jeho větší části dávkou převyšující 1 Gy (gray) dojde v tkáni a orgánech k hromadné buněčné smrti. V závislosti na velikosti dávky jsou nejprve poškozeny krvetvorné orgány, trávicí ústrojí a další orgány až po centrální nervový systém. Prahová dávka pro poškození kůže se pohybuje kolem 3 Gy. Typická je epilace (ztráta ochlupení), která může být po dávce 6 Gy trvalá. Ozáření pohlavních žláz způsobuje ztrátu plodnosti, u mužů po dávkách 3 až 8 Gy, u žen již od 3 Gy.
2. Poškození vyvíjejícího se plodu v těle matky. Mimořádná radiosenzitivita vyvíjejícího se plodu je dána rychlostí, s níž se dělí buňky. Poškození závisí na dávce a na stupni vývoje plodu. V prvých dvou týdnech po oplodnění je sice zárodek citlivý, ale buď zanikne, nebo přežije bez poškození. Zvlášť vysoké riziko vzniku malformací je mezi 3. a 8. týdnem těhotenství. Ozáření plodu mezi 8. a 15. týdnem by se projevilo opožděným psychickým vývojem narozených dětí. V poslední třetině těhotenství je již plod relativně radiorezistentní, takže jeho poškození by zpravidla znamenalo i smrt matky.
3. Zhoubné nádory (rakovina) představují nejzávažnější pozdní somatické účinky ionizačního záření. Rakovina se rozvíjí jako nekontrolované zdvojování poškozené buňky, a to za dvou základních podmínek. Prvou je vznik poškozené buňky s mutovanou informací, přenášenou na nové generace buněk. Takové poškození může nastat mnoha způsoby: teplem, chemickým působením (podle některých pramenů je v současné době známo nejméně 1500 karcinogenních látek), napadením bakteriemi nebo viry či ionizačním zářením. Vyloučen není ani spontánní vznik rakovinné buňky. Druhou podmínkou je oslabení obranné schopnosti organismu, která se projevuje tendencí eliminovat atypické buňky či potlačit jejich růst. Důležitou charakteristikou nádorového onemocnění je časový průběh této choroby. Po ozáření nevznikne zhoubný nádor okamžitě, ale až po několikaletém období latence (např. u leukémie trvá latence 5 - 20 let, u nádorů plic 10 - 40 let). Z průběhu nemoci nelze odlišit spontánní případy výskytu rakoviny od rakoviny vyvolané umělými karcinogenními účinky.
4. Genetické změny. Dalším závažným pozdním účinkem ionizačního záření může být poškození potomstva ozářených osob jako důsledek mutace v jádru zárodečných buněk (vajíčka, spermie). Genetické účinky záření se projevují zvýšenou frekvencí spontánně se vyskytujících mutací. Zatím nebyly objeveny žádné specifické mutace, které by bylo možno přisoudit účinkům ionizujícího záření a odlišit je tak od mutací vyvolaných např. chemickým působením. Je-li mutovaný gen schopen reprodukce při dělení buňky, je mutace předávána do dalších generací. Odhaduje se, že mutovaný gen setrvá v populaci až 40 generací. Obvyklým výsledkem genetické mutace je těžko postřehnutelná změna v rámci součást variability lidského druhu. Přibližně 5 - 10 % všech novorozenců má jednu či více genetických mutací reprezentujících odchylky od jejich rodičovské zárodečné tkáně.
2. 2 Radiační riziko nízkých dávek – je bezprahová linearizace dobrým modelem?
Zatímco v oblasti velkých dávek není o škodlivém vlivu záření na biologické organismy pochyb, zůstává oblast malých dávek předmětem dlouholetého sporu, který v posledních letech nabývá na intenzitě. Korektní a dostatečně jednoduché vyjádření závislosti biologických účinků ionizačního záření na efektivním dávkovém ekvivalentu při expozicích srovnatelných s přirozeným pozadím je velmi obtížné, ne-li nemožné a dosavadní pokusy jsou v tomto směru málo průkazné a často rozporné. Experimentální data pro stanovení rizika se získávají statistickým vyšetřováním pacientů podrobených radiační terapii, výzkumem skupin profesionálně radiačně exponovaných osob a studiem dalších skupin obyvatelstva vystavených ionizačnímu záření. Největší základnu určování radiačních rizik však stále ještě představují výzkumy z Hirošimy a Nagasaki.
V současné době se při výpočtu radiačního rizika vychází z doporučení Mezinárodní komise pro radiační ochranu (ICRP) pro stochastické hodnocení radiačního rizika na základě homogenního ozáření celého těla. Toto doporučení se ve většině zemí stalo závaznou normou a používá se všeobecně ke kvantifikaci rizika úmrtí jako důsledku projevu rakoviny vyvolané ionizačním zářením. Pro obě pohlaví a všechny věkové skupiny se používá lineární vztah mezi efektivním dávkovým ekvivalentem a rizikem úmrtí na rakovinu, bez prahové hodnoty, nezávisle na příkonu. Směrnice této přímky je stanovena na základě výzkumu skupiny 80 000 lidí přežívajících atomové bombardování v Hirošimě a Nagasaki. Tato skupina obdržela kolektivní dávkový ekvivalent 20 000 manSv a vyskytlo se v ní přibližně 200 případů rakoviny včetně leukémie navíc proti populaci neozářené. Směrnice přímky vychází z předpokladu, že kolektivní efektivní dávkový ekvivalent 100 manSv způsobí pravděpodobně v období dalších 40 let jedno úmrtí na rakovinu.
Předpoklad o lineární bezprahové závislosti používaný na základě extrapolace z oblastí vysokých dávek se zdá být logickým důsledkem toho, že primárním jevem způsobujícím rakovinu a mutace je interakce částice s jádrem buňky. Přes veškerou snahu a velkoryse pojaté experimenty se však lineární charakter závislosti v oblasti nízkých dávkových příkonů nepodařilo prokázat.
Tak např. ve Švýcarsku byla na začátku 70. let provedena studie hodnotící výskyt rakoviny ve třech skupinách obyvatelstva rozdělených do třech zón s různou hladinou přirozené radioaktivity (1. zóna: méně než 1,2 mSv/r, 2. zóna: 1,2 až 1,8 mSv/r a 3. zóna: 1,8 až 2,5 mSv/r). Studie paradoxně ukázala větší počet onemocnění v prvých dvou zónách. Jiným rozsáhlým výzkumem provedeným v Číně bylo porovnání výskytu leukémie, 8 druhů rakoviny a 31 genetických charakteristik ve skupině 73 000 lidí žijících v oblasti s úrovní 2,31 mSv/r s výskytem uvedených onemocnění kontrolní skupiny 77 000 lidí vystavených přírodnímu záření 0,96 mSv/r. Ani zde se nepodařilo prokázat očekávané korelace.
Pokud by lineární bezprahová teorie skutečně platila, pak by běžné používání rentgenového záření v medicíně muselo vést ročně ve světě ke 100 000 úmrtí, což neodpovídá skutečnosti. Denně se jenom ve Spojených státech amerických dělá téměř milion lékařských úkonů využívajících radioizotopy, rentgenové paprsky a další druhy záření. Jde o nejnovější a nejlepší lékařské metody, a přece se dnes tisíce lidí těmto postupům z neodůvodněného strachu před zářením vyhýbají. Nákladné požadavky na dozor navíc mnohdy zvyšují cenu takových postupů natolik, že se neudrží na trhu. Kvůli strachu ze záření a vysokým nákladům jsou ohroženy další četné užitečné aplikace v průmyslu a zemědělství.
V poslední době se naopak množí publikace, které alespoň v určitých oblastech naznačují, že nízké dávky mohou dokonce zvyšovat odolnost organismu proti rozvoji rakoviny (radiační hormeze). Pokud by se podařilo takovýto vliv jednoznačně prokázat a blíže specifikovat podmínky pozitivního vlivu malých dávek na lidský organismus, byl by to pro další rozvoj jaderné energetiky jeden z nejvýznamnějších impulzů poslední doby.
Princip ALARA
V otázce vlivu nízkých dávek na živé organismy tedy zatím nepanuje shoda. Projevem jisté bezradnosti v tomto směru je tradiční silně konzervativní přístup založený na představě, že je nutné každou sebemenší expozici spojovat s určitým, i když malým rizikem. Bezprostředním důsledkem tohoto přístupu je základní princip "alara" (as low as reasonable achieveble), tj. dodržovat tak nízkou dávku, jak je rozumně dosažitelné. I když chápeme praktické důvody, které před lety vedly k zavedení tohoto jednoduchého a univerzálního přístupu, nelze nevidět, že tento princip vede k vytváření iracionální představy o biologické škodlivosti jakéhokoliv ionizačního záření a k vynakládání neúměrných finančních prostředků na akce, jejichž výsledek rozhodně neodpovídá investovaným nákladům.
Velký podíl na tomto stavu má bezpochyby současná praxe mediálního zneužívání spekulativního hodnocení zdravotních důsledků nízkých dávek působících na velké množství obyvatel, kdy se výsledky výpočtu úmrtí na rakovinu založené na bezprahovém lineárním modelu vydávají za prokazatelnou skutečnost. Jako příklad uveďme studie, které uvádějí desítky až stovky tisíc obětí černobylské havárie v důsledku úmrtí na rakovinu a leukémii v dalších 40 letech. Velmi podrobné studie mezinárodních nezávislých týmů ani deset let po havárii nepotvrdily takové údaje a nenašly žádný důkaz, který by podpořil lineární bezprahovou teorii v oblasti malých dávek. Za skutečné oběti iracionálního strachu však lze označit více než 100 000 potratů provedených v Evropě v době havárie z důvodu obavy z narození „radiačního mutanta“. Zde je namístě znovu zdůraznit, že lineární bezprahová extrapolace účinků malých dávek na základě linearizace je vysoce konzervativní, experimenty v oblasti nízkých dávek nepodložená metoda, která nemusí mít mnoho společného se skutečným rizikem nízkých dávek. Více než cokoli jiného vyjadřuje linearizace nejistotu a neznalosti v této oblasti, které však již neodpovídají současnému stavu vědomostí.
2. 3 Radiační hormeze
V současné době již nelze přehlížet doklady o tom, že vliv záření v oblasti nízkých radiačních dávek nejen není škodlivý, ale je dokonce blahodárný. Pozitivní vliv nízkých dávek na zdraví (radiační hormeze) lze nejspíše přirovnat k očkování, při němž malá dávka oslabených bakterií stimuluje imunitní systém ke zvýšenému výkonu. Záření v nízkých dávkách stimuluje a zvyšuje účinnost kontrolního biosystému, který opravuje poškozenou DNA.
Prvotním procesem radiačního vzniku zhoubných nádorů je poškození struktury DNA vedoucí ke genetické mutaci v jednotlivých buňkách tkáně vystavené záření. Za jednu hodinu dojde však v každé buňce k 5000 až 100 000 případů poškození v důsledku termodynamické nestability či napadení chemickými radikály vznikajícími při endogenních biochemických reakcích. Ve srovnání s tímto velkým počtem spontánního poškození je příspěvek nepatrného počtu poškození vyvolaného nízkou radiací zanedbatelně malý. Kritickým poškozením je nicméně pravděpodobně současné roztržení obou pásů šroubovice molekuly DNK, typické pro radiační působení. I když jsou dvojité zlomy šroubovice DNA hůře opravitelné než poškození pouze jednoho vlákna, převyšují neopravená či špatně opravená poškození (tj. mutace) v důsledku metabolismu ty poruchy, které jsou vyvolány zářením při nízkých dávkách.
Za své přežití vděčíme účinným obranným mechanismům, jež chrání DNA před poškozením (antioxidanty), vzniklá poškození opravují (enzymy) a mutované buňky odstraňují. Biosystém kontroly poškozování DNA denně odstraňuje z lidského těla asi 1013 mutací. Záření v nízkých dávkách účinnost tohoto biosystému kontroly poškozování DNA stimuluje a zvyšuje. Zvýší-li se u záření jeho dávka a dávkový příkon, biosystém kontroly poškozování DNA se naopak progresivně potlačuje, až zcela přestane fungovat. Typický efekt radiační hormeze je patrný z obr. 1.
Jestliže vědecky porozumíme pozitivním zdravotním efektům, k nimž vede adaptivní odezva na nízké úrovně záření, bude možné ustoupit od současné praxe radiační ochrany a realisticky hodnotit radiační riziko. Význam této změny přístupu k radiačnímu riziku lze dnes pro další rozvoj jaderných technologií, ať již energetických, lékařských nebo jiných stěží docenit. Bezpochyby jde o zásadní přeměnu v přístupu k biologickým účinkům malých dávek ionizačního záření, která by mohla znamenat zlom v dosavadním nepříznivém vývoji názorů části populace v Evropě a USA na další rozvoj jaderné energetiky.
3. Je riziko provozu jaderných elektráren přijatelné?
Jaderná energetika je prvou energetickou technologií, která uvolňuje do životního prostředí umělé radioizotopy. I když jsme se s radioaktivními látkami setkali i v plynných exhalacích z komínů elektráren na fosilní paliva, šlo o přirozené radionuklidy zemské kůry, které se dostávají do spalovacího prostoru spolu s palivem. Nejvýznamnější je tvorba produktů štěpení při „vyhořívání“ paliva v jaderných elektrárnách. Jelikož mají primární produkty štěpení ve svých jádrech vysoký přebytek neutronů, jsou radioaktivní a vytvářejí rozpadové řady. Některé radionuklidy mají velmi dlouhý poločas rozpadu a s jejich radioaktivitou je třeba počítat stovky a tisíce let. Velké nekontrolované uvolnění radioaktivních produktů štěpné řetězové reakce může v principu nastat:
Jadernou explozí (pokusné výbuchy, použití jaderných zbraní, exploze jaderného zařízení).
Za provozu reaktoru (havárie s roztavením aktivní zóny a s porušením ochranných bariér).
Selháním ochranných bariér při dopravě, skladování a konečném uložení radioaktivních látek.
Při hodnocení vlivu jaderné energetiky na zdraví člověka a na životní prostředí nelze vycházet pouze z provozu jaderné elektrárny, ale je třeba zahrnout celý palivový cyklus. Součásti palivového cyklu jsou: dobývání a úprava uranové rudy, chemické zpracování rudy, obohacování přírodního uranu izotopem U 235, výroba palivových článků, provoz jaderného reaktoru, skladování vyhořelých palivových článků, případně přepracování paliva za účelem využití zbylých štěpitelných látek, uložení radioaktivního odpadu a doprava mezi jednotlivými provozy palivového cyklu. Je zřejmé, že vyčerpávající hodnocení rizik celého palivového cyklu přesahuje rámec tohoto příspěvku. Zaměříme se proto především na rizika, která by mohla omezit dosavadní rozvoj jaderné energetiky.
3. 1 Normální provoz jaderných elektráren
V průběhu provozu jaderné elektrárny se uvolňují radioaktivní látky, odpadní teplo a chemické látky v odpadních vodách. Analýza dostupných údajů ukazuje, že množství radioaktivních výpustí z jaderných elektráren je závislé na hermetičnosti palivových povlaků a na rychlosti úniku chladiva netěsnostmi v primárním okruhu. Rozptyl v aktivitě výpustí jednotlivých elektráren je velmi značný a liší se až o pět řádů. Nebylo jednoznačně prokázáno zvýšení aktivity výpustí v závislosti na délce provozu jaderných elektráren, ani souvislost s procesem zdokonalování energetických reaktorů. Technika zpracování plynných a tekutých radioaktivních výpustí z jaderných elektráren je v současné době na takové úrovni, že dávka záření přecházející na obyvatelstvo zůstává hluboko pod vysoce konzervativní normou doporučenou ICRP. Tak např. v USA by limitní hodnota plně rozvinuté jaderné energetiky při vhodném umístění elektráren tak, aby některá skupina obyvatelstva nebyla vystavena účinku příliš velkého množství exhalací z více elektráren, pravděpodobně nebyla větší než 0,05 mSv ročně. Tento dávkový příkon zahrnuje vnitřní i zevní expozici a představuje pouze kolem 2 % dávkové zátěže z přirozeného pozadí.
I když je zřejmě ještě předčasné argumentovat pozitivní radiační hormezí, vyplývá z dosavadních provozních zkušeností jaderných elektráren, že i v případě lineární bezprahové teorie nepředstavuje běžný provoz dobře udržovaných jaderných elektráren skutečný problém.
3. 2 Spolehlivé uložení radioaktivních látek a odpadů
Jednou z těch otázek, kde lze očekávat diskuse a pochybnosti, je problém manipulace a trvalého uložení či likvidace radioaktivních odpadů. Největší problém představují vyhořelé palivové články vznikající při provozu jaderné elektrárny v aktivní zóně reaktoru. Termín "vyhořelé palivo" nemá pochopitelně nic společného s klasickým spalováním. Jde o palivové články, v nichž se rozštěpila převážná většina jader izotopu uranu U235.
Palivové články vyjmuté z aktivní zóny tlakovodních reaktorů obsahují asi 95 % U238, 1 % štěpitelného U235 a také 1 % vzniklého štěpitelného plutonia 239. Tyto izotopy lze považovat za energetickou surovinu, zbývající tři procenta představují radioaktivní produkty štěpení a aktinidy. Hlavní podíl na radioaktivitě štěpných produktů mají cesium 137 a stroncium 90. Obrovský inventář radioaktivních látek obsažených ve vyhořelém palivu je závažný nejen z hlediska biologických účinků, ale rozpadající se nuklidy představují i významný zdroj tepla v odstaveném reaktoru (zbytkový vývin tepla).
Původní představy o uzavřeném palivovém cyklu vycházely z přepracování vyhořelého paliva, které by umožnilo energetické využití zbylého uranu a plutonia. Současně by se významně zmenšil objem vysoce radioaktivních látek vyžadujících likvidaci či trvale bezpečnou izolaci od životního prostředí. Přepracování paliva je však náročné, očekávaný rozvoj rychlých reaktorů se zatím neuskutečnil a světové ceny uranu jsou vzhledem k zaostávajícímu rozvoji jaderných elektráren nízké. V současné době proto převládá otevřený palivový cyklus, který počítá s trvalým bezpečným uložením celých vyhořelých palivových článků, a to buď definitivně (např. Švédsko), nebo s možností v budoucnu využít trvale uložené články jako surovinu.
Jelikož aktivita radioaktivních látek exponenciálně s časem klesá, je účelné rozčlenit problém vyhořelých článků do dvou časových etap. V prvé etapě je pokles aktivity a tím i vyvíjeného tepla relativně rychlý a po 40 letech dosahuje aktivita vyhořelého paliva již jen 10 % původní hodnoty. Další pokles je však již pomalejší a zhruba po 500 letech toxicita radioaktivních odpadů poklesne na úroveň radioaktivních látek vyskytujících se v přírodě. Po tisíci letech klesne radioaktivita asi na 1 % původní hodnoty, izolaci vyhořelého paliva od životního prostředí je však třeba zabezpečit na několik tisíciletí. Tento problém jistě nelze podceňovat.
V současné době proto velká většina států bez ohledu na způsob, jakým chtějí v budoucnu naložit s vyhořelým palivem, umisťuje palivo na 40 až 50 let do meziskladů budovaných buď přímo v areálu jaderných elektráren, nebo do samostatných centrálních meziskladů. Toto řešení poskytuje dostatek času na nezbytný výzkum, vývoj a ověření optimální koncepce konečného uložení či likvidace vysoce aktivních odpadů. Podle švédských zkušeností by neměly náklady na likvidaci vyhořelých palivových článků v případě trvalého uložení překročit 5 % ceny vyrobené jaderné elektřiny.
Je nutné zdůraznit, že problém likvidace vyhořelých palivových článků není dán tím, že by snad vědci a inženýři nevěděli, jak s vyhořelým palivem naložit, ale jde o optimální volbu z řady metod, které byly v průběhu doby navrženy a z nichž mnohé byly i ověřeny. Mezi kuriózní, ale v podstatě uskutečnitelné návrhy patří např. možnost vystřelovat radioaktivní odpad raketami do kosmického prostoru tak, aby dopadly na Slunce. Podstatně nadějnější je současný výzkum urychlovači řízených transmutačních technologií, umožňující skutečnou likvidaci radioaktivních látek s dlouhým poločasem neutronovou transmutací na stabilní nuklidy, nebo radionuklidy s přijatelným poločasem rozpadu. Vyhořelé jaderné palivo tak lze v této souvislosti považovat za energeticky zajímavou látku pro budoucí „transmutory“. Trvalé úložiště tak zůstává dnes již dobře ověřenou záložní variantou, k níž lze přistoupit v případě selhání dalších uvažovaných metod.
3. 3 Havárie jaderné elektrárny
Jako v ostatních oborech průmyslové činnosti, tak i v jaderném průmyslu se stávají nehody a havárie, které mohou být způsobeny konstrukční či výrobní vadou různých technických zařízení nebo chybnou obsluhou (lidský faktor). Následky takových selhání mohou vyvolat sled událostí, které mohou ohrozit životní prostředí, i když pravděpodobnost takových událostí je velice nízká. Největší riziko havárie jaderné elektrárny z hlediska ohrožení životního prostředí a zdraví obyvatelstva spočívá v účinku uvolněných radioaktivních látek, nikoliv v samotném neřízeném uvolňování tepelné energie. Jediným známým způsobem, jak se mohou radioaktivní látky z aktivní zóny ve větší míře uvolnit, je těžká havárie spojená s následným tavením či vypařováním vyhořelého paliva.
Možnosti velké havárie s tavením aktivní zóny byla již v počátcích rozvoje jaderné energetiky věnována velká pozornost. První důkladnou analýzu bezpečnosti jaderných elektráren založenou na pravděpodobnostním přístupu vypracoval v r. 1975 v USA profesor Rasmussen ve spolupráci s dalšími odborníky z univerzit a vládních organizací. Výsledky této studie lze stručně shrnout tak, že riziko vyplývající z havárie jednoho sta amerických jaderných elektráren s lehkovodními reaktory je hluboko pod rizikem způsobeným jinou průmyslovou činností a je zhruba srovnatelné s rizikem, které představuje pád meteoru.
Určitým nedostatkem podobných studií však je to, že plně nerespektují chyby způsobené lidským faktorem. Porušování provozních předpisů, nesprávné pochopení situace a chybné rozhodnutí vyplývající z neznalosti komplexních dynamických vazeb v jaderné elektrárně mohou být mnohem častější příčinou havárie, než selhání techniky. Lidský faktor je velmi mnohostranný a současné snahy o jeho pravděpodobnostní vyjádření zatím nejsou příliš přesvědčivé. Těžká havárie s roztavením aktivní zóny, byť velice málo pravděpodobná, představuje u současných jaderných elektráren nenulové riziko a bylo by chybou toto riziko přehlížet. Na této skutečnosti nic nemění ani dosavadní úspěšný provoz evropských jaderných elektráren s lehkovodními reaktory, včetně voroněžských reaktorů, ani bezchybná funkce ochranné obálky havarované americké jaderné elektrárny TMI.
4. Lze vyloučit katastrofické selhání jaderné elektrárny?
Žádná z velkých havárií reaktorů, které se dosud staly, nevyvrátila závěry Rassmussenovy studie týkající se nízkého rizika těžké havárie tlakovodních reaktorů s roztavením aktivní zóny. Při požáru jaderné elektrárny ve Windscale v Anglii v roce 1957 uniklo větší množství radioaktivního jódu, který zamořil oblast střední Anglie natolik, že mléko bylo po několik týdnů nepoživatelné. Šlo však o grafitový reaktor chlazený CO2 a neroztavila se zóna. Jinou otázku je samozřejmě havárie jaderné elektrárny v Černobylu v roce 1986. Grafitový reaktor této elektrárny je však natolik koncepčně odlišný, že představuje zcela jinou kategorii jaderných zařízení a konkrétní závěry o riziku těžkých havárií formulované na základě této havárie jsou v případě lehkovodních reaktorů nepoužitelné. K částečnému roztavení aktivní zóny tlakovodního reaktoru již nicméně došlo - při havárii americké jaderné elektrárny v Three Mile Island (TMI).
4. 1 Havárie tlakovodního reaktoru Three Mile Island
Průlom v dosud příznivém veřejném mínění způsobila havárie v americké jaderné elektrárně s tlakovodním reaktorem Three Mile Island v roce 1979. Havarijní proces 2. bloku o výkonu 880 MWe zahájil běžný výpadek napájecí vody do jednoho ze dvou parních generátorů elektrárny. Po rychlém odstavení elektrárny se otevřel pojistný ventil, aby se snížil tlak v primáru. Potud probíhal přechodový proces podle projektu. Další průběh byl však ovlivňován dvěma skutečnostmi, o nichž operátoři nevěděli. Na výtlačné části napájecího potrubí zůstaly z hrubé nedbalosti údržby uzavřeny uzavírací ventily, takže voda z náhradního systému napájení se nedostala do parních generátorů a odvod tepla z primárního okruhu zůstal přerušen. Druhým problémem bylo zaseknutí pojistného ventilu primárního okruhu v otevřené poloze, takže trvale unikala voda z primárního okruhu.
Únik vody nebyl včas odhalen a následovala dlouhá a složitá řada ne zcela úspěšných akcí, probíhajících ve znamení chybného hodnocení situace. Po složitém několikahodinovém průběhu havárie došlo ke zničení aktivní zóny a k rozsáhlému roztavení paliva. Další bariéry – reaktorová nádoba a kontejnment - však zůstaly zachovány a uvolněné radioaktivní látky byly lokalizovány v reaktoru a v kontejnmentu. Pouze na počátku havárie uniklo nepodstatné množství radioaktivního izotopu Xe133, skutečný kolektivní dávkový ekvivalent obyvatelstva byl vyhodnocen na 40 manSv. Samotný průběh havárie na TMI-2 potvrdil, že spolehlivý lokalizační systém ochranné obálky je schopen zabránit úniku radioaktivních látek do okolí elektrárny.
Havárie TMI byla v USA plně využita k získání všech informací, které by mohly přispět ke zvýšení odolnosti lehkovodních reaktorů proti následkům těžkých havárií. Výzkumné práce byly rozvrženy na 10 let a vynaložené finanční prostředky dosáhly několika set milionů dolarů. Oproti původním předpokladům byla aktivní zóna poškozena mnohem více. Vizuální prohlídky a pečlivé metalurgické rozbory v dalších letech prokázaly, že se roztavilo asi 40 % aktivní zóny a více než 20 tun taveniny proniklo na dno nádoby. Pouze dodatečné vstřikování vody a úspěšné ustavení dlouhodobého dochlazovacího systému zabránilo protavení reaktorové nádoby.
4. 2 Černobyl
Dosud k největšímu úniku radioaktivních látek došlo při havárii čtvrtého bloku jaderné elektrárny Černobyl v dubnu 1986. Jenom radioaktivního jódu uniklo přibližně tisíckrát více než ve Windscale. V Černobylu však šlo o netypickou havárii na netypickém reaktoru. Hodnocení bezpečnosti jaderných elektráren, které se konalo v srpnu 1986 ve Vídni jako odezva na havárii v Černobylu, znovu potvrdilo, že technická bezpečnost jaderných elektráren je na uspokojivé úrovni, avšak mimořádnou pozornost je třeba věnovat možnému selhání lidského činitele. Těžkým haváriím lze vhodnými prostředky předcházet a následky z hlediska uvolnění radioaktivních látek významně snižovat. Realizací nových projektů se zvýšenou inherentní bezpečností lze toto riziko prakticky vyloučit.
Zatímco technickou stránku havárie v Černobylu se podařilo časem uspokojivě vysvětlit, zůstává otázka dlouhodobého zdravotního poškození pramenem trvalých nejasností a sporů. Na jedné straně stojí tvrzení o 31 úmrtích a nevýznamných následcích, druhý extrém představují spekulativní odhady na základě bezprahové lineární teorie a kolektivní dávky, které udávají až stovky tisíc obětí. I když je na definitivní závěry s ohledem na čtyřicetiletou latentní dobu pro výskyt rakoviny ještě brzo, shrňme fakta, která lze po deseti letech od havárie považovat za objektivní [1]:
V prvých deseti dnech po explozi reaktoru bylo do ovzduší uvolněno 400x více radioaktivního materiálu než při výbuchu prvé atomové pumy v Hirošimě (1018 Bq). To je nicméně jedna tisícina až jedna setina radioaktivity uvolněné do ovzduší v padesátých a šedesátých letech při zkouškách atomových zbraní.
Sledovaný ohrožený soubor obyvatelstva tvoří 180 000 pracovníků z vyčišťovacích prací, 135 000 obyvatel evakuovaných z 30km zóny, 282 000 obyvatel žijících stále v uzavřené oblasti, 9000 dětí rodičů vystavených záření a 12 000 dětí, které obdržely vysoké dávky radioaktivního jódu.
Z 237 hospitalizovaných pracovníků elektrárny utrpělo 134 akutní nemoc z ozáření. Z této skupiny zemřelo v prvých 3 měsících 28 osob. V dalších 10 letech zemřelo 14 bývalých pacientů, nikoliv však nevyhnutelně na následky ozáření. Dva lidé zahynuli při výbuchu, další pracovník zemřel na selhání srdce.
V devadesátých letech se zvýšil počet dětí do 15 let s rakovinou štítné žlázy. Celkově bylo touto nemocí postiženo 800 dětí, v roce 1995 dosáhl přírůstek postižených 90 případů za rok. Jedná se vesměs o děti vystavené působení radioaktivního jódu těsně po havárii (poločas rozpadu nuklidu I 131 je osm let). Tato nemoc je léčitelná.
Byla provedena studie všech dalších osob, které v černobylské elektrárně pracovaly a zemřely po havárii. Z celkového počtu 150 jich 30 % zemřelo na kardiovaskulární choroby, 19 % bylo sebevražd (tj. 29 osob !), 13 % zemřelo na otravu alkoholem (!), 8 % na rakovinu a 30 % z jiných příčin.
Kromě zmíněné rakoviny štítné žlázy nebyly nalezeny žádné přímé dlouhodobé zdravotní následky, které by bylo možné přičíst kolektivní dávce ionizačního záření a které by měly vzniknout v případě platnosti lineární bezprahové teorie.
Přestože poslední bod vyznívá velmi optimisticky a je v souladu s argumenty proti lineárnímu bezprahovému modelu hodnocení vlivu nízkých dávek na vznik rakoviny, neznamená to, že by se následky Černobylu obešly bez významných zdravotních problémů. Obyvatelé Ukrajiny a některých dalších částí bývalého Sovětského svazu trpí zvýšenou nemocností (poruchy zažívacího ústrojí, dýchací obtíže, kardiovaskulární choroby, poruchy nervového systému, aj.) a zvýšenou úmrtností. Prvotní příčinou zůstává jaderná havárie, mění se však mechanismus, který škodlivé efekty vyvolává. Velký vliv má nepochybně psychický stres vyvolaný pocitem iracionálního strachu, vinu mají pravděpodobně i špatné ekonomické a sociální podmínky, ztráta perspektiv aj.
4. 3 Bezpečnost jaderných elektráren s tlakovodními reaktory
Po havárii v Černobylu se ukázala potřeba nově formulovat všeobecně přijatelné komplexní základní principy, zajišťující vysokou úroveň bezpečnosti současných i budoucích jaderných elektráren. Úkolu zformulovat takové principy, cíle a požadavky se ujala skupina INSAG-3 ustavená v roce 1985 jako poradní orgán generálního ředitele Mezinárodní atomové agentury IAEA. Tato skupina vydala v roce 1988 dokument s názvem" Základní bezpečnostní principy jaderných elektráren" (75-INSAG-3), který lze považovat za výchozí materiál pro posouzení jaderné bezpečnosti nejen současných elektráren, ale i budoucích projektů s novými typy reaktorů. V této souvislosti je však nutné zdůraznit, že nejde o závazný legislativní dokument, ale o doporučení, které však velká většina států respektuje. Také česká atomová legislativa je s ním plně v souladu.
Přes nesporný význam základních bezpečnostních principů 75-1NSAG-3 je pro nás v současné době důležité především stanovisko Evropské unie. S ohledem na složení EU je jistě velmi obtížné hledat konsensus jednotlivých zemí v otázce evropského přístupu k bezpečnostním problémům dalšího využívání jaderné energie a v současné době neexistuje v této oblasti žádný legislativní dokument vyjadřující jednoznačně postoj EU. Na sjednocení přístupu EU k otázkám přijatelnosti jaderných elektráren se nicméně vynakládá velké úsilí. Konkrétním výsledkem v tomto směru jsou probíhající práce na dokumentu EUR [2] zaměřeném na požadavky, které musejí splňovat budoucí jaderné elektrárny s tlakovodními reaktory, a to nejen v otázkách bezpečnosti.
Základním pilířem bezpečnosti současných i projektovaných jaderných elektráren je princip hloubkové ochrany a důraz na vysokou kulturu bezpečnosti.
Hloubková ochrana (Defence in Depth)
Podle tohoto principu je provoz jaderné elektrárny za všech okolností zabezpečován několika alternativními systémy vytvářejícími ochranné bariéry. Princip hloubkové ochrany je primárně založen na několika fyzických bariérách mezi uvolňovanými radioaktivními látkami a životním prostředím. Jde o krystalickou mřížku paliva, povlak palivových tyčí, reaktorovou nádobu (resp. stěny potrubí a dalších komponent primárního okruhu), ochrannou obálku nebo jiné zařízení nahrazující její funkci aj. Cílem hloubkové ochrany je mj. posílit spolehlivost fyzických bariér, a to na několika úrovních ochrany.
V rámci hloubkové ochrany jsou definovány dvě strategie: prevence a zmírňování následků havárie. O důležitosti prevence není třeba hovořit, její význam je všeobecně známý. Zamezení vzniku havárií se věnuje velká pozornost a značné finanční prostředky. Navzdory tomu však k haváriím dochází, neboť přes všechno úsilí věnované prevenci nelze výskyt havárií zcela vyloučit. Zejména havárie černobylské elektrárny odhalila krátkozrakost politiky spoléhající pouze na prevenci. Právě vážné nedostatky v oblasti zmírňování následků těžkých havárií, ať již jde o speciální technické systémy či opatření v rámci havarijních plánů, měly spolu s nízkou kulturou bezpečnosti za následek katastrofální důsledky této havárie.
Jak již bylo řečeno, může být v případě selhání chladicích systémů v aktivní zóně velkého reaktoru i po jeho odstavení kumulováno velké množství rozpadajících se produktů štěpení, takže nelze zcela vyloučit roztavení palivových elementů zbytkovým vývinem tepla. Potenciální riziko velké havárie současných tlakovodních reaktorů s roztavením aktivní zóny tedy existuje, i když je tato možnost značně hypotetická. Lehkovodní reaktory jsou proto vybaveny rozsáhlým a spolehlivým systémem havarijního dochlazování zamezujícím tavení aktivní zóny a účinnou ochrannou obálkou zabezpečující spolehlivou lokalizaci uvolněných radioaktivních látek. Zásadní rozdíl oproti černobylskému grafitovému reaktoru však spočívá v tom, že exploze tlakovodního reaktoru na způsob černobylské katastrofy je s ohledem na úplně odlišnou konstrukci obou reaktorů fyzikálně zcela vyloučená. Tento bezpečnostní aspekt považuji za rozhodující, neboť pokud by existovala byť i zcela nepatrná možnost, že by se znovu odehrála tragédie v rozsahu Černobylu, byla by jaderná energetika pro velkou většinu z nás jistě nepřijatelná.
5. Odpovídá bezpečnost jaderné elektrárny Temelín standardům EU?
Úvodem citujme slova prezidenta Václava Havla [3], jehož zajisté nelze podezírat, že by byl horlivým příznivcem jaderné energie: „Proč právě Temelín vzbuzuje u rakouské veřejnosti a u rakouských politiků takový odpor, z pohledu třetího až iracionální ? Vždyť v sousedství Rakouska je v provozu mnoho dalších, zastaralejších a proto i méně bezpečných elektráren. Avšak jedině v případě Temelína dochází k blokádě hranic, ba i malé děti proti němu demonstrují. Není tedy Temelín šifrou pro hlubší česko-rakouské neporozumění? Spolu s některými rakouskými historiky se ptám: nevadí na něm Rakušanům především to, že je český? Ba co více, není též šifrou pro všechny racionální a iracionální obavy z rozšíření Evropské unie – oním zlým snem, v němž se a priori „podezřelý“ a výbušný reaktor sovětské konstrukce ďábelsky propojí se západním zabezpečovacím zařízením – potenciálně nevhodným a jaksi konstrukčně „naivním“ vzhledem k tak velkému nebezpečí? … Temelín je dnes realitou a o jeho bezpečnosti se vyjadřují příznivě renomovaná odborná grémia.“
Pozoruhodně otevřená slova nezbývá než doplnit shrnutím některých základních faktů, které v oblasti bezpečnosti a vlivu na životní prostředí protijaderná opozice vytrvale opomíjí:
Neexistují žádné legislativní požadavky EU ani „Evropské standardy“ či „Evropské normy bezpečnosti“. Atomová legislativa je dosud i v samotné EU plně v kompetenci jednotlivých států a každá země má vlastní ustanovení o jaderné energii. Francouzská jaderná elektrárna by např. nedostala provozní povolení v Německu a naopak.
K posuzování bezpečnosti Temelína na mezinárodní úrovni: Od počátku devadesátých let se v Temelíně uskutečnila celá řada nezávislých mezinárodních hodnocení a expertiz. Kromě řady misí IAEA to byla především nezávislá expertiza konzultační společnosti Halliburton NUS posuzující úpravy projektu, nezávislé posouzení projektu technickými inspektory TUV Bavorsko, expertizy švýcarské společnosti Colenco, spolupráce s německým dozorným orgánem GRS aj. Všechny závěry mezinárodních misí byly velmi pečlivě vyhodnoceny a zahrnuty do projektu.
K opakovanému požadavku Rakouska na nové posouzení vlivu JETE na životní prostředí je třeba připomenout, že ještě před vydáním stavebního povolení bylo na toto téma vypracováno asi 45 veřejně přístupných zpráv a studií. Nový zákon o posuzování vlivu na životní prostředí z r. 1992 se nevztahuje na změny původních projektů, které nezvyšují původní kapacitu, technologii provozu či způsob využívání stavby. O dosud provedené zmíněné studie je překvapivě malý zájem. Přesto byla ustanovena mezinárodní komise, která se k této otázce v rámci EU znovu vrací.
Podle předsedy představenstva Jaderného institutu ve Vídni prof. Helmuta Raucha [4] je naprosto nepochopitelné, proč je v Rakousku 95 % obyvatel proti jaderné energii, zatímco v sousedních zemích činí tento poměr 50 : 50. Nedávné referendum v sousedním Švýcarsku znovu přesvědčivě potvrdilo souhlas obyvatelstva s dobře fungujícími jadernými elektrárnami.
Také v Rakousku však byl v době dokončování jaderné elektrárny Zwentendorf v r. 1978 poměr mezi zastánci a odpůrci jaderné energie přibližně stejný jako v jiných zemích. V tomto roce však bylo vypsáno referendum s následujícím výsledkem: Největší podíl obyvatel - 35,9 % - se k referendu vůbec nedostavil, zbylých 64,1 % se rozdělilo tak, že 31,6 % bylo proti spuštění, 31,0 % bylo pro a 1,5 % hlasů bylo neplatných. Na základě nešťastného referenda bez jednoznačného závěru elektrárna nikdy nebyla spuštěna. Další vývoj postoje Rakouska k jaderné energii ostře kontrastuje s osmi dalšími státy EU, které hodlají i nadále ve velké většině využívat výhod, které nesporně jaderná energetika poskytuje.
Kreativita lidského ducha nemá meze a vývojové možnosti štěpných jaderných reaktorů zdaleka nejsou vyčerpány. Již v roce 1984 se v USA na základě studie A. M. Weinberga rozvinula diskuse o znovuoživení americké jaderné alternativy řešení energetického problému v podobě tzv. "druhé jaderné éry", založené na reaktorech s vysokým stupněm inherentní a pasivní bezpečnosti. Nové projekty jsou schopny splnit i nejpřísnější bezpečnostní kritéria, včetně zamezení roztavení paliva, a to využitím přírodních zákonů a pasivních systémů odvodu zbytkového tepla. Ale to je již jiné téma.
Literatura
1. “Ten Years After Chernobyl: What Do We Really Know?“ Based on the proceedings of the IAEA/WHO/EC International Conference, Vienna, April 1996.
2. “European Utility Requirements for LWR Nuclear Power Plants”, DTN, Electricité de France, 1995. Zatím vydány tři ze čtyř připravovaných svazků.
3. Havel, V.: ”Temelín považujeme za velkou společenskou výzvu.” MF Dnes, 29. 12. 2000.
4. Rauch, H.: „Slepý vztek.“ Víkendová příloha Profil Salzburger Nachrichten, prosinec 2000.
5. Muckerheide, J.: ”Zdravotní účinky nízkých dávek záření.” Jaderná bezpečnost 3, ÚJI – Zbraslav 1996.
6. Heřmanský, B. – Štoll, I.: “Energie pro 21. století.“ Vydavatelství ČVUT, Praha 1992.
7. Heřmanský, B.: „Energie a životní prostředí.“ 7. kapitola monografie „Technika a životní prostředí.“
Vydavatelství ČVUT, Praha 1994.
Texty k tabulkám a obrázkům:
Tabulka 1: Dobrovolná a vnucená rizika
Tabulka 2: Přirozená radioaktivita některých látek (počet rozpadů na 1 kg)
Obr. 1: Úmrtnost na leukémii v závislosti na dávce u osob, které přežily atomové bombardování v Japonsku (prof. Sohei Kondo, [5]). Čárkovaná čára představuje lineární bezprahový model, vyšrafovaná oblast označuje vliv radiační hormeze.
Osa x : Úmrtnost na leukémii vztažená na 105 osob
Osa y: Absorbovaná dávka (cGy)
Vepsaný text: Spontánní úmrtnost na leukémii
Kam dál?
Pokřtili jsme sborník Věda kontra iracionalita 3
Věda kontra iracionalita 3 je další sborník z řady knih, v níž vedou skeptici téměř nekonečnou polem...
So 27. 5. 2006 Přečíst
Reflexologie
Reflexologie je léčebná metoda, kterou vymyslel ve 20. letech 20. století dr. W.H. Fitzgerald. Podle...
Čt 6. 9. 2007 Přečíst
