Poznaj atom

Program Jądrowy w Republice Korei cz. 2 – jądrowy cykl paliwowy

Piątek 13 września 2013

Republika Korei posiada jądrowy cykl paliwowy otwarty, bez wzbogacania i przerobu wypalonego paliwa. W 1992 r. wraz z Koreą Płn. podpisały Wspólną Deklarację w sprawie Denuklearyzacji Półwyspu Koreańskiego, w której m.in. zobowiązały się do nie posiadania instalacji do wzbogacania uranu i przerobu wypalonego paliwa.

Na terytorium ROK znajdują się pokłady rudy uranowej o zawartości 300-500 ppm uranu, zlokalizowane w środkowej części kraju w tzw. Pasie Ogchon. Zidentyfikowane one zostały w 1986 r. przez Korean Institute of Energy and Resources (KIER). Przewidywana ilość uranu (tzw. zasoby przypuszczalne – inferred) zawarta w tych pokładach wynosi ok. 25.000 tU. Wyłączne prawa do eksploracji tych złóż posiada firma Stonehenge Metals Limited z siedzibą w Perth, Australia. Pierwsze wydobycie uranu ze złoża Daejon przewidywane jest na rok 2015. Firma ta posiada także prawa do eksploatacji kolejnych złóż Miwon i Gwesan. Państwowa firma koreańska Korean Resources Corporation (KORES) jest właścicielem złoża Gumsan przylegającego od południa do złoża Deajon.

Do chwili uruchomienia własnych zasobów uran niezbędny do zasilania floty reaktorów energetycznych w całości pochodzi obecnie z zagranicy - głównie z Kazachstanu, Kanady, Australii i Nigru. Roczny import w roku 2011 wynosił 4500 tU i przewiduje się jego wzrost do 8900 tU w 2020 r. Koreańskie firmy KEPCO, KNFC, Hanwha i KHNP zaangażowane są w eksploatację złóż w Kanadzie natomiast firma KORES zamierza inwestować w kopalnie uranu i miedzi w Afryce i Ameryce Płd. W grudniu 2009 r. KEPCO przejęła 20% akcji firmy Imouraren z Nigru co zapewni jej pozyskiwanie 500 tU rocznie przez okres 35 lat.

Republika Korei nie posiada żadnych zdolności w zakresie wzbogacania uranu i w całości jest zależna od usług zagranicznych firm – w przeszłości głównie Tenex, Urenco i USEC. W 2007 roku przedsiębiorstwo KHNP podpisało długoletni kontrakt o wartości 1 mld EUR z firmą AREVA NC na wykonywanie usług wzbogacania w zakładach Georges Besse II we Francji i następnie w 2009 roku przejęło 2,5% udziałów w tej spółce.

Korea Płd. posiada rozwiniętą technologię produkcji paliwa zarówno do reaktorów PWR jak i Candu. Firma KEPCO Nuclear Fuel Company (KNFC) od 1990 r. dostarcza wzbogacone paliwo do reaktorów lekkowodnych PWR (700 t/rok) i od 1987 r. niewzbogacone do reaktorów ciężkowodnych PHWR (700 t/rok), co w całości pokrywa zapotrzebowanie floty reaktorów eksploatowanych przez KHNP. Utworzona w 2009 r. spółka KNFC z Westinghouse - KW Nuclear Components produkuje paliwo do reaktorów konstrukcji Combustion Enginering eksploatowanych zarówno w USA jak i w Korei. Ma ona także wytwarzać w zakładach w Daejon nowy typ paliwa do budowanych obecnie reaktorów APR-1400.

W celu prowadzenia prawidłowej gospodarki odpadami utworzono w 2009 roku organizację Korea Radioactive Waste Management Corporation (KRMC) do zarządzania wszystkimi odpadami promieniotwórczymi, która realizuje program postępowania z odpadami opracowany przez Nuclear Environment Technology Institute (NETEC). KRMC ma do dyspozycji środki finansowe gromadzone na specjalnym funduszu, pochodzące ze składek wpłacanych przez przedsiębiorstwa KHNP i KNFC. W oczekiwaniu na powstanie centralnego przejściowego składowiska wypalone paliwo jest przechowywane przy reaktorach (w przechowalnikach mokrych lub suchych). Ma ono zostać uruchomione w 2024 roku i posiadać zdolność gromadzenia 20.000 ton zużytego paliwa. Obecnie w przechowalnikach zgromadzono ponad 10.000 ton wypalonego paliwa i dotychczasowe możliwości gromadzenia tych odpadów w istniejących składowiskach przy elektrowniach wyczerpią się w latach 2016 (Kori) – 2021 (Hanbit). Według ocen KHNP jeśli nie zostanie ograniczona ich ilość koreański przemysł jądrowy stanie przed koniecznością zamknięcia pracujących reaktorów. Ze względu na trudności w znalezieniu miejsca na centralne składowisko, wynikające z wysokiej gęstości zaludnienia i istniejących uwarunkowań prawnych, jedynym racjonalnym rozwiązaniem problemu składowania wypalonego paliwa, zdaniem władz w Seulu, byłby jego przerób co spowodowałoby radykalne zmniejszenie ilość odpadów.

W ostatnim okresie coraz większe zainteresowanie wzbudza technologia pirometalurgicznego przetwarzania paliwa (ang. pyroprocessing). Wykorzystuje ona szereg wysokotemperaturowych procesów elektrochemicznych do przerobu paliwa (tzw. suchy proces). Technologia ta była przedmiotem badań już w latach 60. XX w. w ramach prac nad produkcją paliwa do reaktorów powielających. Obecnie nastąpił powrót do tej koncepcji w związku z koniecznością optymalizacji sposobu zarządzania odpadami promieniotwórczymi.

Najbardziej zaawansowany projekt opracowała w 2002 r. firma Argonne West (Idaho, USA). Obecnie w państwach rozwijających energetykę jądrową (USA, Japonia, Rosja, Indie, Chiny) trwają prace nad możliwością zastosowania tej technologii na skalę przemysłową. Także KE w 2008 r. uruchomiła program badań nad jej wykorzystaniem do recyklingu aktynowców (ACSEPT). Korea Płd. w 2010 roku nawiązała współpracę ze Stanami Zjednoczonymi w zakresie wykorzystania pyroprocessingu do przerobu paliwa i rozpoczęła budowę, za zgodą MAEA, specjalistycznego laboratorium Advanced Spent Fuel Conditioning Process Facility (ACPF) do badań nad tą technologią. Laboratorium ukończono w 2011 r. i w kolejnym etapie przewiduje się powstanie pilotażowego zakładu przerobu wypalonego paliwa Korea Advanced Pyroprocessing Facility (KAPF), w którym ma rozpocząć się próbny proces przerobu w 2016 r. z wykorzystaniem powyższej metody na skalę przemysłową.

W przyszłości planowana jest budowa ostatecznego składowiska wypalonego paliwa w głębokich formacjach geologicznych lecz w zależności od przyjętej polityki postępowania z takim paliwem będzie w nim składowane samo paliwo lub tylko wysokoaktywne odpady (high level radioactive waste – HLW) powstałe w procesie jego przerobu.

Odpady nisko- i średnioaktywne (low- and intermediate-level radioactive waste – LILW) przechowywane są tymczasowo na terenie każdej z elektrowni. Obecnie budowane jest centralne składowisko takich odpadów o docelowej powierzchni 200 ha i pojemności 800.000 pojemników (drums) zlokalizowane w rejonie m. Gyeongju w pobliżu elektrowni Wolsong (Wolsong LILW Disposal Center – WLDC). Od 2010 roku przyjmuje ono już pierwsze pojemniki zawierające zestalone odpady.

Korea Płd. dąży do opanowania pełnego jądrowego cyklu paliwowego i budowy zakładów wzbogacania uranu oraz przerobu wypalonego paliwa (uzyskania zdolności w tzw. wrażliwych technologiach ENR). Podyktowane jest to licznymi powodami głośno artykułowanymi przez rząd w Seulu:
•  Wzbogacanie – posiadanie własnych zdolności w zakresie wzbogacania uniezależni Koreę od usług wzbogacania uranu za granicą i zagwarantuje ciągłość dostaw paliwa przy obniżonym jego koszcie dla planowanego znacznego wzrostu ilości reaktorów. Ponadto – co wydaje się bardziej istotne dla rządu w Seulu – pozwoli to oferować korzystniejsze warunki kontraktów przez przedsiębiorstwa koreańskie nie tylko na budowę reaktorów lecz także na kompleksowe dostawy paliwa – co jest praktyką powszechnie stosowaną przez firmy francuskie, amerykańskie i rosyjskie.
•  Przerób wypalonego paliwa – posiadanie zakładu przerobu pozwoli radykalnie zmniejszyć ilość odpadów promieniotwórczych przeznaczonych do ostatecznego składowania oraz w bardziej efektywny sposób wykorzystywać importowany uran, przyczyniając się tym samym do redukcji kosztów paliwa.

Korea Płd. w 1974 r. podpisała z USA porozumienie o współpracy w dziedzinie energetyki jądrowej co było podstawą rozwoju jej programu jądrowego. W ramach tego porozumienia nie może ona bez zgody USA – jako dostawcy paliwa dla reaktorów koreańskich - przerabiać tego paliwa. Porozumienie to wygasa w 2014 r. i dyplomacja koreańska od dwóch lat prowadzi intensywne rozmowy ze Stanami Zjednoczonymi w celu zmiany niekorzystnych zapisów i uzyskania zgody Waszyngtonu na taki przerób w celu wykorzystania zawartego w paliwie plutonu i innych pierwiastków transuranowych do zasilania reaktorów prędkich. Seul zaproponował prowadzenie wspólnych prac badawczych nad technologią pyroprocessingu, która zdaniem ekspertów koreańskich nie obarczona jest zagrożeniem proliferacyjnym (nie można uzyskać przy jej pomocy czystego plutonu, który mógłby teoretycznie być użyty do konstrukcji broni jądrowej).

Rząd amerykański stoi na stanowisku, że uzyskanie przez Koreę zdolności w zakresie ENR może wysłać zły sygnał do społeczności międzynarodowej i zdestabilizować reżim nieproliferacyjny bowiem inne kraje trzecie również zażądają dostępu do tych technologii i podobnych zapisów w porozumieniach zawartych ze Stanami Zjednoczonymi (np. Jordania, Tajwan, Wietnam). Stoi to w sprzeczności z amerykańską polityką ograniczania na świecie dostępu do technologii ENR. Administracja prezydenta Obamy podnosi również argument, iż wprowadzenie tych technologii do Republiki Korei skutecznie zniweczy dalsze wysiłki mające na celu skłonienie Korei Płn. do porzucenia jej programu broni jądrowej. Waszyngton obawia się także, że Seul mógłby w przyszłości wykorzystać te technologie do rozwoju własnego programu broni jądrowej.

Jak dotąd obie strony nie zamierzają zrezygnować ze swoich postulatów i ostatnia tura rozmów prowadzona w kwietniu br. nie doprowadziła do sformułowania nowych warunków współpracy. Uzgodniono jedynie wspólne stanowisko o przedłużeniu obowiązywania dotychczasowego porozumienia o dwa lata do 2016 r.

W Seulu pojawiają się również głosy, że dotychczasowe porozumienie z USA jest niekorzystne dla Korei i ogranicza jej suwerenność oraz że zasługuje ona na podobne traktowanie jak Japonia, która od 1988 r. posiada taką zgodę i buduje własne zdolności do przerobu wypalonego paliwa.
Facebook