Transport radioaktivnog materijalaSvaki dan se na tisue poiljki radioaktivnih materijala transportira diljem svijeta od industrijskog otpada, radioaktivnih izvora iz medicine, pa sve do nusprodukata nuklearnog gorivnog ciklusa. Procijenjeno je da se svake godine transportira oko 20 milijuna radioaktivnih paketa! Nain transporta takvog materijala podrazumijeva ceste, eljeznice, more i ostale vodene povrine. Treba odmah spomenuti da nuklearna industrija nije jedina industrija koja intenzivno koristi transport radioaktivnih materijala, tovie 95% transporta otpada na grane koje nisu povezane s nuklearnom industrijom medicina, poljoprivreda, istraivanja, vojska i sl.Transport radioaktivnih materijala unutar nuklearnog gorivnog ciklusa se dijeli na dva dijela: prednji dio koji obuhvaa iskop uranske rude i proizvodnju svjeih gorivnih elemenata, pa do zadnjeg dijela koji se odnosi na transport istroenog goriva, njegovoreprocesiranjei odlaganje.Ova aktivnost ima uspjenu povijest od nekoliko desetljea unutar koje su razvijeni strogi propisi na svjetskoj razini od strane UN-a i IAEA. U tom vremenu je dokazana pouzdanost: za 45 godina nije se desila niti jedna transportna nesrea koja bi prouzroila znaajne radioloke utjecaje na ovjeka ili okoli.Transportni sistemi obuhvaaju seriju nezavisnih zatitnih barijera koje uvaju radioaktivni materijal sigurno odvojen od okolia. Razne meunarodne studije su pokazale da bi isputenaradioaktivnostu sluaju nesree bila nia od pozadinskog zraenja. Za transport nuklearnih materijala sigurnost je kljuni imbenik svaki tip poiljke podlijee strogim propisima, koje je preporuila IAEA u suradnji s UN-om.

Transport materijala nuklearnog gorivnog ciklusa (prednji dio)Click to collapseMaterijali prednjeg dijela nuklearnog gorivnog ciklusa dolaze u raznovrsnim kemijskim spojevima i fizikalnim stanjima koji predstavljaju potencijalnu opasnost za okoli i stanovnitvo. S obzirom da se sigurnost temelji na dizajnu spremnika za transport radioaktivnog materijala, IAEA je izdala nekoliko standardiziranih sigurnosnih normi. Sigurnosne regulative i kriteriji su grupirani u pet kategorija, ovisno o aktivnosti i tipu radioaktivnog materijala koji se prevozi.Transport uranovog koncentrataUranov koncentrat jest materijal male specifine aktivnosti koji predstavlja malu radioloku opasnost za okoli i ovjeka. Obino se transportira u zavarenim 200 litrenim bavama (tzv. industrijski paket) u standardnim (ISO) tovarnim kontejnerima koji se mogu prevoziti cestom, eljeznicom, morem ili kombinacijom. Ti industrijski paketi su dizajnirani kako bi pruili sigurnost za vrijeme normalnog transporta i testirani su za razne hipotetske uvjete slobodni pad, mehanika oteenja, lom i sl.

Transport uranovog koncentrataTransport uranovog heksaflouridaUranov koncentrat se transportira do postrojenja zaobogaenjegdje se konvertira u uranov heksaflourid (UF6), koji ima jednu drugaiju osobinu od uranovog koncentrata: emitira toksine plinove. UF6se transportira se u velikim elinim cilindrima, 120 cm u promjeru koji mogu primiti do 12,5 tona materijala. On moe biti ubaen u tekuem ili plinovitom stanju, ovisno o proizvodnom procesu, a zatim se na sobnoj temperaturi solidificira. elini cilindri koji slue za transport imaju standardizirani dizajn i obavezno moraju proi tlani test gdje se ne smiju pojaviti stukturalna oteenja niti plinovita isputanja. Takoer se podrvgavaju termikim ispitivanjima.

TransportUF6Transport obogaenog UF6Obogaeni UF6se prevozi u manjim univerzalnim cilindrima imaju oko 80 cm u dijametru i grupno su pakirani u posebnoj konstrukciji koja spreava pojavu neeljene lanane reakcije. Naravno, svi konstrukcijski materijali su podvrgnuti raznim sigurnosnim testovima koji simuliraju mogue nesree u stvarnosti pad, poar, poplave, potonue i sl.Propisi koje je izdala Meunarodna Agencija za Atomsku Energiju (IAEA) za sigurnosni transport radioaktivnih materijala pruaju osnovu za projektiranje zatitne opreme i primjenu procesa za efikasan i siguran transport. Na temelju tih pravila nuklearna transportna industrija i industrija kojoj je prijevoz takvih materijala samo dio posla, uspjeno i sigurno posluju ve 45 godina.

Transport materijala nuklearnog gorivnog ciklusa (zadnji dio)Click to collapseGorivo koje se koristi u nuklearnim elektranamaPWRtipa ima prosjean radni vijek do 5 godina, nakon ega gubi na efikasnosti i mora se zamijeniti svjeim. Toistroeno gorivosadri oko 96% urana, 1% plutonija i oko 3% fisijskih produkata. U tom trenutku mogua su dva tretmana takvog istroenog goriva: priprema za konano odlaganje (otvorenigorivni ciklus) reprocesiranje u svrhu izdvajanja urana i plutonija (zatvoreni gorivni ciklus)Ekstrahiraniuraniplutonijse dalje koriste za proizvodnju novog goriva koje se sastoji od oksida U i Pu (MOX gorivo). Ostatak od 3% fisijskih produkata predstavlja visokoaktivni otpad koji se vitrificira i trajno odlae. Istroeno nuklearno gorivo je visoko radioaktivno za vrijeme izmjene goriva se odlae u bazen za hlaenje zbog generiranja ostatne topline.

Bazen s istroenim gorivnim elementimaZajedno s transportom ostalih radioaktivnih materijala, transport istroenog nuklearnog goriva podlijee strogim propisima, koji su bili revidirani i postroeni kroz zadnjih par desetljea. Razvijene su sigurnosne mjere za zatitu ljudi i okolia od tih opasnih prijevoznih tereta. Osnovna karakteristika takvih materijala jest vrsto stanje, tj. kaemo da su solidificirani. To se posebno odnosi na istroeno uransko gorivo, MOX gorivo i vitrificirane materijale. Obiljeava ih stabilna konstrukcija koja je zadrana ak i u sluaju nezgoda i imaju malu topivost u vodi. Obino i MOX gorivo je napravljeno od tvrdih keramikih tableta koje su smjetene u metalne kouljice od cirkonija, a ti tapovi se nalaze u pravilnoj konstrukciji. Vitrificirani otpad nastaje spajanjem visokoaktivnog otpada (fisijski produkti) sa rastaljenim staklom koje se pohranjuje u eline spremnike.Transport istroenih gorivnih elemenata

Transport spremnika s istroenim gorivomNakon to su istroeni gorivni elementi odleali propisani period vremena u bazenu za hlaenje, moe se pristupiti njihovom transportu. Transportiraju se posebnim spremnicima (cask) u postrojenja za reprocesiranje ili odlaganje. Spremnici su masivne konstrukcije, preteito od elika, teine oko 100 tona i intenzivno se koriste za prijevoz eljeznicom i morem. Filozofija sigurnosti koja lei u propisima IAEA (TS-R-1, 2005) jest da se sauva integritet spremnika bez obzira na nain prijevoza. Pod tim strogim regulativama, spremnici moraju ispuniti rigorozne kriterije na mehaniku izdrljivost u sluaju pada, zapaljenja ili potapljanja. Spomenimo samo neke: pad sa 9 m visine na vrstu podlogu i pad sa 1 m na elinu prepreku izloenost zapaljenju na 800 C u trajanju od 30 min tlana ispitivanja gdje se simulira dubina potapljanja od 15 m u trajanju od 8 sati za visokoradioaktivne materijale, zahtjevi su jo stroi, npr. uranjanje na 200 m u trajanju od 1 sata i sl.Spremnici koji udovoljavaju takvim kriterijima, a ovisno o svom sadraju, imaju certifikat tipa A, B ili C, te se mogu sa sigurnou koristiti za transport cestom, eljeznicom ili brodom.Od 2001. godine na snagu je stupio poseban meunarodni zakon za transport istroenog nuklearnog goriva, plutonija i visokoaktivnog materijala putem mora. Taj zakon uvodi preporuke za dizajn posebnih spremnika za radioaktivni materijal i zahtijeva posebne brodove sa oznakom INF (Irradiated Nuclear Fuel), koji su konstruirani prema IAEA sigurnosnoj normi. Primjer takvog broda vidimo na sljedeoj slici.

Sigurnosne karakteristike broda klase INF3Brodovi su svrstani u kategorije ovisno o razini radioaktivnosti koju prenose. Podjelu moemo vidjeti u tablici.

Transport radioaktivnim materijala izvan nuklearne industrijeClick to collapseNuklearna industrija nije jedina industrija koja se intenzivno oslanja na transport radioaktivnih materijala. Zbog poznate injenice da radioaktivno zraenje moe prodirati kroz materiju dolo je do iroke upotrebe radioaktivnih materijala u medicini, poljoprivredi, industriji, istraivanju i sl. Primjenu bi grubo mogli podijeliti na:Poljoprivreda radioizotopi se primjenjuju za rast usjeva, u stoarstvu i u sterilizaciji kod prehrambene industrije.Industrija eliane i razne tehnoloke tvornice, proizvodnja detektora dima, luminoscentne komponente u satovima, cestovna industrija (mjerenje neravnina), gama-radiografija za inspekciju varova kod cjevovoda i drugo.Medicina primjena u radioterapiji, dijagnostici, lijeenju i farmaciji. Tu su vani snani izvori gama zraenja (npr.60Co) koji se koriste za sterilizaciju medicinske opreme i pribora, te za unitavanje tumorskih stanica (npr. gamma knife). Takvi specifini izvori se proizvode u svega nekoliko zemalja svijeta, stoga je za njihovu distribuciju presudan transport morem i zrakom.Prije samog fizikog transporta radioaktivnih poiljki potrebno je provesti sigurnosne kontrole i mjerenja. Potrebno je provjeriti ispravnost brtvi industrijskih paketa i ostalih komponenti, izvesti test na isputanje toksinih plinova, provesti radijacijska mjerenja na specifinim lokacijama paketa. Institucije koje se brinu o transportu takvih poiljki moraju zadovoljiti meunarodne sigurnosne regulative tehniko stanje prijevoznog sredstva, odabir rute, osposobljenost radne snage, markiranje paketa, dokumentacija i sl.Radioaktivni se materijali transportiraju diljem svijeta u sve veim koliinama. Nuklearni materijali izvan gorivnog ciklusa dolaze u irokom spektru kemijskih i fizikih formi, stoga je i njihova potencijalna opasnost arolika.Pokrivaju se razna podruja, od farmacije i medicine gdje se javljaju radioaktivni nuklidi za dijagnostiku i lijeenje pa sve do visokoaktivnog istroenog nuklearnog goriva koje se javlja u nuklearnim elektranama i postrojenjima za reprocesiranje. To mogu biti male kapsule sa radio-farmaceutskim materijalom koje se prevoze u kartonskim kutijama ili pak snani gama izvori koji se prevoze u masivnim betonskim spremnicima od nekoliko tona.Svi ti materijali se transportiraju kopnom, morem i zrakom u skladu sa zakonskim normama koja su danas univerzalna i standardizirana prema IAEA-inim sigurnosnim propisima za transport radioaktivnih materijala. Takva regulativa je uvedena kako bi se osigurala potrebna zatita radnika, stanovnitva i okolia od toksinih i radioaktivnih materijala, od njihovog irenja u sluaju akcidenta ili pojave kritinosti u transportu nuklearnih materijala iz gorivnog ciklusa. Nune sigurnosne mjere ukljuene su u cijeli transportni proces, a zapoinju specifinim pakiranjem materijala. U velikoj veini sluajeva takvim se paketima moe rukovati kao da je rije o konvencionalnim opasnim nusproduktima industrije (kiseline, teki metali i sl.). Radnici ukljueni u transport moraju potivati pravila o gomilanju paketa i njihovom prostornom rasporedu.Vrlo male koliine radioaktivnog materijala, bilo samostalne ili kao dio nekog ureaja, mogu se transportirati u paketima koji ne podlijeu posebnim sigurnosnim propisima.Vee se koliine, dobivene iz nuklearne medicine i istraivakih centara, transportiraju u paketima klase A koji moraju izdrati uvjete normalnog transporta i eventualno grubo rukovanje. U hipotetskim ozbiljnijim akcidentima moe se naruiti integritet takvih paketa time se postavljaju gornje sigurnosne granice za vrstu radionuklida koji se moe prevoziti.Jo vee koliine radioaktivnog materijala, kao to su radioaktivni izvori iz medicine i industrije, istroeno nuklearno gorivo te razni toksini materijali, transportiraju se u paketima tipa B koji moraju izdrati teke akcidente koji se mogu javiti u transportu kopnom, vodom i zrakom, a bez da se znaajnije narui njihov integritet.

Sigurnosne mjere u transportuClick to collapseSigurnosne mjere obuhvaaju razne postupke zatite od posljedica namjerno izazvanih nesrea. U prolosti su najveu zabrinutost izazivale potencijalne krae (diverzije) nuklearnog materijala, meutim tragini dogaaji u novijoj povijesti (11. rujan 2001. u SAD) pojaali su osjetljivost na mogunost terorizma. Postoji cijeli niz mjera zatite, kao to su kvaliteta proizvodnje materijala za konstrukciju, sigurnosna pratnja tereta, kontrola pristupa, provjeravanje zaposlenika, satelitsko praenje koordinata materijala i sl. Takoer se tei minimizirati ukupno vrijeme transporta i klasificirati njegove informacije dan i vrijeme isporuke kao i sama relacija za prijevoz.Godine 2002. IAEA je poduzela inicijativu podizanja razine sigurnosti u transportu radioaktivnih materijala, to je nadopuna postojeem sigurnosnom modelu UN-a. Propisi obuhvaaju sve materijale potencijalno korisne teroristikim skupinama eksplozive, zapaljive plinove i tekuine, opasne kemikalije te opisani radioaktivni materijali.