Tysiące lat zagrożenia. Napromieniowane koty na straży atomowych wysypisk

Co dzieje się z okrętem napędzanym siłownią atomową, gdy – zazwyczaj po kilkudziesięciu latach służby – staje się przestarzały i kończy służbę? Stany Zjednoczone opracowały w tym celu specjalną procedurę (Ship-Submarine Recycling Program – SRP), której celem jest bezpieczne złomowanie okrętów z napędem jądrowym.

Przez proces złomowania przeszło do tej pory ponad 100 amerykańskich atomowych okrętów podwodnych, ale także – w przeszłości – krążowniki atomowe, a obecnie lotniskowiec ex-Enterprise (wycofane ze służby okręty w czasie rozbiórki zachowują swoją nazwę, ale poprzedzoną przedrostkiem ex-). Prawdopodobnie w 2026 roku na "żyletki" trafi także pierwszy lotniskowiec typu Nimitz, czyli USS Nimitz, wykonujący właśnie (prawdopodobnie) swój ostatni rejs w służbie US Navy.

Choć kadłub jest złomowany – jak w przypadku wszystkich innych jednostek – okręty z napędem jądrowym muszą wcześniej zostać pozbawione paliwa jądrowego, a następnie modułów reaktora.

Paliwo jest transportowane do Naval Reactors Facility w Idaho, a elementy napędu jadą koleją do składowiska Hanford w stanie Waszyngton, gdzie trafiają do atomowego wysypiska o nazwie Trench 94.

Aby zapewnić bezpieczny transport potencjalnie groźnych części okrętów, zbudowano specjalny pociąg (a w zasadzie system transportowy) Atlas. Ta 16-osiowa platforma –  dopuszczona do ruchu po zwykłych torach kolejowych – może transportować ładunki o masie przekraczającej 200 ton, monitorując poziom radiacji na całej trasie przejazdu.

Przed Atlasem poważne wyzwanie, bo – jak szacuje amerykański Departament Energii – do 2060 roku trzeba będzie przetransportować nawet 140 tysięcy ton zużytego paliwa jądrowego i materiałów promieniotwórczych. Gdzie składować takie ilości niebezpiecznych odpadów?

Od blisko 70 lat różne kraje, stojące przed takim wyzwaniem, starają się znaleźć optymalne rozwiązanie.

W Polsce KSOP (Krajowe Składowisko Odpadów Promieniotwórczych) zlokalizowane jest w miejscowości Różan, w starych fortach pod gołym niebem. Trafiają tam krótkożyciowe (o czasie połowicznego rozpadu radioizotopów poniżej 30 lat) odpady promieniotwórcze.

Docelowo polskie odpady promieniotwórcze – których wraz z budową elektrowni jądrowych będzie przybywać – mają trafić do Składowiska Głębokiego Odpadów Promieniotwórczych, podziemnego składu, którego lokalizacja nie jest jeszcze ustalona.

Inne państwa radzą sobie podobnie. Trench 94, gdzie trafiają elementy siłowni okrętowych, to w zasadzie otoczona wałami dziura w ziemi.

Przez lata najwięksi producenci odpadów radioaktywnych pozbywali się problemu, po prostu topiąc je w morzu. Na dnie różnych akwenów zatopiono łącznie setki tysięcy ton odpadów ze Stanów Zjednoczonych, Wielkiej Brytanii, Szwajcarii, Francji czy Wielkiej Brytanii, a proceder ten został zakazany dopiero w roku 1993.

Gigantyczne ilości odpadów zatopił także Związek Radziecki. Rosjanie pozbywali się problemu, topiąc nie tylko pojemniki, ale również całe statki wypełnione odpadami, reaktory zawierające paliwo czy – jak w przypadku okrętu podwodnego K-27 – cały okręt z kompletną siłownią jądrową.

Skala procederu była tak niebezpieczna, że Zachód (Niemcy, Norwegia i inne kraje) sfinansował Rosji budowę składowiska w Zatoce Sajda (Sajda Guba) w pobliżu Murmańska. Uruchomione w 2008 roku składowisko było przez rosyjską propagandę przedstawiane jako sukces administracji Putina.

Porozumienie, dzięki któremu finansujące budowę i funkcjonowanie składowiska kraje mogły sprawować nadzór nad prawidłowym zabezpieczeniem odpadów zostało przez Rosję zerwane w listopadzie 2024 r.

Docelowo wszystkie te działania są jednak tylko półśrodkami: bezpieczne i długotrwałe składowanie odpadów, które mogą być niebezpieczne przez tysiące lat, mają rozwiązać składowiska głębokie. To umieszczone w głębi ziemi magazyny zlokalizowane w odpowiednio stabilnych strukturach geologicznych i bez ryzyka cyrkulacji podziemnych wód. Odpady promieniotwórcze trafiają tam na długotrwałe – a z punktu widzenia współczesnych ludzi wieczne – składowanie.

Obecnie na świecie działa lub jest budowanych kilkanaście takich obiektów, zakładających magazynowanie promieniotwórczych odpadów na znacznych głębokościach – zazwyczaj rzędu kilkuset metrów.

Przykładem takich składowisk są szwedzkie Äspö Hard Rock Laboratory, belgijskie HADES Underground Research Facility i fińskie Onkalo (fin. ukryte miejsce). Najgłębsze składowisko – Mizunami Underground Research Lab – buduje obecnie Japonia, która swoje odpady chce gromadzić w granitowych szybach na głębokości 1000 metrów.

Budowie i planom budowy takich obiektów towarzyszy poważne wyzwanie związane nie tylko z ich doraźnym zabezpieczeniem, ale i oznakowaniem w taki sposób, aby znajdujące się wewnątrz zagrożenie było zrozumiałe zarówno dla współczesnych ludzi, jak i naszych odległych potomków, którzy mogą trafić na nie za 1000 czy 10 tys. lat.

Wyzwanie jest tym większe, że nie wiadomo, jakim językiem będą posługiwali się przyszli odkrywcy, jakie kody kulturowe będą im znane i na jakim poziomie rozwoju technicznego będą się znajdować. Jeśli nie zostaną odpowiednio ostrzeżeni, z pewnością wtargną do środka – dokładnie tak, jak przed laty różni odkrywcy starożytnych ruin, którzy wchodzili do nich, nie wiedząc nic o ich zawartości czy przeznaczeniu i nie rozumiejąc języka czy symboliki ich budowniczych.

Dlatego właśnie Amerykanie – planując zabezpieczenie składowiska Waste Isolation Pilot Plant (WIPP) – powołali grupę o nazwie Human Interference Task Force, złożoną z inżynierów, antropologów, fizyków nuklearnych i behawiorystów. Ich zadaniem było opracowanie metody na przechowanie wiedzy o groźnych odpadach przez tysiące lat.

Wśród pomysłów znalazło się utworzenie "atomowego zakonu", który miał przechować przez wieki obawę przed składowiskiem. Zaproszony do prac Stanisław Lem postulował wyhodowanie roślin, które z powodu modyfikacji genetycznych miały rosnąć wyłącznie na skażonych terenach.

Wyjątkową inwencją wykazali się francuscy filozofowie, którzy w roli nośnika przestrogi postanowili wykorzystać koty. Francuzi założyli, że zwierzęta te – podobnie jak przez ostatnie tysiące lat – w przyszłości nadal będą towarzyszyć ludziom. Koty miały zostać zmodyfikowane genetycznie tak, by zmieniały kolor pod wpływem radiacji. Obawa przed miejscami, gdzie koty zmieniają kolor, miała zostać zaszczepiona w kulturze za pomocą baśni czy piosenek.

Ostatecznie zadanie opracowanie ostrzeżeń, które mają chronić przyszłych eksploratorów przed przypadkowym wtargnięciem do WIPP powierzono Departamentowi Energii, który opracowuje system oznakowani o nazwie Passive Institutional Controls.

Obok informacji w postaci graficznej, oznaczeniem mają być m.in. nad- i podziemne instalacje z informacjami, różnego rodzaju znaczniki, a także granitowe słupy tworzące nadziemny obrys składowiska czy metalowe elementy, wskazujące lokalizację podziemnych składów.

Dodatkowe informacje w wielu językach mają zostać umieszczone w archiwach rozsianych po całym świecie – wszystko to w celu uniknięcia ryzyka, że wiedza o niebezpiecznych odpadach z jakiegoś powodu zostanie w przyszłości zapomniana. Ten wieloelementowy system oznaczeń ma być gotowy do 2033 roku.