Plnění vnitřního koše kontejneru použitými palivovými soubory pomocí zavážecího stroje
Každoročně se při odstávce bloku jaderné elektrárny vymění část palivových souborů. V JE Temelín je to přibližně jedna čtvrtina, v JE Dukovany jedna pětina. Vyměňované soubory již obsahují méně štěpitelného materiálu, ale o to více produktů štěpení. Často jde o nestabilní izotopy, vzniklé během štěpné reakce, které v důsledku radioaktivních rozpadů produkují zbytkové teplo. I když se intenzita těchto radioaktivních přeměn časem exponenciálně snižuje, je nutné, aby byly použité palivové soubory ještě po nějakou dobu chlazeny.
Plnění vnitřního koše kontejneru použitými palivovými soubory pomocí zavážecího stroje
Vyzdvižení transportně skladovacího kontejneru CASTOR šachtou z přepravního vagónu nahoru do reaktorového sálu
Prvním místem, kde jsou palivové soubory po vyjmutí z reaktoru dočasně uloženy, je bazén vyhořelého paliva, nacházející se hned vedle reaktoru. V Temelíně má kapacitu 700 míst, a palivové soubory, ponořené v chladicí kapalině, jsou v něm skladovány přibližně pět až deset let.
Po dostatečném snížení radiace a produkce tepla jsou použité palivové soubory převezeny ve speciálních transportních a skladovacích kontejnerech z bazénu do samostatného meziskladu použitého paliva, nacházejícího se v ČR přímo v areálu elektrárny. V meziskladu je palivo uloženo dál několik desítek let, přičemž již po deseti letech skladování se pětkrát sníží jeho radioaktivita a desetkrát klesne vývin tepla. Nakonec čeká uložené palivo buď přepracování, nebo konečné hloubkové uložení ve vhodné geologické formaci. V České republice je plánováno vybudování hlubinného úložiště do roku 2065.
Podle způsobu chlazení existují v zásadě dva typy meziskladů použitého jaderného paliva – mokrý a suchý. První prakticky přebírá technologii předchozího bazénu vedle reaktoru. Palivové soubory jsou v něm uloženy v rovnoměrné mřížce skladovacího kontejneru ve velkém bazénu, jehož voda soubory chladí a slouží i jako dobré stínění. Veškeré manipulace s použitým palivem se provádějí pod vodou. Nevýhodou mokrého skladování je složitý technologický systém zabezpečující cirkulaci a kontinuální čištění chladicího média, přičemž vznikají sekundární radioaktivní odpady. Velké jsou i nároky na hermetičnost technologie. Výhodou je možnost stálé vizuální kontroly použitých článků a souborů.
V ČR se používá výhradně suchý způsob skladování použitého paliva v meziskladech připomínajících velké haly.
Druhý způsob ukládání použitého paliva využívá hermetické skladovací kontejnery, rozmístěné v nadzemní hale, nebo dokonce na volném prostranství. Dokonalé oddělení použitého jaderného paliva od životního prostředí zabezpečují pouze tyto kontejnery. K ochlazování kontejnerů s palivem se využívá přirozené cirkulace vzduchu. V České republice je na základě rozhodnutí vlády využíván právě suchý způsob skladování v transportně skladovacích kontejnerech CASTOR. Pro vyhořelé (použité) jaderné palivo již byly v ČR postaveny tři nadzemní sklady, dva se nacházejí v areálu Jaderné elektrárny v Dukovanech a jeden v areálu elektrárny Temelín.
První mezisklad v JE Dukovany je již zaplněn, a proto bylo rozhodnuto o vybudování druhého skladu s dostatečnou kapacitou
První sklad v Dukovanech s kapacitou 60 kontejnerů CASTOR byl dokončen a uveden do provozu v roce 1995. Mezitím se rozhodovalo, zda ČR půjde cestou jediného centrálního podzemního meziskladu nebo meziskladů v jaderných elektrárnách. Když byl po asi 15 letech první dukovanský mezisklad naplněn, bylo rozhodnuto o stavbě druhého skladu s větší kapacitou 133 kontejnerů CASTOR.
Jaderná elektrárna Temelín má vlastní sklad použitého paliva – halu s celkovým prostorem pro umístění 152 kontejnerů typu CASTOR. Každoročně jsou do skladu přemístěny 2 až 3 kontejnery z každého temelínského bloku, takže jeho kapacita by měla vystačit na 30 let provozu elektrárny. Každý kontejner, ve kterém bude uloženo použité palivo, prochází řadou přísných zkoušek a kontrol ze strany státních (SÚJB) i mezinárodních (MAAE, Euroatom) organizací. Kontejner musí odolat pádu letadla, vydržet požár, ponoření až do hloubky 200 m bez poškození vnitřního obsahu kontejneru.
Čtyři skladovací kontejnery s použitým jaderným palivem v temelínském meziskladu
Pečetění víka transportně skladovacího kontejneru CASTOR v JE Temelín
Celý prostor meziskladu použitého paliva patří z hlediska jaderné bezpečnosti do kontrolovaného pásma. Manipulace s použitými palivovými soubory (obsahujícími vojensky strategické plutónium) a s celým kontejnerem jsou pod stálým dohledem mezinárodních institucí. Každý kontejner je po uzavření zapečetěn a neporušenost pečetí je kdykoli kontrolována. Přeprava kontejnerů z hlavní výrobní budovy do meziskladu probíhá vždy podle schválených harmonogramů za dodržování přísných bezpečnostních pravidel.
Ve skladovacích kontejnerech všech provozovaných skladů použitého paliva se nacházejí aktivované palivové soubory. Stínění kontejnerů a další bezpečnostní opatření skladu jsou na takové úrovni, že ovlivnění okolního životního prostředí ionizujícím zářením je prakticky neměřitelné.