Témata
Reklama

Ruští vědci zahajují přípravu koncepce reaktoru chlazeného tekutými solemi, který je považován za nezbytnou součást budoucnosti jaderné energetiky. Tento reaktor je totiž schopen spalovat nejrizikovější radioaktivní odpady pocházející nejen z jaderné energetiky. Dále se připravuje tendr na výstavbu reaktoru BREST-300, který také přispěje k řešení problému použitého jaderného paliva.

Jaderným reaktorům chlazeným roztavenou solí se přikládá velký význam po celém světě, protože by měly sloužit velmi přeneseně jako „spalovna radioaktivních odpadů“. Jaderné palivo použité v lehkovodních reaktorech, které se historicky ujaly v energetice nejvíce, obsahuje kromě jiného plutonium, americium a curium. Tyto prvky je možné zužitkovat a vyrábět tím elektrickou energii.

Problém plutonia je do určité míry řešitelný již pomocí dnešních technologií. V některých zemích se z použitého jaderného paliva separuje uran a plutonium, z nichž se potom vyrábí palivo MOX. Překážkou toho, kolikrát lze palivo přepracovávat, jsou však omezení daná technologií lehkovodních reaktorů. Mnohem efektivnější jsou reaktory chlazené tekutými kovy, které štěpí palivo pomocí jiného typu neutronů než klasické reaktory.

Reklama
Reklama

Reaktory chlazené kovy

Jedním z příkladů jsou reaktory chlazené sodíkem, k nimž patří i BN-600 a BN-800, jediné v současnosti komerčně provozované reaktory tohoto typu. Jsou provozovány jako 3. a 4. blok ruské Bělojarské jaderné elektrárny.

Další cestou jsou reaktory chlazené olovem, které se většího využití dočkaly jenom na palubě ruských jaderných ponorek ze 70. let minulého století. Ke chlazení těchto reaktorů sloužila směs olova a bismutu a na ně přímo navazuje energetický reaktor SVBR-100, který připravuje ruská společnost AKME-Engineering. Jako slibnější se nyní jeví reaktor BREST-300, který bude chladit pouze olovo. Potvrzuje to prohlášení generálního ředitele podniku Sibirskij chimičeskij kombinat (SCHK, součást ruské korporace pro atomovou energii Rosatom) Sergeje Točilina z konce července letošního roku.

Vizualizace reaktoru BREST-300

Řekl, že v závěru roku 2018 by měli získat kladné stanovisko od Gosglavexpertizy, na základě kterého budou žádat úřad pro dozor nad jadernou bezpečností o stavební povolení. To by podle jeho očekávání mělo být vydáno v prvním čtvrtletí roku 2019 a naváže na něj výběrové řízení na výstavbu reaktoru BREST-300 v podniku SCHK.

Tento reaktor je součástí programu Proryv, který patří mezi dvacet priorit Rosatomu. Jeho cílem je převést technologie pro uzavření jaderného palivového cyklu z laboratoří do reálného světa. V podniku SCHK již vznikají zařízení financovaná z tohoto programu. Jde o linky na přepracování použitého jaderného paliva a výrobu nitridického paliva právě pro reaktor BREST-300.

Výhodou reaktorů IV. generace, kam se obecně sodíkové i olověné reaktory řadí, je lepší bezpečnost. K haváriím spojeným s tavením paliva v nich totiž nemůže principiálně dojít díky tomu, že používají k chlazení kovové látky. Jejich vývoj však před techniky staví jiné výzvy, především v oblasti materiálů.

Vizualizace komplexu ODEK – reaktor BREST-300 se nachází uvnitř budovy se šesti ventilačními komíny.

Solné reaktory

Druhou skupinou jsou reaktory, které k chlazení používají roztavené soli. Ty mají výhodu v tom, že dokážou „spalovat“ širší spektrum radionuklidů a přeměňovat je na méně nebezpečné látky. Zatímco v sodíkových a olověných reaktorech dnes nemá Rosatom dostatečně silnou konkurenci, v oblasti solných reaktorů se vydává do složitějších vod. Ve výzkumu solných reaktorů byly dlouhé roky nejaktivnější Spojené státy americké, které v 60. letech 20. stol. provozovaly dokonce prototyp tohoto typu reaktorů. Dodnes má přímé zkušenosti se solemi jenom USA, Čína a Česko (díky spolupráci s americkým ministerstvem energetiky). Rosatom tak rozšiřuje své spektrum výzkumných aktivit i na tento velmi perspektivní směr.

Na základě objednávky podniku Gornochimičeskij kombinat (GCHK, součást Rosatomu) začne vývoj solného reaktoru ve výzkumném ústavu Kurčatovskij institut (též součást Rosatomu). Plyne to z webu Rosatomu, kam jsou umisťovány informace o výběrových řízeních. Cílem je vypracovat koncepci reaktoru, na základě níž pak bude probíhat detailnější projektování.

Solné reaktory umožňují efektivně řešit problém s minoritními aktinidy (americium, curium atd.), protože je přeměňují na jiné prvky, které je možné rozštěpit pomocí neutronů. Jsou navíc specifické tím, že používají tekuté palivo, takže není nutné pro ně vyrábět palivové kazety.

V podniku GCHK má podle plánu vzniknout solný reaktor ŽSR-S provázaný s komplexem ODC, který přepracovává použité jaderné palivo z reaktorů VVER-1000. Pak by solný reaktor zpracovával minoritní aktinidy a část plutonia vznikající v ODC a produkoval elektřinu pro město Železnogrosk a tamní průmyslové podniky včetně továrny ruského Roskosmosu na výrobu družic.

Závěrem nutno podotknout, že ani solné reaktory lidstvo nezbaví radioaktivních odpadů, které vznikají nejen kvůli jaderné energetice, ale i kvůli použití zářičů v lékařství, průmyslu a dalších oborech lidské činnosti. Jejich přínos spočívá v tom, že dokážou vysoce aktivní odpady přeměňovat na méně nebezpečné látky. Například použité jaderné palivo už nebude nutné izolovat od životního prostředí na desítky tisíc let, ale jen na několik staletí a navíc ve výrazně menším objemu. Tím sodíkové, olověné i solné reaktory vyřeší hlavní ekologické nedostatky jaderné energetiky a pomohou zlepšit její vnímání světovou veřejností.

Zuzana Sommerová

sommerova@esscom.cz

https://www.rosatom.ru/en/

Reklama
Vydání #9
Kód článku: 180926
Datum: 05. 09. 2018
Rubrika: Servis / Zajímavosti
Autor:
Firmy
Související články
S uranem v podpalubí

V březnovém vydání MM Průmyslového spektra jsme publikovali článek pod názvem Jaderné ledoborce pro Severní cestu. Jelikož tento text vzbudil zájem řady čtenářů, rozhodli jsme se na toto téma připravit další podrobnější příspěvek.

Atraktivní projekty: Jen vítr to ví…

Zkrotit vítr a využít jej ve svůj prospěch toužil člověk už od úsvitu dějin. Dodnes jsou známé větrné mlýny na starověké Krétě nebo ve středověkém Holandsku. I na některých místech Čech a Moravy se v minulosti osvědčily. Moderní doba však proměnila i tuto techniku.

Bakterie a olej od hranolek zachraňují svět

Svět má slušnou šanci být zbaven jednoho ze svých nejtíživějších problémů. Týmu z Vysokého učení technického v Brně se totiž podařilo přijít s technologickou inovací, která dokáže zastavit pokrývání zeměkoule odpadem.

Související články
Jaderná energetika: Reaktor do každé kapsy

Postavit velkou jadernou elektrárnu je projekt na celé desetiletí, ve kterém se investice počítají na miliardy dolarů a délka použitých trubek a kabelů na tisíce kilometrů. Náklady i rozměrné technologie lze přitom už dnes srazit do téměř "kapesních" formátů, aniž by konstruktéři museli ustoupit od výroby energie postavené na jaderném štěpení.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Atraktivní projekty: Plující chrámy techniky

Moře a oceány brázdí stále více plavidel, jež budí úžas nejen svými rozměry, ale také technickým vybavením.

Jaderná energetika: Indové chtějí zlevnit jádro

K nejvíce ekologickému způsobu výroby elektrické energie bezesporu patří jaderná energetika. Podle statistik světové nukleární asociace WNA bylo v loňském roce ve třiceti zemích světa v provozu přes 430 jaderných reaktorů s celkovou instalovanou kapacitou cca 372 tisíc MW, což představuje produkci 13 % celosvětové elektřiny. Nyní se staví 68 reaktorů v plánu je výstavba dalších 162.

Atraktivní projekty: Sixtinská kaple září

Sixtinská kaple ve Vatikánu se po 500 letech rozzáří zcela unikátně, a to díky nejmodernější technice. Návštěvníkům tak nabídne ojedinělý zážitek. Společnost Osram, výrobce světelných zdrojů a svítidel, ji totiž vybavuje novým systémem LED osvětlení. Systém, jenž je k uměleckým dílům mimořádně šetrný, umožňuje značně vyšší hodnoty osvětlení. Navíc ve srovnání se stávajícím osvětlovacím systémem spotřebovává méně energie.

Atraktivní projekty: Tramvaje se vracejí do L.A.

Účastníci referenda v centru Los Angeles před rokem schválili projekt financování výstavby jedné okružní tramvajové linky ve výši 125 milionů dolarů. Do provozu by měla být uvedena v roce 2016.

Atraktivní projekty: Chytře na energetiku

Stále častěji se hovoří o chytrých sítích v energetice (smart grids), ale cesta k nim je ještě daleká. Zatím je nutné se držet spíš při zemi a myslet na inteligentní energetické řešení budov. Těch nových, ale i těch stávajících.

Atraktivní projekty: Wi-fi s novým trendem

Na letišti se neztratíte, v muzeu získáte atraktivního průvodce a v nemocnici budete stále v lékařské péči. Umožňují to nové trendy v technologii wi-fi.

Atraktivní projekty: Kříženci jsou v módě

Podle definice je za hybridní dopravní prostředek pokládán takový, jenž využívá k pohonu nejméně dvou energetických zdrojů a má v sobě zabudovány dva zásobníky energie. Někteří kříženci stanovenou normu přesně nedodržují, ale přesto jsou za hybridy označováni. Pojmenování není důležité, důležitý je výsledek.

Atraktivní projekty: Cryosatelit měří ledovce

Podle informací britského listu The Guardian, se zdá, že za poslední roky roztálo v Arktidě 900 krychlových kilometrů letního ledu, přičemž toto tání je zhruba o padesát procent rychlejší, než vědci odhadovali. Svědčí o tom snímky, které zaslal evropský satelit CryoSat-2.

Atraktivní projekty: Sluneční ostrovy plné krás…

Snad jen o letní dovolené na mořské pláži mohou napadnout architekty a konstruktéry myšlenky na plující ostrovy poháněné sluneční energií.

Atraktivní projekty: Zelená zelené architektuře

Možná je to móda, ale v každém případě velmi hezká a ekonomicky závažná. Mám na mysli tzv. zelenou architekturu. Dokazovala to i nedávná výstava v Galerii Národní technické knihovny v Praze v rámci úspěšného projektu Green Architecture II. Jeho pokračování, které iniciuje Galerie Jaroslava Fragnera, ukázalo, že všechna architektonická řešení bez ohledu na zemi vzniku, velikost, rozpočet nebo funkční určení spojuje šetrnost.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit