Malé jaderné reaktory mají budoucnost

Malé jaderné reaktory dnes - SVBR-100

Velké jaderné elektrárny jsou už desítky let běžnou součástí života v mnoha zemích, mají výkony v řádu stovek až tisíců megawattů. Mnohem méně známé jsou jejich "menší bratři" - jaderné reaktory o malých výkonech v řádech desítek až stovek megawattů. Prim v jejich vývoji hrály za studené války Spojené státy a Sovětský svaz, které s nimi poháněly jaderné ponorky. Za dva roky však má na trh přijít první komerční malý reaktor - ruský SVBR-100. Možnosti jeho uplatnění jsou přitom poměrně široké.

Nesou označení SVBR-100 a mají mít výkon 100 MWe. Někteří je považují za průlomový nápad, který bude mít velký ohlas a v budoucnu se s nimi budeme ve značné míře potkávat. Prý by dokonce mohly najít využití při odsolování mořské vody a výrobě vodíku. Jak vlastně fungují a co vše od nich můžeme očekávat? Bez zájmu by nemělo zůstat ani to, že se na jejich vývoji podílí řada českých firem.

Princip reaktoru chlazeného tekutým olovem

Reaktor SVBR-100 (Svincovo-Vismutovyi Bystryi Reaktor, neboli olovo-bismutový rychlý reaktor) je rychlý reaktor chlazený tekutým olovem (LFR - Lead-cooled Fast Reactor). Jak už název napovídá, k chlazení se používá tekuté olovo nebo eutektická slitina olova a bismutu. (Eutektická směs značí, že látky jsou míseny v takovém poměru, že teplota tuhnutí je nejmenší možná ve srovnání se všemi ostatními směsmi těchto látek. Smícháním dvou látek ve správném poměru, dosahujeme toho, že teplota tuhnutí výsledné směsi se sníží. Tohoto jevu se typicky využívá v zimě při solení silnic. Takto lze teplotu tuhnutí vody osolením snížit pod 0 °C, v případě eutektické směsi i mnohem níže.) Mezi vlastnosti jak olova, tak bismutu patří nízká absorpce neutronů a relativně nízké teploty tání (Pro samotné olovo je to 327,5 °C a pro slitinu Pb-Bi tato teplota klesá až k 123,5 °C.). Dále mají poměrně těžká jádra, která nezpomalují neutrony tak jako lehká jádra. Proto používané látky nelze nazvat moderátory a reaktor označujeme jako rychlý. Výstupní teplota reaktoru dosahuje 550°C a teoreticky je možné ji zvýšit až na zhruba 800°C. Tato teplota je vhodná pro výrobu vodíku, neboť umožňuje průběh složitých termochemických procesů, při nichž se voda rozkládá na kyslík a vodík. Ovšem vyžaduje další výzkum v oblasti materiálů, protože současná nerezová ocel tyto teploty dlouhodobě nevydrží.

Důležitým principem uplatněným v reaktorech chlazených tekutým olovem je právě chlazení těžkou kovovou látkou. Využívá se sice stejně jako u tlakovodních reaktorů šíření tepla prouděním, ale díky vyšší teplotě varu, není nutné uvnitř reaktoru dosahovat vysokých tlaků. Také odpadají problémy s úniky radioaktivní vodní páry, která není v primárním okruhu. Navíc přirozená cirkulace chladící látky je dostatečná k pasivnímu zchlazení reaktoru po odpojení od sítě a tím chrání jádro reaktoru před velice rizikovým přehřátím. Tento bezpečností argument nabývá svého významu po nehodě ve Fukušimě.

Dosavadní využití našel tento typ reaktorů na ruských jaderných ponorkách v 70. letech. Celkem bylo na 15 ponorkách dosaženo 80 reaktorových let provozu. Díky tomu máme dnes zkušenosti s tekutým olovem chlazenými reaktory. K jejich výhodám patřila možnost rychlého snížení výkonu z maximálního na nižší, při němž systémy v ponorce vytvářely co nejméně "hluku". Tímto způsobem se ponorka snaží na sonaru splynout s prostředím, a ukrýt se tak před nepřítelem.

Více čtěte na: http://atominfo.cz/2012/11/male-jaderne-reaktory/

ZDROJ:http://atominfo.cz/