Transuranové palivo pro větší efektivnost jaderných
elektráren
 8.9.2014 Jedním z problémů jaderných elektráren je nutnost
dlouhodobého skladování použitého paliva po velmi dlouhou dobu, až
několik tisíc let. Příčinou jsou umělé produkty štěpení na uranovém
palivu – plutonium, curium, neptunium a americium – souhrnně označované
jako transurany (v Mendělejevově periodické soustavě prvků následují za
uranem) s mimořádně dlouhým poločasem rozpadu.
Jak byla na konci srpna 2014 informována odborná
veřejnost, zahajuje nyní japonská společnost Hitachi ve spolupráci s
třemi americkými univerzitami – Massachusetts Institute of Technology
(MIT), the University of Michigan (U-M) a the University of California
v Berkeley (UCB) – společný výzkum s cílem vyvinout reaktor schopný
využít jako palivo transurany společně s tradičním uranovým palivem.
Pokud by se podařilo efektivně odebrat transurany z vyhořelého
jaderného paliva k dalšímu využití, zkrátí se nutnost skladovat
zbývající použité palivo na „pouhých“ několik set let.
Reaktorem schopným využít transurany by měl být tzv.
varný reaktor s obnovitelným zdrojem, anglicky resource-renewable
boiling water reactor (RBWR). Jeho schéma ukazuje obrázek, včetně
zvýrazněné zóny pro spalování transuranů (TRU):
RBWR funguje na principu tradičního varného reaktoru (BWR), používaného
v cca 20 % jaderných elektráren ve světě, kde moderátorem i chladivem
je obyčejná voda. Ta se ohřívá až do varu v tlakové nádobě reaktoru a v
horní části reaktoru se hromadí pára. Pára se zbaví vlhkosti a žene se
přímo k turbíně. Elektrárny s reaktory BWR jsou tedy jednookruhové.
(Podrobnosti k principu fungování jaderných elektráren se lze dočíst v
našem vzdělávacím článku zde.)
Hlavním rozdílem mezi RBWR a BWR je konstrukce
palivových souborů a řídicích tyčí. Palivové soubory jsou u RWBR mnohem
kratší než u BWR (viz obrázek) a palivo je k sobě naskládáno mnohem
těsněji, aby byl snížen moderovací (zpomalovací) účinek vody. Tím je z
uranu vytvářeno a následně spalováno více radioaktivního plutonia.
Odlišný tvar mají také řídicí tyče.
Ačkoliv jde o nový typ reaktoru, předpokládá se, že při
jeho konstrukci bude možné využít již existující a komerčně vyráběné
komponenty, především tlakové nádoby pro tzv. zdokonalené varné
reaktory (ABWR). To by mělo dále zvýšit celkovou efektivnost RBWR, a
tedy i využívání transuranů k výrobě energie.
redakce
Proelektrotechniky.cz
Ilustrační
foto: archiv redakce
Obrázek ©
World Nuclear News
Další informace zde
 Přečtěte si také:
 28.8.2014
Současná výroba elektřiny v Polsku o ročním objemu
cca 160 TWh je z téměř 90 % pokryta výrobou v uhelných elektrárnách. S
přihlédnutím k používaným technologiím se tak Polsko řadí k zemím s
nejhorší kvalitou ovzduší v EU. Podle European Environment Agency
koncentrace pevných částic v ovzduší, působících kardiovaskulární a
dýchací choroby, běžně přesahuje v městských aglomeracích denní a roční
limity. 
 2.7.2014
Moorside
je připravovaná nová jaderná elektrárna energetické
společnosti NuGeneration Ltd. (NuGen) na severozápadním pobřeží Anglie,
v regionu West Cumbria. Svým charakterem půjde o největší jednorázový
projekt vybudování jaderného energetického zdroje v Evropě. Dohodou o
financování mezi vlastníky NuGen, japonskou Toshibou a francouzskou
společností GDF Suez, na konci června 2014 byl učiněn první krok k
realizaci tohoto projektu.
 23.4.2014
Americký Massachusetts Institute of Technology (MIT)
představil v polovině dubna 2014 odborné veřejnosti svůj inovativní
koncept plovoucí jaderné elektrárny o výkonu 200 MWe a
více. Plovoucí jaderná elektrárna obecně nabízí přímořským
zemím řadu výhod. Lze ji například umístit v blízkosti území s velkou
poptávkou po elektřině, aniž by bylo nutno zabírat půdu
 26.3.2014
Strukturální změny v německé energetice, označované
pojmem „Energiewende“,
jejichž charakteristickým rysem je odklon od jaderné energetiky, mají
prozatím nečekaný důsledek: Emise skleníkových plynů v posledních
letech rostou. Podle německé Spolkové agentury pro životní
prostředí
(UBA) bylo v roce 2013 v Německu vyprodukováno 834 miliónů tun
skleníkových plynů.
 7.3.2014 Koncem
února 2014 úspěšně proběhly testy spirálového parního generátoru,
prvního takovéhoto zařízení na světě, pro malou jadernou elektrárnu
NuScale v USA. Elektrárna NuScale je jedním z projektů tzv. malých
reaktorů, které představují významný vývojový trend v jaderné
energetice. Tato malá jaderná elektrárna o elektrickém výkonu 45 MWe
obsahuje tlakovodní reaktor a parogenerátor, uzavřené v jedné kompaktní
nádobě.
 28.2.2014 O záchranném robotu MEISTeR (Maintenance Equipment
Integrated System of Telecontrol Robot) od Mitsubishi Heavy Industries
jsme již před více než rokem psali v článku Malí roboti do nebezpečných
podmínek. Tento robot byl vyvinut pro náročné odklízecí práce v
havarované jaderné elektrárně Fukushima Daiichi. V druhé polovině února
2014 úspěšně skončily jeho demonstrační testy a nyní již čeká na
nasazení v “ostrém provozu“ při dekontaminaci a odběru vzorků.
 20.1.2014 Na havárii v japonské jaderné elektrárně Fukushima v
roce 2011, při níž nakonec zdravotní dopady vyvolaného stresu u
obyvatelstva převážily faktická rizika zvýšené radiace, reagovalo
Německo dvěma zásadními opatřeními, která lze v daném kontextu
považovat za extrémní: Prvním bylo nařízené tříměsíční moratorium na
provoz jaderných elektráren, uvedených do provozu v roce 1980 nebo
dříve. Druhým byl následný zákaz jejich opětovného zprovoznění. Německý nejvyšší správní soud v polovině ledna
2014 oficiálně rozhodl, že uzavření jaderné elektrárny Biblis, patřící RWE, na základě těchto opatření bylo
protiprávní. Jejímu provozovateli se tak otevírá možnost vymáhat po
státu právní cestou značné odškodnění.
 10.1.2014 Renomovaný britský odborný portál World Nuclear News
zaměřený na jaderné technologie, s nímž naše redakce spolupracuje,
zveřejnil začátkem roku 2014 souhrnnou analýzu událostí ve světové
jaderné energetice za uplynulý rok. Jejím hlavním závěrem je, že
celkový počet jaderných reaktorů dodávajících elektrickou energii do
rozvodných sítí zůstává po roce nezměněný, zatímco jejich celkový
instalovaný výkon zaznamenal nepatrný nárůst. Letošní rok, stejně jako rok 2013, začíná ve světě se
435 reaktory o celkovém instalovaném elektrickém výkonu 375,3 GWe, čili
o cca půl procenta vyšším.
 18.12.2013
V polovině října 2013 byla v Caradache v jižní
Francii zahájena stavba tokamakového komplexu pro experimentální fúzní
reaktor Iter. Kromě tohoto fúzního reaktoru bude součástí tokamakového
komplexu také diagnostický komplex a komplex pro tritiové hospodářství.
Tokamakový komplex bude 120 metrů dlouhý a 80 m široký a vysoký.
Reaktorový systém vážící 23 tisíc tun bude spočívat na antiseisimických
ložiscích.
 3.12.2013 Od konce listopadu 2013 odstraňuje kontaminaci v jaderné
elektrárně Fukushima Daiichi 2 robotický vysavač a mycí stroj
přezdívaný „Raccoon“ (mýval), patřící provozovateli elektrárny,
společnosti Tokyo Electric Power Company (Tepco). V rámci zkušebního
provozu se tento robot pohybuje po podlaze prvního podlaží reaktorové
budovy, drhne a umývá tlakovou vodou její povrch, a snižuje tak
radiaci.
 6.9.2013 Na
internetových stránkách japonského ministerského předsedy a jeho
kabinetu byly zveřejněn dopisy mezinárodních zdravotnických odborníků
obyvatelům Japonska. Sděluje se v nich zcela otevřeně, že možné
zdravotní dopady úniku radiace při havárii jaderné elektrárny Fukushima
jsou zanedbatelné oproti prokazatelným zdravotním následkům stresu a
stigmatizace tamních obyvatel. Největším efektem havárie totiž byla
evakuace velké oblasti kolem epicentra a zákaz rybolovu a některých
druhů zemědělství, což mělo vážné dopady na život tamních obyvatel.
 17.5.2013
Vedle reaktorů 4. generace (viz článek Reaktory
4. generace: společný výzkum ČR a USA v rubrice
Výroba a přenos) jsou důležitým současným trendem v rozvoji jaderné
energetiky také tzv. malé reaktory. Jejich principy a vývojové směry
ukázal 15. května 2013 na odborné konferenci Očekávaný vývoj odvětví
energetiky Ing. Aleš John, MBA, Generální ředitel společnosti ÚJV Řež,
a. s.
 22.4.2013
Mezinárodní energetická agentura (IEA) zveřejnila
17. dubna 2013 svoji zprávu o dosavadním vývoji a dalších doporučeních
pro výrobu elektrické energie z hlediska uhlíkových emisí. Tato zpráva
je určena vládám všech 26 členských zemí IEA včetně Česka, jejichž
spotřeba elektřiny představuje 75 % světového objemu.
|
