Nová koncepce chlazení jaderných elektráren zvyšuje významně jejich bezpečnost

Z černobylské havárie vyplynula nutnost udělat u elektráren několikanásobné bariéry. Pokud jedna selže, musí nastoupit druhá, aby udržela radiaci jenom v mezích, kde má být. Dlužno ovšem dodat, že naprostá většina reaktorů měla tyto bariéry už v uvedené době, tedy v roce 1986.

Další bezpečnostní prvky se doplňovaly, což platí o elektrárně Dukovany, která v době černobylské havárie byla rozestavěná. Šlo třeba o redundantní systémy elektrického napájení, dále redundantní systémy pro dodávky vody na chlazení reaktorů.

Například Dukovany mají čtyři reaktory VVER 440-213, které mají efektivnější chlazení v havarijní zóně. Jedná se o tlakovodní reaktory druhé generace, které mají před reaktory ruského typu první generace náskok. V současnosti se ale běžně staví reaktory třetí generace a pracuje se na reaktorech čtvrté generace. 

Zvýšení tepelné vodivosti

Další vývoj směřuje k ještě vyšší bezpečnosti. Otázkou výzkumů je například palivo. Důležitá je jeho odolnost k nehodám, především větší tolerance, pokud jde o chyby v chlazení. Jestliže by palivo bylo odolnější vůči nedostatkům v chlazení, znamenalo by to pro pracovníky elektrárny, že mají delší čas na odstranění těchto potíží. V reálu by tak nemuselo ke krizové situaci vůbec dojít.

Související

Ilona Cílková

Kdy začneme cestovat pomocí teleportace? Zatím…

Ilona Cílková

Perpetuum mobile nedává tisíce let vědcům spát:…

Ve Fukušimě totiž byly potíže právě s palivem a jeho obložením. Například Michael Tonks z Pensylvánské univerzity se tak snaží najít alternativní palivo. U lehkovodních jaderných reaktorů, jaké mají i naše elektrárny Temelín a Dukovany, se užívá oxid uraničitý. Ten má nižší tepelnou vodivost. Proto vědci hledají přísady, jež tepelnou vodivost zvyšují, tím klesá riziko přehřátí a následného roztavení.

Chlazení pomohou i nanotechnologie

V centru pozornosti je i chlazení, které musí být co nejúčinnější. Na Havajské univerzitě našli novou koncepci chlazení. Princip tkví v tom, že se chlazený předmět zakryje bimetalovými drátky s průměrem, který se pohybuje v řádu nanometrů. Tyto drátky se pak ohýbají, jak se zvyšuje teplota povrchu na reaktoru.

Díky uvedené deformaci se potom zvyšuje odpařování vody z povrchu. Chlazení je díky tomu účinnější. I tímto způsobem lze zvýšit bezpečnost elektráren - chlazení vykazuje vyšší účinnost, a tím pádem klesá pravděpodobnost, že by mohlo dojít k havárii při přehřátí. 

Čtvrtá generace tvoří budoucnost

Budoucností jsou jednoznačně jaderné reaktory IV. generace, které využívají například roztavené fluoridové soli nebo sodík. Ty by si mohly poradit i s využitím vyhořelého jaderného paliva získaného v klasických reaktorech. Množství jaderného odpadu by se tím výrazně snížilo.

I když to nepřispívá přímo k bezpečnosti elektrárny, zacházení s jaderným odpadem a jeho množství má vliv na kvalitu života obyvatel žijících v okolí elektrárny. Navíc reaktory, u nichž dochází ke chlazení roztavenými solemi fluoridů, jsou beztlakovou technologií a pasivní bezpečnost tím pádem roste.