Nejbezpečnější jaderný reaktor na světě prošel klíčovým testem. Problémy Černobylu a Fukušimy mu nehrozí

Jaderná elektrárna je stejným dílem fascinující, jako je i děsivá. Na jednu stranu je ekologicky přijatelným zdrojem energie a obvykle zabírá v porovnání s jinými elektrárnami menší plochu. Na stranu druhou asi nedostaneme z hlavy pojmy jako Černobyl nebo Fukušima, které podtrhují nebezpečí nevyhnutelně se pojící s provozem jaderných elektráren. Že to ale všechno může fungovat trochu jinak, teď světu dávají podle portálu Nuclear Engineering na srozuměnou Číňané, kteří dokončili stavbu plnohodnotného jaderného reaktoru, jehož důležitou vlastností je výrazné snížení bezpečnostních rizik a schopnost vlastního efektivního ochlazování bez druhotných externích systémů náchylných na poruchy.

Nástup nových reaktorů

Současné jaderné reaktory potřebují ke svému provozu samostatně napájené chladící systémy. Povaha těchto systémů se může u různých konstrukcí reaktorů lišit, většina z nich ale používá vodu či chladící média jako oxid uhličitý, helium nebo roztavené soli. Všechny pak v podstatě dělají totéž, tedy odvádějí přebytečné teplo z aktivní zóny reaktoru, čímž jej udržují stabilní a schopný dalšího bezpečného štěpení. Ovšem v případě, kdy dojde k poruše na chladícím systému poháněném vodou – typicky v souvislosti s vodními čerpadly – teplo z palivových tyčí reaktoru může začít štěpit vodu na výbušný plynný vodík a kyslík. To je ostatně případ Fukušimy a výbuchu v roce 2011, kdy se při výpadku proudu přehřály palivové tyče, které byly zaplaveny vodou, a následně došlo ke katastrofě.

Čtěte také: V Černobylu dochází k novému štěpení jaderného paliva a vědci netuší proč. Jak velké je riziko další nehody?

Existuje však nový druh konstrukce jaderného reaktoru, známý jako reaktor s oblázkovým ložem (PBR), který mnoho starších problémů řeší. Tyto reaktory jsou totiž „pasivně“ bezpečné, takže se dokážou samy vypnout, pokud se vyskytne jakýkoliv problém s chladícím systémem. Na rozdíl od jiných reaktorů, které se spoléhají na palivové tyče s vysokou energetickou hustotou, reaktory PBR používají menší palivové oblázky s nízkou energetickou hustotou a menším obsahem uranu, je jich však mnohem více. Jsou rovněž obklopeny grafitem, který se používá ke zmírnění množství neutronové aktivity v aktivní zóně reaktoru, což pomáhá zpomalovat jaderné reakce a vede k menšímu zahřívání.

Bezpečný odvod tepla

To nejdůležitější ale je, že se přebytečné teplo může rozložit po „kamíncích“ a může tak být snadněji odvedeno pryč – na což sází čínští vědci ze Šan-tungu, kteří v prosinci 2023 uvedli do provozu komerční reaktor vybavený popisovaným systémem. Za účelem testu pak inženýři vypnuli oba moduly v době, kdy pracovaly na plný výkon, a nechali je přirozeně chladit bez nouzových procesů chladících systémů aktivní zóny nebo jakéhokoliv chladícího systému poháněného energií. Výsledky byly zveřejněny v polovině roku 2024 a ukazují, že se reaktor dokázal ochladit sám a dosáhl stabilní teploty během 35 hodin od přerušení jeho provozu.

„Souhrnně řečeno, provedené testy chlazení potvrzují inherentní bezpečnostní funkci prvního demonstračního zařízení tohoto reaktoru na světě,“ napsal pak tým ze Šan-tungu ve svém prohlášení pro odborný magazín Joule. Nyní zbývá provést dalších několik testů a zjistit, že systém funguje správně, aby bylo možné využít tyto reaktory jako model pro budoucí elektrárny v dalších zemích. Tedy alespoň do doby, než se vědcům podaří rozlousknout problémy fúzního reaktoru, pak už ten jaderný možná ani nebude třeba.

Zdroj: Joule, Nuclear Engineering

Video, které jste mohli minout: Spolupráce s Ukrajinou je pro obě strany výhodná, řekl Fiala. Zmínil výstavbu jaderných bloků