NASA otestuje pasivní jaderný reaktor, který by mohl pohánět celou kolonii

Nová podoba jádra?

V listopadu zahájili jaderní vědci NASA testování nového prototypu malého jaderného reaktoru, který by mohl v případě úspěchu jednou pohánět základny na Marsu či Měsíci. Jeho předností je relativně nízká hmotnost a - pokud testy vše potvrdí - i extrémní spolehlivost. Jmenuje se Kilopower a v zásadě platí, že by měl sám o sobě dodávat energii po 15 let a víc, i kdyby trakaře padaly!

Malý a autonomní

V čem se Kilopower a budoucí Megapower liší, je zcela pasivní charakter. Filozofií v pozadí designu reaktoru je snaha mít s generování energie co nejméně práce - reaktory uzavřené do několika ocelových krust se proto regulují samy skrze přirozené fyzikální jevy. Teplo, které je později přeměněno na elektřinu, je z reaktoru odváděno pevnými tyčemi. Scénář z Fukušimy a Černobylu, kdy došlo na selhání pump čerpajících chladnou vodu do reaktoru, je tak zcela vyloučený - chlazení Kilopower je autonomní. V podstatě platí, že pokud podobný reaktor nevyhodíte do luftu několika tunami trhavin, nemůže se mu nic stát. A i poté by došlo "pouze" na rozprášení obsahu do okolí.

Výše uvedené samozřejmě platí, pokud uspějí inženýrské projekce. "Blížící se testy v Nevadě zodpoví řadu technických otázek souvisejících s efektivitou této technologie," řekl pro World Nuclear News vedoucí projektu Marc Gibson. Nejde tedy již o to, jestli je podobný reaktor bezpečný - cílem je zjistit, jestli je jeho stavba rentabilní a údržba jednoduchá, což jsou zásadní potřeby spolehlivého kusu kosmické techniky.

Srovnání reaktorů

Momentálně je plánován výkon omezených 4 kWt. Při použití vysoce obohaceného uranu kolem 19 procent by ale budoucí 35 tun vážící reaktor mohl jednou vygenerovat 500 KWe až 2 MWe energie, což by mělo bohatě stačit na pohánění malé kolonie. Kolik to je ve srovnání?

Oba bloky elektrárny Temelín, která zásobuje Česko necelými 12 procenty energie, dohromady dávají 2010 MWe - tedy dvoutisícekrát více než optimální reaktor NASA. Fígl je ovšem v tom, že potenciální pasivní reaktory jsou nejenom ve srovnání s běžnou jadernou elektrárnou bezpečnější, ale také je v teorii lze velmi snadno průmyslově vyrábět. NASA bude v případě úspěchu s podobnou technologií operovat pro vícero misí.

Jádro nové generace

Neznamená to, že si podobná udělátka budeme všichni montovat do svých sklepů namísto přímotopů – podobně privatizovat obohacený uran zřejmě není v ničím zájmu. Pro NASA by však dokončení podobného mobilního reaktoru znamenalo velký pokrok vstříc infrastruktuře marťanské i lunární mise. Podobnou technologii by pak mohl používat ve své hypotetické kolonii na Marsu i Elon Musk. Tím však zájemci o mobilní jaderný reaktor nekončí.

Zájem o technologii má i armáda. Při 35 tunách na kus by bylo možné podobné reaktory snadno transportovat moderními letadly a zajistit frontovým jednotkám spolehlivé zásobování elektřinou než při dosavadním spoléhání primárně na fosilní paliva. Role "elektrifikace" bude v budoucí válce zřejmě stále narůstat a podobné reaktory by se tak mohly stát zcela běžným doplňkem bojiště.

Hlad po nové generaci jaderné energie však není vlastní jenom NASA. V USA, Číně a Kanadě probíhá rovněž aplikovaný vývoj několika typů modulárních jaderných reaktorů. Ty jsou stále menší než temelínské bloky, slibují už ale větší výkon ve stovkách MWe, který by mohl oslovit i běžná města. Příkladem za všechny je modulární reaktor společnosti NuScale, který by měl být vyráběn hromadně a bylo by relativně snazší jej nainstalovat než v případě konstrkce jaderných elektráren staré generace. I NuScale je přitom zcela autonomní, ačkoliv k chlazení již používá interní zásoby vody - tato je však ochlazována přirozenou konvencí, takže i v případě NuScale nehrozí scénář jako ve Fukušimě. Prototyp elektrárny stavějící na tomto designu by měl být dokonce k roku 2024.

Vzdor podobným vizím však rozhodně nelze říct, že jsou k podobným nápadům všichni nakloněni. Zejména Evropa pokračuje v trendu vyřazování jaderných elektráren. Investice jdoucí do obnovitelných zdrojů jsou v globálu řádově vyšší, a obnovitelné zdroje tak dávají optimističtější příslib než jádro s jeho připomínkou éry studené války. Zatímco se však oba obory energetiky hádají, kdo je ekologičtější zdroj zisku elektřiny, podíl fosilních paliv (a zejména uhlí) je ve srovnání s jádrem a OZE stále obrovský. A nic se na něm v dohledné době nezmění.

Text: Ladislav Loukota