Menu |
| | |
|
NOV┴ KONCEPCE ZDOKONALEN▌CH REAKTOR┘
|
V²stavba pokroΦil²ch typ∙
jadern²ch elektrßren
s reaktory se zv²Üenou bezpeΦnostφ a dvojit²m kantejnmentem se v budoucnu zkrßtφ na
3 a₧ 5 let. |
V Evrop∞, USA, Japonsku i Rusku se ji₧ n∞kolik let vyvφjejφ pro blφzkou budoucnost
reaktory, jejich₧ bezpeΦnost je krom∞ dosavadnφch bariΘr op°ena o zßkladnφ
fyzikßlnφ principy, vyluΦujφcφ mo₧nost havßrie (tzv. inherentnφ bezpeΦnost), a o
tzv. prvky pasivnφ bezpeΦnosti, kterΘ
by i p°i nesmφrn∞ nφzkΘ pravd∞podobnosti nehody zabrßnily ·niku nebezpeΦn²ch
lßtek mimo prostor reaktoru a kontejnmentu
i v p°φpad∞, ₧e by vÜechny instalovanΘ systΘmy aktivnφ bezpeΦnosti selhaly,
nap°φklad v d∙sledku v²padku dodßvky proudu.
Inherentnφ bezpeΦnost se opφrß o takovΘ uspo°ßdßnφ aktivnφ z≤ny, kterΘ za vÜech
okolnostφ po fyzikßlnφ strßnce vykazuje zßporn² koeficient reaktivity.
Dojde-li ke zv²Üenφ teploty reaktoru nebo jen Φlßnku v n∞kterΘm z palivov²ch
kanßl∙, zhorÜφ se p°irozenou cestou zpomalovßnφ neutron∙ udr₧ujφcφch reakci v
chodu, tφm zaΦne klesat poΦet Üt∞pφcφch se jader, co₧ se projevφ poklesem
mno₧stvφ uvol≥ovanΘ energie. Inherentn∞ bezpeΦn²m se dnes oznaΦuje takov²
systΘm, kter² je neteΦn² v∙Φi lidsk²m chybßm nebo ·mysln²m zßsah∙m i proti
vn∞jÜφm vliv∙m.
Pasivnφ bezpeΦnostφ se rozumφ pou₧itφ takov²ch systΘm∙ regulace
v²konu, chlazenφ aktivnφ z≤ny a jejφho havarijnφho dochlazovßnφ, kterΘ budou
fungovat i v p°φpad∞ v²padku dodßvky proudu pro Φerpadla, regulaΦnφ ventily a
jinΘ komponenty, co₧ by mohlo nastat jen p°i souΦasnΘm selhßnφ n∞kolika zdroj∙
energie, kterΘ majφ dneÜnφ jadernΘ elektrßrny v zßloze. P°φkladem jsou tyΦe
havarijnφ ochrany, kterΘ v p°φpad∞ selhßnφ elektrickΘho systΘmu uvoln∞nφ a
pohonu spadnou do aktivnφ z≤ny p∙sobenφm zemskΘ tφ₧e.
|
SchΘma reaktoru PIUS.
1. aktivnφ z≤na; 2. voda s obsahem b≤ru;
3. nßdoba reaktoru z p°edepjatΘho betonu. |
Zcela nekonvenΦn∞ havarijnφ chlazenφ °eÜφ nap°φklad ÜvΘdskß koncepce
reaktoru PIUS. Aktivnφ z≤na je pono°ena v bazΘnu s vodou obsahujφcφ b≤r. V
p°φpad∞ nedostateΦnΘho chlazenφ hrozφcφho tavenφm Φlßnk∙ si reaktor samovoln∞
p°ipouÜtφ vodu z bazΘnu, tak₧e odpadß pot°eba Φerpadel a jejich zßlohovanΘ
napßjenφ proudem. V∞tÜina projekt∙ reaktor∙ se zv²Üenou bezpeΦnostφ se vÜak
vracφ ke stßvajφcφmu °eÜenφ, k n∞mu₧ p°idßvajφ zejmΘna chladicφ pasivnφ
systΘmy, vyu₧φvajφcφ p°irozenΘ cirkulace tekutin vlivem rozdφln²ch teplot a
zabra≥ujφcφ ·niku nebezpeΦn²ch zplodin dvojit²m kontejnmentem. Ten
pak v novΘm provedenφ dokß₧e autonomn∞, s vyu₧itφm p°irozenΘ tepelnΘ cirkulace
vzduchu nebo vody, po dlouhou dobu odvßd∞t teplo radioaktivnφho rozpadu, kterΘ se
vyvφjφ i po nßhlΘm odstavenφ reaktoru v palivov²ch Φlßncφch.
Jak tato novß koncepce pozm∞nφ poslednφ generaci reaktor∙ se zv²Üenou bezpeΦnostφ
, konkrΘtn∞ ukß₧eme na p°φkladu zdokonalenΘho evropskΘho tlakovodnφho reaktoru
EPR, na reaktoru AP-600 od Westinghouse a na reaktoru SWR 1000 vyvinutΘm spoleΦnostφ
Siemens, kterΘ majφ nejblφ₧e k realizaci.
SpoleΦn²m znakem jejich inherentnφho principu a kombinace aktivnφ a
pasivnφ bezpeΦnosti je i v²raznΘ snφ₧enφ poΦtu komponent u reaktoru, parogenerßtor∙ i ve strojovnßch, co₧ snφ₧φ investice do stavby
i technologie, zrychlφ jejich v²stavbu, zjednoduÜφ provoz a ·dr₧bu a zv²Üφ
spolehlivost bloku. V∞tÜina z nich bude pln∞na a₧ z t°etiny novou formou paliva MOX
(tablety ze sm∞si oxid∙ uranu a plutonia), kterΘ umo₧nφ vyu₧φt nadbyteΦnΘ zßsoby
plutonia, a proto₧e jde o vodou nerozpustn² a nezniΦiteln² keramick² materißl,
snφ₧φ se tφm dßle nebezpeΦφ ·niku Üt∞pn²ch produkt∙ do chladicφch okruh∙. |
ZDOKONALEN▌ EVROPSK▌ TLAKOVODN═ REAKTOR EPR
|
èest bariΘr uzavφrß Üt∞pnΘ
produkty
v reaktorech se zv²Üenou jadernou bezpeΦnostφ. |
Projekt tlakovodnφho reaktoru EPR s tepeln²m v²konem 4 270 MW a s hrub²m elektrick²m v²konem 1500 MWe
t∞₧φ z bohat²ch in₧en²rsk²ch zkuÜenostφ n∞meck²ch a francouzsk²ch
spoleΦnostφ Siemens a Framatome, kterΘ k
jeho v²voji roku 1989 zalo₧ily spoleΦn² podnik Nuclear Power International (NPI).
Cel² blok je slo₧en ze Φty° fyzicky zcela odd∞len²ch Φßstφ obklopujφcφch ze
vÜech stran dvojdφln² betonov² kontejnment.
Vnit°nφ kontejnment z p°edpjatΘho betonu je odoln² proti p°etlaku v p°φpad∞
exploze primßrnφho okruhu vΦetn∞ parogenerßtor∙. Vn∞jÜφ ₧elezobetonov² plßÜ¥
je pak odoln² mj. i proti pßdu letadla. V prostoru mezi nimi je udr₧ovßn podtlak.
Ka₧dß ze Φty° smyΦek v samostatnΘ p°φstavb∞ s Φerpadly a pomocn²mi systΘmy
chlazenφ mß samostatnΘ zßlo₧nφ elektrickΘ napßjenφ. Tento tzv. bezkatastrofick²
reaktor tohoto typu, kter² ani v p°φpad∞ roztavenφ aktivnφ z≤ny nesmφ ohrozit
okolφ, se mß zaΦφt stav∞t roku 2000 a o p∞t let pozd∞ji zahßjφ sv∙j provoz. Jak
N∞mecko, tak Francie s t∞mito bloky poΦφtajφ pro obnovu jadern²ch elektrßren po
skonΦenφ ₧ivotnosti jejich dosavadnφch reaktor∙. |
AMERICK▌ TLAKOVODN═ REAKTOR AP-600
Tlakovodnφ reaktor AP-600 vyvinula americkß spoleΦnost Westinghouse na objednßvku
Üestnßcti elektrßrensk²ch spoleΦnostφ. VysokΘ bezpeΦnosti dosßhne zejmΘna
ni₧Üφ hustotou energie v aktivnφ z≤n∞. Pro elektrick² v²kon 600 MWe vystaΦφ jen
dv∞ chladicφ smyΦky.
|
|
|
Koncepce reaktoru AP-600 se
zv²Üenou
jadernou bezpeΦnostφ, jeho₧ jednotlivΘ bariΘry
se navzßjem samovoln∞ uvßd∞jφ v Φinnost. |
D∙sledn²m vyu₧itφm pasivnφ bezpeΦnosti s tepeln²mi v²m∞nφky a autonomnφm
ochlazovßnφm vnit°nφho ocelovΘho kontejnmentu, nad kter²m je umφst∞na betonovß
ochrannß obßlka, se poda°ilo snφ₧it poΦet Φerpadel, nßdr₧φ, v²m∞nφk∙,
potrubφ, ventil∙ a dieselgenerßtor∙. Projekt poΦφtß s mo₧nostφ velmi rychlΘ
v²stavby, snφ₧enφm investiΦnφch nßklad∙ a s ₧ivotnostφ bloku po 60 let! V
p°φpad∞ havßrie aktivnφ z≤ny nebo poÜkozenφ tlakovΘho okruhu parogenerßtor∙
dokß₧φ tepelnΘ v²m∞nφky pasivnφho systΘmu v ka₧dΘ smyΦce bezpeΦn∞ odvßd∞t
teplo p°irozenou cirkulacφ. Dv∞ nßdr₧e a dva tlakovΘ vodnφ akumulßtory majφ za
vÜech okolnostφ dopl≥ovat chladicφ vodu s borem. B∞hem prvnφch deseti hodin by se
kontejnment zaplavil vodou. Hromadφcφ se teplo by pak odvßd∞l mezerou mezi ocelov²m a
betonov²m plßÜt∞m kontejnmentu chladicφ vzduch bez pot°eby p°φvodu elektrickΘ
energie. Koncentraci radioaktivnφch zplodin v kontejnmentu snφ₧φ pasivnφ sprchovacφ
systΘm, kter² vyu₧ije vodu s p°φdavkem kyseliny boritΘ v n∞kolika nßdr₧φch, z
nich₧ bude automaticky vytlaΦovßna stlaΦen²m dusφkem. Dφky tomu odpadß °ada
Φerpadel, potrubφ, ventil∙ a °φdicφch prvk∙. Ke stavb∞ prvnφho AP-600 dojde do
p°elomu stoletφ. |
|
|
|
ZkouÜky pasivnφho systΘmu
ochrany varnΘho reaktoru
SWR-1000 v laborato°φch Siemens/KWU.
Snφmek v dolnφ Φßsti zobrzuje Φßst vφka tlakovΘ nßdoby zatopenΘ vodou. |
SIEMENS D┘V╠╪UJE FYZIK┴LN═M Z┴KON┘M
Varn² reaktor SWR -1000 s vysokou bezpeΦnostφ a s elektrick²m v²konem 1000 MWe,
testovan² v souΦasnosti ve v²zkumnΘm centru v Julichu za ·Φasti evropsk²ch
energetick²ch institucφ, se hodlß obejφt zcela bez aktivnφch systΘm∙ se
vst°ikovßnφm chladiva a ob∞hov²m dochlazovßnφm. Jakmile by z jak²chkoliv d∙vod∙
doÜlo k nebezpeΦnΘmu poklesu hladiny vody v reaktoru a klesl jejφ tlak, spustφ
snφmaΦe pasivnφ ochrany ve v²m∞nφcφch tepla bez ohledu na operßtory bezpeΦnostnφ
systΘm: havarijn∞ odstavφ reaktor, odtlakuje tlakovou nßdobu a zaplavφ reaktor vodou.
K ₧ßdnΘ akci nenφ t°eba ani elektrickΘ energie zvenΦφ, ani signßl∙ od
operßtor∙. Bez zdroje elektrickΘho proudu se obejde i odvßd∞nφ zbytkovΘho tepla z
aktivnφ z≤ny pomocφ tzv. havarijnφch kondenzßtor∙, a stejn²m zp∙sobem by bylo
odvßd∞no teplo i z kontejnmentu. |
CESTY K BEZPE╚N╠Jè═M JADERN▌M BLOK┘M JSOU NASTOUPENY
|
T°i bezpeΦnostnφ bariΘry
souΦasn²ch jadern²ch elektrßren. |
S novou generacφ reaktor∙ se zv²Üenou bezpeΦnostφ i s jadern²mi elektrßrnami,
kterΘ navzdory vyÜÜφm investicφm do bezpeΦnosti budou dßle konkurovat cenou
elekt°iny elektrßrnßm na fosilnφ paliva, se poΦφtß a₧ po p°elomu stoletφ. AP-600
bude mφt z°ejm∞ premiΘru v ma∩arskΘm Paksu. Rusko podle zve°ejn∞n²ch ·daj∙
hodlß p°estßrlΘ reaktory nahrazovat zdokonalen²m vodovodnφm reaktorem VVER-640,
poprvΘ v ruskΘ praxi vyzbrojen²m dvojit²m kontejnmentem. T°i tyto reaktory s pasivnφ
bezpeΦnostφ a p°edpoklßdanou ₧ivotnostφ 60 let majφ b²t postaveny na poloostrov∞
Kola, Φty°i na DßlnΘm v²chod∞ a jeden v JE Sosnov² Bor. Japonsko ve spoluprßci s
Westinghousem hodlß od roku 2010 stav∞t velkΘ pokroΦilΘ tlakovodnφ reaktory APWR s
v²konem a₧ 1420 MWe, se stavbou jejich menÜφho prototypu vÜak prav∞ zaΦφnajφ v JE
Tsuruga. V²vojovΘ prßce na pasivnφ bezpeΦnosti reaktor∙ zahßjila i Ji₧nφ Korea,
╚φna a Indie. GeneraΦnφ prom∞na s cφlem nejvyÜÜφ mo₧nΘ dosa₧enΘ bezpeΦnosti
Φekß i rychlΘ a vysokoteplotnφ reaktory.
|
|
|
|