Neděle, Říjen 20

Rychlý reaktor BN-600

Reaktor BN-600 v Bělojarské jaderné elektrárně

Reaktor BN-600 je zařízení pracující na principu rychlých neutronů (množivý reaktor). Jedná se o sodíkem chlazený energetický zdroj, který pracuje v Bělojarské jaderné elektrárně ve Sverdlovském kraji v jižní části Ruska, východně od Kaspického moře.

Co je to rychlý reaktor?

V běžném reaktoru se používá moderátor (grafit, voda), který slouží ke zpomalení neutronů vznikajících při štěpné rekci na rychlost, která zhruba odpovídá rychlosti, jakou by se pohybovaly v prostředí o dané teplotě (proto tzv. termalizované neutrony). U takto zpomalených neutronů se potom zvyšuje pravděpodobnost, že budou zachyceny dalším jádrem a štěpná reakce bude pokračovat. V tom je zásadní odlišnost rychlého reaktoru – nemá moderátor, neutrony se tudíž pohybují velmi rychle a klesá pravděpodobnost zachycení jádrem štěpného materiálu. Aby opět nastala řetězová reakce, musí se používat palivo s větším obohacením uranem 235 nebo plutoniem 239. V reaktorech tohoto typu je palivo obohaceno asi 8-10 krát více než v běžných zařízeních.

Vzhledem k mnohem větší produkci tepla v tomto systému je nutné efektivnější chlazení, ale výhodou je, že reaktor může být menší. K chlazení se využívá široké spektrum médií. V případě sodíku způsobuje potíže jeho aktivace – při interakci s neutrony se mění na radioaktivní sodík 24, řešením tohoto problému je tříokruhový systém. Nejdůležitější vlastnost tzv. množivého reaktoru se ale skrývá v jeho názvu – je schopný generovat více paliva, než spotřebuje. Konkrétně dochází pod vlivem vysokého toku neutronů k přeměně uranu 238 na plutonium 239, které je velmi dobrým štěpným materiálem. Většina uranu v přírodě (99%) je právě izotop 238, pro běžné reaktory nezajímavý.

Ruské rychlé reaktory

Úplně první reaktor fungující na principu vyloženém výše byl zprovozněn v roce 1972 na břehu Kaspického moře a stabilně zásoboval energií odsolovací stanici. Jmenoval se B-350 a do sítě dodával 150 MW. Pracoval poté v Kazachstánu až do roku 1999.

Elektrárna ve které byl vybudován reaktor BN-600, tedy Bělojarská JE, byla už od počátku významným místem, kde se testovaly nové typy reaktorů – vůbec první reaktory moderované grafitem jsou místní bloky 1 a 2, které ale již byly odstaveny. Dnes v elektrárně funguje jediný komerční reaktor na principu rychlých neutronů na světě – BN-600, v roce 2014 by měl být spuštěn BN-800 a nedávno bylo rozhodnuto o výstavbě 5. bloku s výkonnějším BN-1200 (viz článek).

BN-600

Samotný reaktor BN-600 byl uveden do provozu na jaře roku 1980 a od té doby se jeho elektrický výkon pohyboval v rozmezí 580 až 610 MW, časové využití je asi 75% (odstávky hlavně kvůli výměnám paliva a různým testům). Během provozu došlo jen k několika neplánovaným událostem, které byly podle mezinárodních kritérií zařazeny do nejnižší kategorie. Reaktorové jádro je vysoké asi 1 metr a v průměru má 2 metry, je v něm uloženo 369 palivových kazet. Teplota sodíku dosahuje 550 stupňů Celsia a jak už bylo zmíněno výše, elektrárna je tříokruhová ve smyslu radioaktivní sodík – sodík – voda (pára).

Kvalitu tohoto typu reaktoru dokládá zájem ostatních zemí. Na vývoj rychlých reaktorů se kromě Ruska soustředí také Francie (která disponovala rychlým reaktorem Superfénix) a před fukušimskou havárii tomuto typu věnovalo pozornost především Japonsko.

Obě země svým zájmem o reaktory BN ukazují, že Rusko je v oblasti sodíkem chlazených množivých reaktorů průkopníkem. Japonsko dokonce koupilo technickou dokumentaci k BN-600 za celou miliardu dolarů. Budoucnost japonského rychlého reaktoru Mondžu je ovšem po Fukušimě nejistá.

Rusko ale zřejmě hodlá pokračovat ve vývoji těchto reaktorů a připravovaný BN 1200 by se již mohl stát skutečně rozšířeným komerčním reaktorem 4. generace.

One Comment

Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *

Tato stránka používá Akismet k omezení spamu. Podívejte se, jak vaše data z komentářů zpracováváme..