Pondělí, 19 října
Shadow

Čtvrtstoletí od dosažení kritického stavu slaví unikátní indický reaktor

FBTR není jediným dítětem Centra Indíry Gándhíové - vyvíjí například i takovéto tlakové nádoby pro grafitové reaktory.
FBTR není jediným dítětem Centra Indíry Gándhíové – vyvíjí například i takovéto tlakové nádoby pro grafitové reaktory.

10.října oslavil 25. narozeniny výzkumný reaktor FBTR na rychlých neutronech (Fast Breeder Test Reactor) v Kalpakkamu, který se stal symbolem indických jaderných technologií a jejím hlavním výdobytkem. Před pětadvaceti lety se indickým specialistům poprvé podařilo dosáhnout na něm kritického stavu. Jedná se o reaktor s karbidovým palivem založeným na směsi karbidů uranu a plutonia (plutonium je dováženo jako součást vyhořelého paliva z jaderných elektráren) a tekutým sodíkem jako chladivem. Konstrukce byla původně založena na francouzské technologii Rapsodie (na níž byl založen vůbec první jaderný reaktor ve Francii, který ještě nevyráběl elektřinu a který byl odstaven v roce 1983), avšak Indové ji přetvořili podle svého gusta a nyní se jedná o unikátní projekt.

FBTR je hlavním pracovním nástrojem pro vědce z Centra jaderných výzkumů jména Indíry Gándhíové (IGCAR). Je nazýván první vlaštovkou nových zítřků indického národního jaderného programu, kdy země začne vlastními silami aktivně stavět další rychlé reaktory na komerčním základě. Dobré zkušenosti a úspěchy s provozem FBTR totiž indickým jaderným inženýrům a vědcům dodaly na sebedůvěře a položily základy pro velký projekt – kompletní energetický blok s rychlým reaktorem o kapacitě 500 MWatt. Tento blok je také budován v Kalpakkamu.

Současně s FBTR své stříbrné jubileum slaví radiometalurgická laboratoř RML v centru IGCAR. Tamní odborníci pracují na palivu pro reaktor a kontrolní a ochranné tyče.

Indie mezi světovými jadernými lídry

Ředitel centra IGCAR Baldev Raj nešetří slovy chvály – podle něj se jedná o jedinečný projekt, který ve světě nemá obdoby. Dle jeho slov se zvláště dobře dařilo v poslední dekádě. Mínil také, že čtvrtstoletí každodenní práce s FBTR poskytla neocenitelné zkušenosti, které jsou potřeba pro další vývoj rychlých technologií. Jako příklad uvedl, že za tu dobu se osvědčilo a ukázalo jako perspektivní smíšené uran-plutoniové karbidové palivo, které Indové vyvinuli speciálně pro tento reaktor.

„Jsme světoví lídři v oblasti rychlých reaktorů, nebo přinejmenším jsme jeden z lídrů. Naše pozice je velmi dobrá“, řekl Raj.

Stojí za zmínku, že o rychlé reaktory projevují největší zájem právě asijské země. Jediný komerční energoblok, který na této technologii funguje, je jeden ze tří bloku Belojarské JE BN-600 v Rusku, postavený ještě za dob SSSR (další blok BN-800 je ve výstavbě). Všechny ostatní, například řada fungujících reaktorů v USA, jsou experimentální. V samotných počátcích jaderné energetiky byla tomuto směru věnována velká pozornost, ale komerční sféru postupně ovládly technologie s pomalými neutrony, kterým tehdejší velcí hráči SSSR, USA a Francie daly přednost. Rychlých neutronů se ujala právě Indie (v současné době také Rusko, které staví BN-800, a Japonsko, které rychlý reaktor spustilo po čtrnáctileté odstávce, pro kterou se rozhodlo po havárii, při níž uniklo 650 kilogramů sodíku).

V národní strategii rozvoje jaderné energetiky, kterou svého času přijal otec zakladatel indického jaderného programu Chomí Baba, mají rychlé reaktory zvláštní roli. Mají posloužit jako takzvané druhé stádium, jejich hlavním úkolem je stát se mostem mezi prvním stádiem, reaktory s uranovým palivem na termických neutronech, a reaktory na uzavřeném thoriovém cyklu, které jsou hudbou budoucnosti. Poslední vývoj ve světové jaderné energetice však nedává příliš šancí tomu, že by se uchytily v nejbližší době. Česká republika se podílí na výzkumném projektu Allegro, vedeném Francii, který nabízí alternativní systém chlazení (nadkritický plyn).

V takzvaném druhém stádiu má být v Indii postavena celá řada rychlých reaktorů, fungujících na palivu s plutoniem, které vzniká při práci těžkovodních reaktorů, kterých je v Indii většina. Potenciál je tu velký a celková kapacita těchto reaktorů může teoreticky dosáhnout až 600 GWatt.

Těžké začátky

Provoz FBTR však nebyl bezproblémový, na začátku museli inženýři a vědci překonat velké a zásadní překážky. Sám doktor Raj k tomu říká: „FBTR je pro nás velmi důležitý. Jeho historie je historie toho, jak se vypořádat s problémy. (…) Na začátku jsme museli řešit doslova jeden průšvih za druhým. V prvních letech jsme měli s provozem reaktoru potíže“.

Jedním z obtížných úkolů byl vývoj a využívání karbidového paliva. Jelikož jej komerčně nikdo nevyráběl, museli Indové všechny součásti vyrábět na domácích závodech. Inženýři museli samostatně vyzkoumat technologie čištění sodíkového chladiva na požadovanou čistotu. Zvláštní výzvu představoval systém kontroly čistoty tekutého sodíku a těsnosti potrubí.

Přesto se Indové dokázali s technickými potížemi vypořádat bez velkých havárií. Největší známé incidenty za celou historii FBTR byly únik 100 kg sodíku a mechanické poškození palivových článků v aktivní zóně. Ve druhém případě museli provozovatelé reaktoru odstavit jej na tři roky, aby byly zlikvidovány všechny následky.

V posledních deseti letech již běží provoz reaktoru bez větších zádrhelů. „Můžeme jej spouštět a zastavovat, kdykoliv chceme“, zdůraznil dr. Raj. Všechny experimentální práce pro projekt PFBR-500 jsou prováděny na FBTR.

Za dva roky má v Indii začít fungovat pilotní reaktor na rychlých neutronech se sodíkovým chlazením o kapacitě 500 MWatt, PFBR-500. Následovat jej mají minimálně čtyři bloky s rychlými reaktory CFBR-500, které už budou postaveny na komerčním základě. Místo pro první dva už je vybráno – stejně jako jejich „otcovský“ reaktor mají stát v Kalpakkamu.

Související články: Uranu je dost pro tisíc dalších reaktorů – studie MIT

Rozhovor s Alešem Johnem, ředitelem ÚJV Řež, a.s. – mimo jiné o projektu Allegro

Zdroj: The Hindu

1 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..