Atominfo.cz přináší rozhovor s odborníkem z Katedry jaderných reaktorů FJFI ČVUT, doktorem Janem Ratajem, který v současnosti na fakultě přednáší a pracuje jako vedoucí provozu školního reaktoru VR-1 Vrabec. Tato výuková pomůcka, která přečkala povodně v roce 2002, je v rámci střední Evropy unikátní a využívají ji nejen čeští studenti. Pražský reaktor a dění na katedře ale není zdaleka jediným tématem našeho rozhovoru. V dalších odstavcích jsme se zaměřili na nejnovější domácí i mezinárodní dění a také na nové technologie, které naznačují, kam se bude jaderná energetika ubírat v nejbližších desetiletích.
Prozraďte nám nejprve něco o sobě. Co Vás vlastně přivedlo k jádru v té době? Byly to nějaké materiální důvody, nebo Vás něco na tom fascinovalo?
Tak u mě to bylo hodně jednoduché. Pocházím z Týna nad Vltavou, malého města v Jižních Čechách, které se nachází cca 5 km od jaderné elektrárny Temelín. V roce 1991 jsem začal v Týně nad Vlatvou studovat gymnázium. V letech 1990-91 se právě začalo rozhodovat, jak to bude vypadat s Temelínem. Vyšlo z toho, že v redukované podobě bude dostavěn. Mě vždy bavila matematika a fyzika, a když jsem vybíral vysokou školu, vycházel jsem právě z toho, že bych po skončení studia mohl jít pracovat na jadernou eletrárnu Temelín. Někdy ve druhém nebo třetím ročníku jsem viděl článek v Temelínských novinách o spolupráci FJFI a Katedry jaderných reaktorů s ČEZem. V článku jsem se dočetl, že ČEZ katedru přímo podporuje, byla tam také dobrá prezentace katedry a rozhovor s prof. Matějkou, jejím tehdejším vedoucím. V té době jsem rozhodl definitivně. Byl to tedy spíše materiální důvod, viděl jsem v tom budoucí práci blízko svého bydliště.
Nicméně když jsem nastoupil na fakultu a prošel si prvními dvěma roky se společným všeobecným základem a začal chodit na experimentální předměty katedry, zjistil jsem, že by mě práce na jaderné elektrárně asi až tolik nebavila, že mě hodně baví něco vymýšlet a hrát si. Postupně jsem se čím dál víc zapojoval do činnosti katedry, tehdy jako pomocná vědecká síla (tzv. pomvěd), hodně jsem spolupracoval na různých experimentech. Někdy ve čtvrtém pátém ročníku svého studia jsem se rozhodl, že chci pokračovat v doktorském studiu, v té době jsem také dostal na katedře nabídku na částečný úvazek a přijal ji.
Práce na jaderné elektrárně je dost specifická. Dělat operátora je práce…nechci říct nudná, ale jste pořád v určitých mantinelech, nemůžete si hrát. Na jaderné elektrárně nemají logicky zájem o lidi, kteří mají sklony k experimentování, a myslím, že jejích psychotesty – i když jsem je sám nedělal – takové dokážou velmi dobře odhalit. Tolik asi důvody proč jsem si vybral jádro a nakonec zůstal na katedře.
Jak se v průběhu let vyvíjel počet studentů, kteří studovali na katedře?
Vcelku dramaticky. Katedra jaderných reaktorů se od začátku potýkala s nižším zájmem studentů. Souvisí to s tím, jak se vyvíjel vztah k jáderné energetice v České republice po roce 1989. Nálada tenkrát nebyla v tomto směru příliš optimistická, souviselo to s diskusemi o Temelínu, zda jej vůbec dostavovat, kdo jej má dostavět a tak dále. Většinou se počty studentů v 90. letech pohybovaly od 1-2 až k pěti, například v mém ročníku nás bylo pět a vedení si pochvalovalo, že se jedná o velmi silný ročník. V posledních třech – čtyřech letech je vidět nárůst, šlo to na osm až deset studentů. Teď máme v ročníku 16 studentů, což je zase pro KJR trochu extrém a přináší nám to určité komplikace z pohledu praktické výuky na našem reaktoru. V současnosti je vývoj počtu studentů ovlivněn především úvahami o dostavbě JETE. Určitě se tady projevuje materialismus – v roce 2008 byla krize, bylo vidět propouštění, oproti tomu je tady firma ČEZ, která z pohledu zaměstnání práce představuje stabilitu a perspektivu a měl a má pořád zájem o absolventy FJFI (především na pozice operátora a kontrolního fyzika), a ta práce je velmi dobře finančně ohodnocena.
Od jádra bychom mohli odstoupit, ale zatím za něj nikdo nemá náhradu
Chtěl bych se ještě vrátit k té historii. Říkal jste, že po spíše slabých 90. letech se trendy v jádru zase začaly měnit k lepšímu. Před rokem ale došlo k havárii na jaderné elektrárně Fukušima, určitě to mělo nějaký vliv. Ale už i předtím zaznívaly hlasy o tom, že ve skutečnosti to jádro spíš stagnuje, než hýbe dopředu, například pan velvyslanec Bartuška s oblibou prohlašuje, že nedochází k žádné „jaderné renesanci“, ale k „jaderné resuscitaci“. Jaký je tedy skutečný současný stav z Vašeho pohledu?
Tak ty problémy se mohou projevit v nadcházejícím ročníku, pokud budeme mít víc jak 10 studentů, pak bych řekl, že pozitivní trend z posledních let pokračuje i přes Fukušimu. Osobně si myslím, že daleko větší váhu pro studenty má situace tady v České republice, kde to vypadá, že budou dostavovány nové bloky. Myslím, že v tom vidí studenti velkou budoucnost a uplatnění. Další věc je, že v souvislosti s dostavbou Temelína se zde čím dál více prezentují zahraniční firmy, jako Areva a Westinghouse. To souvisí s vývojem ve světě. Areva bude jednoznačně pokračovat, bude stavět další reaktory v zahraničí i ve Francii, Francie bude jaderná, otázka je jen (po příchodu do prezidentského úřadu socialistického kandidáta Francoise Hollandeho, pozn. Atominfo.cz), zda to bude v tak velké míře, jako doposud. Co se týče Westinghouse, Spojené státy jasně deklarují, že budou stavět nové elektrárny. Takže já bych tu budoucnost neviděl až tak špatně. Velkou změnou je samozřejmě postoj Německa. Před Fukušimou se zdálo, že ten protijaderný trend, který tam byl, se pomalu mění. Němci udělali politické rozhodnutí o ukončení provozu svých jaderných elektráren k pevnému datu již dávno (v roce 2000), na tom Fukušima nic nezměnila. Na co však měla vliv, je, že před ní začali opatrně uvažovat o změně tohoto rozhodnutí, protože to pro ně byl stabilní a levný zdroj energie. Po Fukušimě se všechno otočilo zpět a s větší razancí. Můj osobní názor však je, že do roku 2022 je dlouhá doba a jakmile Němci pocítí nedostatek elektřiny, může se všechno ještě změnit.
Na druhou stranu, jsou tu i jiné názory. Například Dana Drábová, o které rozhodně nelze říct, že by to byl nekvalifikovaný člověk, si nechala slyšet, že by byla spíše pro ukončení jaderné energetiky, kdybychom měli jiný, stabilní a levný zdroj energie. Také řekla, že německý ústup od jádra ve skutečnosti nemusí být až tak nepromyšlený a že pokud se něco takového někomu může podařit, je to právě Německo. Nemůže se tedy stát, pokud to skutečně zvládnou, že nakonec my a Francie budeme ti zpátečníci, kteří za dvacet let spláčou nad výsledkem?
Můj názor je, že odpověď paní předsedkyně je poněkud obecnou frází. Řekla, že se jí zdá jako dobrá myšlenka postupně to jádro opouštět, když se najde jiný vhodný zdroj. Já jsem zatím o žádném takovém vhodném zdroji ze strany Němců neslyšel. To, co zatím prezentují, je využití zemního plynu, u kterého nesouhlasím, že je to vhodný zdroj. Je to fosilní palivo, které Němci sami netěží (něco málo těží v Dolním Sasku), takže ho budou muset odněkud nakupovat a budou závislí na dovozu. Další věc je, že chtějí velmi posílit alternativní zdroje, především větrnou energii. Nabízí se otázka – je to zdroj, schopný nahradit stabilní výkonné zdroje, jako jsou jaderné elektrárny? Já jsem přesvědčen, že ne, stačí se podívat, co se nyní v Německu děje, když používají větrníky, na problémy, co má se sítí Česká republika kvůli tomu, že ten jde ze severu Německa na jih přes nás. Jedná se o velmi významnou zátěž pro naši rozvodnou síť. Stejný problém má s německou elektřinou i Polsko, které proti tomu již chystá technická opatření v podobě výstavby speciálních transformátorů. Je jasné, že větrné elektrárny nejsou stabilním zdrojem a jsem také přesvědčen, že to není efektivní a ani ekologický zdroj. Přestože Greenpeace a další organizace to tak prezentují a tvrdí, že nemá dopad na životní prostředí, není to pravda. Současné větrníky, které se používají, dopad na životní prostředí mají, například nedávná studie ukazuje, že velké větrné parky ovlivňují třeba teplotu ve svém okolí (více zde, Atominfo.cz). V současném stavu vývoje větrné elektrárny určitě ty stávající stabilní zdroje nenahradí. To samé si myslím i o solární energii, která svou efektivitu ukázala především našim peněženkám.
Nemůžeme ovšem říct, jak to bude vypadat za několik (spíše desítek) let. Třeba budeme mít již k dispozici fúzní reaktory…
Co se týká odchodu od jádra, pokud budeme mít výkonný stabilní zdroj energie, šetrný k životnímu prostředí, pak nelze než s paní předsedkyní souhlasit. Co si budeme namlouvat, jaderné elektrárny sice neprodukují skleníkové plyny, ale je tu problém s vyhořelým palivem, který stále nebyl vyřešen, ačkoliv je tu řada návrhů a plánů. Je také zřejmé, že pokud na jaderné elektrárně dojde k nějaké havarijní události, může to mít velmi silné dopady na životní prostředí, především z dlouhodobého hlediska. To se ukázalo jak na Fukušimě, tak na Černobylu. Je otázka, nakolik jsme schopni ta rizika snížit, a za jakou cenu. Můžete stavět stále bezpečnější elektrárny, zálohovat všechny systémy, je ale pak otázka, nakolik se takový reaktor vyplatí.
Je tu ještě jeden důležitý moment, jádro nejsou jenom elektrárny. Reaktory budeme potřebovat i na jiné věci, například výzkum a výrobu radioizotopů. Například produkce technecia, jednoho z nejužívanějších radioizotopů k diagnostice v medicíně, je zcela závislá na výzkumných reaktorech.
Reaktory IV. generace a uzavřený palivový cyklus: zatím spíše hudba budoucnosti, můžeme hodně dokázat i na stávajících elektrárnách
Mohl byste říct něco bližšího o reaktorech IV. generace? Čím se tak zásadně liší od generace I., II., III.? Bude to nějaká zásadní změna v energetice, mohly by vyřešit ten rozpor mezi bezpečností a rentabilitou?
Každá generace se snaží brát to nejlepší z předchozích, ten vývojový směr jde ke stále většímu zastoupení pasívních bezpečnostních prvků, tedy nezávislých na zásahu člověka a řídících systémů. Jsou založeny přímo na fyzikálních principech. Co se týká vývojových trendů, reaktory novějších generací, zejména III, jsou stavěny na to, aby zvládly i vážné nehody s tavením aktivní zóny, například mají lapače roztavené aktivní zóny, které tam dřív nebyly. Nebo celá řada prvků pasívní chlazení, které je spouštěno automaticky, například na základě změny tlaku v kontejnmentu..
Co se týká reaktorů IV. generace, tam jde snaha o zdokonalení beypečnostn prvků tak daleko, aby bylo možné odstoupit od vnějšího havarijního plánu, aby nebyl potřebný – aby to, co se stane na elektrárně, zůstalo uvnitř zařízení. Dále jsou samozřejmě vylepšovány ekonomické a provozní parametry, prodlužování životnosti a zvyšování činnosti. Co je u této generace také nového, je snaha o co nejnižší spotřebu jaderného paliva, a snaha o co nejnižší produkci jaderného odpadu.
Co přesně znamená vyšší účinnost?
Vyšší účinnost znamená více než 40% oproti 30% u stávajících jaderných elektráren. Reaktory IV. generace také pracují s vyššími parametry chladiva,
například výstupní teplota chladiva se může dle typu reaktoru pohybovat od 500°C až do 1000°C. U řady navržených systémů je kombinována výroba energie s výrobou vodíku. Čtvrtá generace neznamená jeden typ reaktorů , jsou mezi nimi reaktory chlazené vodou, ale také héliem, roztavenými solemi, sodíkem atd. Celkem se jedná o šest typů reaktorů, které vzešly ze 134 návrhů na dvacet projektů. Celá řada těchto návrhů vychází z typů reaktorů, které byly již dříve provozovány v jiné než komerční sféře (například olovem chlazené reaktory na ponorkách posloužily jako základ jednomu z návrhů IV. generace, Atominfo.cz), například jako výzkumné.
Princip je tedy stejný: ponořím tyče do chladiva a to se začne zahřívat?
Princip je stejný, jako u všech reaktorů. Při štěpení jader vzniká tepelná energie, kterou odvádíte chladivem a pak dále zpracováváte k dalším účelům. To může být výroba elektrické energie, ale také vytápění domácností nebo například energie a teplo pro náročné provozy, jako například chemický a hutní průmysl, kde potřebujete médium o vysoké teplotě.
Ale reaktory IV. generace jsou spíše hudbou budoucnosti. Původní myšlenka je perfektní, vyspělé země vytvořily mezinárodní sdružení Generation IV, byly vybrány nejvhodnější návrhy pro budoucnost ze všech dostupných technologií, každá země ze sdružení GIV si vybrala reaktorový systém, kterým se bude v rámci svého jaderného výzkumu zabývat. Takový výzkum však potřebuje velké množství peněz a jakmile jich přestanete dávat dostatek, vývoj sice pokračuje, ale velmi pomalu. Obávám se, že to nebudou reaktory pro mou generaci.
Vrátil bych se ještě k situaci ve světě, jakou šanci dáváte Japonsku? Vrátí se k provozu reaktorů? Teď tam neběží ani jeden…
Ano, neběží, je to velmi zajímavé. Já si myslím, že Japonci budou určitě využívat jadernou energii. Když se kouknete na to, jaké možnosti ta země má, tak je to hodně špatné, z hlediska paliva pro své elektrárny (nejen jaderné, ale především tepelné) jsou závislé na svém okolí – tedy dovozu.. Určitě se k jádru vrátí, jen to asi nebude v tak velkém počtu, jako to bylo před havárií ve Fukušimě. Je yřejmé, že počet reaktorů bude snížen a že bude trvat, než k nim veřejnost znovu získá důvěru. Je důležité, že bezpečnost reaktorů je pořád ve vývoji a jakmile se někde bude prezentovat například EPR nebo jiný moderní systém, například od Rosatomu nebo Westinghouse, a ukážou se dobré provozní zkušenosti, bude to také mít efekt. Japonsko je průmyslově rozvinutá země, se silnou ekonomikou, zvyklá na vysokou technickou a životní úroveň. Odstavení jádra by pro ni mělo obrovské dopady na ekonomiku. Na druhou stranu Japonci jsou takoví spořádaní, poctiví, a když se tam řekne, že se bude šetřit, tak to dodrží. Myslím, že nikde jinde by to nefungovalo.
Když jsme u té Asie, jaký je Váš názor na uzavřený palivový cyklus? Je kolem něj mnoho diskuzí, pozitiva jsou jasná – menší spotřeba paliva. Například Indie teď hodně rozvíjí thoriové palivo. Ale mnozí také mluví o negativech, například nutnosti zacházet s vysoce toxickým a radioaktivním odpadem, vyšší ceně…
Opět je odpověď nejednoznačná. Fyzikálně je to krásná myšlenka, která může fungovat. Ale ve velkém měřítku je to zatím neověřená věc. Například thorium-uranový cyklus je velmi zajímavá myšlenka, která může řešit problém s nedostatkem uranu. Thoria je ve světě značné množství více než uranu, Velká ložiska thoriem bohatých rud se nalézají v Austrálii, Indii, USA, Číně, Brazílii a dalších.Thorium lze přeměňovat na štěpitelný materiál izotop uranu 233, neřeší však problém s odpadem, ten bude vznikat i u reaktorů s tímto palivový cyklem. Přechodem na tyto typy reaktory můžeme jeho množství zmenšovat, ale to můžeme dělat i na současných elektrárnách. Nicméně v reaktorech s thorium-uranovým cyklem je určitě budoucnost jaderné energetiky. Problém, který já vidím v současné době – pořád ještě není dostatečně dlouho v provozu referenční jednotka.
Co ruská BN-600?
To je rychlý reaktor s uranovým palivem chlazený sodíkem, ne thoriový. Je v provozu více než 30 let, ale jedná se spíše o výzkumný resp. testovací reaktor, stejně jako například francouzský Superphénix (reaktor na rychlých neutronech, uzavřený v roce 1997, Atominfo.cz).
Thoriové reaktory ale mají i své nevýhody – jednou z nich je například vyšší radiotoxicita paliva.
Poločas rozpadu thoria 232 je přibližně 14 miliard let a uranu 235 700 milionů let, oba dva izotopy emitují při svém rozpadu alfa částice, takže na tom není thorium z pohledu radiotoxicity určitě hůře než uran. Problém reaktorů s thorium-uranovým cyklem spočívá v přeměně thoria záchytem neutronu a následnými beta rozpady na štěpitelný uran 233. Problémem v tomto případě je, že poločas řetězce rozpadů, které vedou od thoria 233 k uranu 233 je dost dlouhý. Konkrétně se jedná o rozpad protaktinia 233, které má poločas zhruba 27 dní. Pokud se toto protaktinium včas z reaktoru neodebere, tak se s relativně vysokou pravděpodobností může dalším záchytem neutronu přeměnit na izotop, který se už jako palivo využít nedá a naopak působí jako silný absorbátor.
Ale to jsou spíš technické problémy, které lze řešit, je však otázka, kolik to bude stát.
Školní reaktor FJFI ČVUT Vrabec
Když jste uváděli do provozu školní reaktor VR-1 („Vrabec“) v divoké době 90. let, byly s tím nějaké problémy, například kvůli schválení novou vládou?
Vrabec měl právě velké štěstí, že o něm bylo rozhodováno za staré éry a že vůbec došlo k tomu rozhodnutí, že bude postaven. Většina z nás se shoduje na tom, že pokud by o něm bylo rozhodováno po roce 1989, tak by nakonec nebyl postaven. Nebylo by to ani tak kvůli nějakým negativním postojům k jádru, ale spíše z finančního hlediska. Úplně stejný reaktor měl být postaven v Bratislavě, máme k němu tady řadu materiálů a podkladů, technické zprávy a podobně. Ten reaktor měl mít o něco vyšší výkon, ale téměř stejnou konstrukci, jen hlubší bazény. V Bratislavě na Technické univerzitě vám z okna ukážou prostor, kde měl reaktor stát. Nebyl postaven, protože došlo ke změně režimu a nenašly se prostředky a zřejmě ani dostatečná vůle.
Vrabec ale měl štěstí a stihl to velmi dobře. Výstavba začala v roce 1985, v roce 1989 byl dokončen, v roce 1990 bylo dosaženo prvního kritického stavu a od roku 1991 je v trvalém provozu. Myslím, že z hlediska nějakých protijaderných nálad by problém asi neměl, zejména proto, že většina lidí stále neví, že v Praze nějaký reaktor je. Co se týká financování výstavby, byly neustálé určité problémy s tím, kdo to bude platit, jak to bude platit a podobně. Největší zásluhu na výstavbě i dostavbě reaktoru měl pan profesor Matějka, který byl dlouholetým vedoucím Katedry jaderných reaktorů, bohužel v roce 2008 zemřel.
Proč padlo rozhodnutí o stavbě školního reaktoru právě zde v Československu, proč ne například v Maďarsku nebo Bulharsku, které také mají své jaderné kapacity?
Maďarsko má dva výzkumné reaktory, tam je to hodně podobné situaci u nás, jeden reaktor má má stejný výkon jako reaktor LVR-15 v Řeži a druhý je podobný, jako náš Vrabec, ten používají pro výuku a provozuje ho technická univerzita v Budapešti. Reaktor je i ve Vídni na univerzitě, používaný pro výuku. V okolí tedy takové reaktory jsou, jen v Bratislavě byla stavba zrušena, ačkoliv vše bylo připraveno.
Jaký byl vlastně důvod?
Určitě ekonomický. Byly tam myslím i nějaké protijaderné nálady a tlak obyvatel, ale hlavní důvod byl podle mého názoru ekonomický.
Jak jsou na tom slovenští studenti, mají na univerzitě nějaký podobný obor nebo jezdí sem?
Slováci nemají jadernou fakultu jako my. Mají Fakultu elektrotechniky a informatiky, kde je Katedra jadrovej fyziky a techniky, která je podobného zaměření jako naše katedra a s níž máme dlouholetou a úzkou spolupráci. Studenti z této fakulty jezdí každý rok na týdenní praktický kurz na náš raktor.
Jak vlastně Vrabec začal, kde se vzala ta myšlenka? Zrodilo se to ve spolupráci se Sovětským svazem, nebo šlo o čistě československou iniciativu?
Nejsem pamětník, ale z vyprávění profesora Matějky jsem pochopil, že šlo čistě o naši záležitost a aktivitu. Na rozdíl naší první jaderné elektrárny A1 v Jaslovských Bohunicích, kde skutečně typ reaktoru byl vybrán na přání Sovětského svazu, u školního reaktoru to byla hlavně aktivita pana profesora Matějky. My jsme v té době byli významnou jadernou zemí, měli jsme v provozu jadernou elektrárnu v Jaslovských Bohunicích, postupně byly uváděny do provozu bloky jaderné elektrárny Dukovany (a měli jsme velmi solidní a dlouholetý jaderný program ve výzkumném ústavu v Řeži.Tudíž byla tu potřeba vychovávat jaderné odborníky, kvůli tomu svého času vznikla FJFI, později i Katedra jaderných reaktorů, a kvůli tomu byl také postaven školní reaktor VR-1 Vrabec.
Jaká se vyvíjela spolupráce českých jaderných vědců se zahraničím po roce 1990?
O úplných počátcích v 90. letech nemůžu mluvit, protože u toho jsem nebyl. Vím, že jsme hodně spolupracovali s kolegy z vídeňského Atominstitutu(technická univerzita ve Vídni), s Aachenskou univerzitou v Německu, Technickou univerzitou v Drážďanech, univerzitou v Budapešti. Jsou to všechno země, které mají školní reaktory. Co se týká současného stavu, stále běží ty dlouhodobé spolupráce, ale rozvíjí se i nové, například s Francií. Spolupráce s Francií vyplývá logicky z toho, že je jedním ze zájemců o dostavbu Temelína, ale zároveň má zájem o studenty z naší fakulty. Čím dál více se dostáváme i do exotičtějších zemí, a to především ve spolupráci s MAAE, kde jsme si s naším Vrabcem vybudovali poměrně solidní pozici.
Když jsme u MAAE, spadá pod ni nějakým způsobem Vrabec? Je v něm používáno poměrně vysoce obohacené palivo.
Ne. Všechna povolení k provozu jaderných zařízení jsou na národní úrovni, tedy se o to stará SÚJB. Co tady probíhá pod hlavičkou MAAE, jsou kontroly jaderných materiálů a nakládání s nimi. Když to řeknu natvrdo, kontrolují, abychom tu neprodávali palivo tam, kam se nemá. Tyto kontroly provádí i Evropská unie a samozřejmě SÚJB, takže jsou dostatečně důkladné.
Mohou u nás studovat jaderné obory například Íránci?
To je trochu něco jiného. Íránci tu vzhledem k určitým mezinárodním dohodám, které uzavřela i Česká republika, studovat nemohou. Je v tom víc zemí, teď z hlavy si vzpomenu na Írán a Severní Koreu. Na fakultě jsme měli íránského studenta, který měl zájem o konkrétně o naše zaměření, a nebylo mu to umožněno.
Které jsou tedy ty exotičtější země, s kterými spolupracujete?
Jen taková poznámka, v těch „exotičtějších“ zemích fungujeme zatím jako poradci. Buď jde o země, které chtějí začít s budováním jaderného programu, což obvykle začíná tím, že zakládají jaderné vzdělávání a staví výzkumné reaktory, nebo jsou to země, které již reaktor mají, ale z nějakých důvodů jej nevyužívají, například kvůli nedostatku personálu nebo že nemají dostatečně dobrý plán, co s ním. Například náš vedoucí katedry byl teď v Alžírsku, úzkou spolupráci navazujeme s Marokem, kde v nedávné době postaviliTRIGA reaktor a mají tam v podstatě prázdné sály a přemýšlejí, co všechno s tím mohou dělat. To, co po nás chtějí, je pomoci jim zavést praktickou výuku Další takovou zemí je Ghana. Nebo Kuvajt, který chce nyní zahájit svůj jaderný program.
Dlouhodobější spolupráci máme s Vietnamem, ta probíhá v rámci celého ČVUT, které tam má svou pobočku. Vietnam požádal také ČVUT o pomoc při vybudování jaderné fakulty a také mají zájem o reaktor podobný našemu Vrabci.
Co spolupráce na bližším východě, například s Ruskem? Jezdí Rusové sem na výuku? Vím, že například v Obninsku, kde je velké středisko na přípravu jaderných inženýrů, vlastní výukový reaktor nemají…
Rusové k nám na výuku nejezdí, mají dostatek vlastních reaktorů. Co se týká vědecké spolupráce, jezdíme především do Dubny, kde se nachází Spojený ústav jaderných výzkumů. SÚJV Dubna je mezinárodní organizací, která byla založena v roce 1956 12 zeměmi východní Evropy, přičemž Česká republika byla jedním ze zakládajících členů. Mají tam například výzkumný reaktor pulzního typu, celou řadu různých typů urychlovačů a laboratoří. Jezdí tam pravidelně velké množství našich studentů na letní praxi, která se koná každý rok. Co se týká dalších zajímavých oblastí, jako je třeba Obninsk, naši studenti byli i tam, ale to už jsou spíše spolupráce na nějakých konkrétních výzkumných tématech, většinou společně s Řeží. S Ruskem je ta potíž, že tam často narazíte na různé formální problémy, jako například kam studenty pustí, kde mohou pracovat a podobně. Je to pořád takové uzavřené, ikdyž se tento stav postupně zlepšuje. Rusové mají také zájem se zapojit do evropské spolupráce v oblasti jaderného vzdělávání. Především do sítí evropského vzdělávání, jako je ENEN (European Nuclear Education Network). Jsou zapojeni také do konkrétních projektů EU, jako je ENEN-RU, jehož cílem je vytvoření úzké spolupráce v oblasti jaderného vzdělávání, výměna znalostí, učitelů i studentů. Tohoto projektu se účastní i naše katedra. Předpokládám, že se další spolupráce bude rozvíjet, jelikož vlastní Škodu JS, chtějí stavět Temelín a jsou dodavateli paliva pro všechny naše (včetně Vrabce) reaktory. Rusové s námi také uzavírali určité dohody o spolupráci, bohužel zatím většinou to skončilo u podpisu těchto dohod a dál to nikam nevedlo.
Zaslechli jsme, že tady na Vrabci spolupracujete i s britským námořnictvem…
Ano. Přesněji řečeno, spolupracujeme s univerzitou Britského královského námořnictva HMS Sultan. Lidé, kteří sem jezdí, se připravují k práci na britských jaderných ponorkách. Začalo to před třemi lety a ze začátku to vypadalo, že půjde jen o jeden náhodný kurz, nicméně se jim tady zalíbilo a začali sem jezdit pravidelně, mají tady vždy týdenní kurz, pokaždé přijede tak deset „ponorkářů“, kteří se školí na našem reaktoru.
Nemají žádné výukové kapacity doma?
Nemají, respektive mají v současnosti v provozu již jen jeden malý reaktor o výkonu 10x menší než náš Vrabec, kde není pro ně tolik prostoru. Je pro ně levnější poslat lidi do východní Evropy. Mě třeba překvapilo, že podobně je tomu u Francie. Včera (rozhovor byl pořízen 10.5.2012, Atominfo.cz) bylo na francouzské ambasádě podepsáno takzvané memorandum o porozumění v jaderné oblasti. Francouzi vytvořili uskupení vysokých škol, zvané I2N, zaměřené na jaderné vzdělávání. Myslel jsem si, že jim jde především o naše jaderné odborníky a chtějí získat co nejvíce našich studentů. Co mě ale překvapilo, je, že mají zájem posílat své studenty na naše výzkumná zařízení. Mají doma problém s kapacitou a časem. Na školním reaktoru totiž nemůžete díky nízkému výkonu dělat náročný výzkum, ale jste velmi flexibilní, co se týče výuky. Můžete dělat libovolně dlouhé a krátké kurzy podle přání zákazníka.
Teď v červnu tu budeme mít kurz z Manchesteru. To sice nebude pravidelné, pravidelně jezdí do Vídně, tam mají dlouhodobou spolupráci, ale teď zrovna je ve Vídni odstávka, takže jeli sem. Stále sem jezdí studenti z Aachenu v Německu. Jezdili sem i Švédi, ale ti pak, což je zajímavé, začali jezdit do Francie, protože jim to Francouzi údajně komplet platili, což mě překvapilo v souvislosti s tím, že chtějí posílat své vlastní studenty k nám.
Možná tam Francouzi chtějí také něco stavět…
No Švédi teď plánují stavbu jednoho školního a jednoho výzkumného reaktoru, otázka je, jak se jim to podaří.
Ještě zpátky k té spolupráci, běží nám tu také kurzy pro MAAE pod hlavičkou Východoevropské koalice. To je sdružení výzkumných reaktorů, v němž je například Rakousko, Polsko, Maďarsko, Slovinsko, česká Řež a Vrabec. Vytvořili jsme v rámci toho specializovaný dlouhodobější kurz právě pro země, které začínají s jaderným programem, nebo mají nedostatek odborníků pro stávající program. Financuje jej částečně atomová agentura, částečně některé země samy. Ti studenti jsou u nás třeba tři týdny a kromě praktické výuky na reaktoru mají i teoretickou, zejména v oblasti provozu výzkumných jaderných zařízení a s tím spojené jaderné legislativy.
Výměna paliva za nízkoobohacené pro nás byla velmi lukrativní akce
Rád bych se zeptal na výměnu paliva z vysoce obohaceného (36%) na nízkoobohacené (20%). Byla to třístranná akce USA, Ruska a vás, jaký vlastně byl její důvod a jak to probíhalo?
Na Vrabci jsme měli do této doby dvě výměny paliva. Palivo nám dodává ruská společnost TVEL, která dodává palivo i na naše jaderné elektrárny. Vyrábějí jej v Novosibirsku. Poprvé došlo k výměně v roce 1997, to už bylo v rámci programu na výměnu vysoce obohaceného paliva za nízkoobohacené, který se jmenoval RERTR (Reduced Enrichment for Research and Test Reactors). První palivo, které tu bylo, mělo označení 2M, a bylo obohacené na 36%, jinak je konstrukčně shodné s tím, co máme teď, tedy koncentrické trubky čtvercového průřezu sendvičového typu.
V roce 1997 bylo vyměněno za 3M. Došlo k tomu z toho důvodu, že 3M byla technicky nová vývojová řada, obohacení zůstalo stejné, ale mělo to už směřovat k tomu, že bude následovat přechod na méně obohacené palivo.
V roce 2005 došlo k zatím poslední výměně, kdy jsme přešli na obohacení 19,7%, také v rámci uvedeného programu. Všechno dostalo spád především kvůli 11. září, Spojené státy do něj začaly investovat větší prostředky, samozřejmě začala také analýza rizik, ze které vzešlo, že jedním z potenciálních zdrojů nebezpečí je právě vysoce obohacené palivo na výzkumných reaktorech.
Nicméně osobně se domnívám , že důvodem bylo především to, že ten program běžel již delší dobu a USA do něj investovaly nemalé prostředky a ty výsledky nebyly po světě nijak velké. Program byl zaměřen především na to, aby se vysoce obohacené palivo dostalo do země původu, tedy v našem případě do Ruska, ke zpracování. Proč přišli právě za námi? Jednak s námi komunikovali dlouhodobě a asi předpokládali, že to u nás proběhne rychle, což se také stalo, protože v roce 2004 za námi vcelku neočekávaně přišli s tím, zda bychom to byli schopni vyměnit během roku 2005. V lednu jsme o výměně paliva začali jednat a v říjnu jsme již pracovali s novým palivem na reaktoru. Během necelých deseti měsíců byly provedeny veškeré důležité práce, především licencování, schválení SÚJB a zajištění logistiky.
V čem spočíval ten tlak, pokud to není tajné?
U nás žádný významnější tlak nebyl, spíš šlo o požadavek a nabídku možností. Nicméně si myslím, že časem by na nás začala tlačit MAAE a SÚJB, ať na nízko-obohacené palivo přejdeme.
Pro katedru to byla velmi přínosná akce, ať už z hlediska mediálního, tak i technického a finančního. DoE (Department of Energy – Ministerstvo energetiky USA) a MAAE financovali celou záměnu paliva, od výroby a přepravy přes úpravy na našem reaktoru až po práce katedry, která se záměnou souvisela. Pracovníci katedry se jeli podívat na výrobu paliva do Novosibirsku a také měli možnost prezentovat celou akci na významné konferenci v Americe. Chtěl bych je podotknout, že celá akce nebyla zajišťována jen DoE USA a naší katedrou, ale i MAAE, podílela se na tom Řež, která zajišťovala odvoz původního paliva na letiště a podílela se na tom firma ALTA, která tady zastupuje TVEL a zajišťuje dodávky paliva..
Je výměna uranu ze 36% obohacení za 20% skutečně významnou akcí z hlediska nešíření jaderných zbraní, nebo šlo spíše o americkou a mezinárodní politickou akci na „vykazování činnosti“?
Spíš bych volil druhou možnost. Palivo s obohacením pod 20% se nevyplatí zneužívat, ale kde přesně je ta hranice, je hodně diskutabilní. Obecně to vychází z předpokladu, že pokud byste chtěli získat někde jaderný materiál, rozhodně nepůjdete na jadernou elektrárnu, spíše by to byl výzkumný ústav, jak z bezpečnostního hlediska, tak i z hlediska koncentrace jaderných materiálů.
Zabezpečení výzkumných reaktorů
Jak dobře jsou výzkumné reaktory zabezpečené proti takovému zneužití?
Musíte splnit požadavky Státního úřadu pro jadernou bezpečnost, který hodnotí fyzickou ochranu zařízení. Mohu říci, že naše jaderná zařízení jsou na tom velmi dobře.
Podle typu jaderného zařízení musíte mít určitou úroveň této ochrany. Například v Řeži je stálá ochranka, elektronický zabezpečovací systém a tak dále. U nás je to na nižší úrovni, není tu ozbrojená ochranka, nicméně máme celou halu pod kontrolou přes elektronický zabezpečovací systém, který je napojený na pult centralizované ochrany. Pokud by se něco začalo dít, je připravena během velmi krátké doby zasáhnout zásahová jednotka.
Vaše snaha není v tom, abyste absolutně zabránili průniku na zařízení, což je nemožné, ale abyste takový průnik dokázali detekovat a co nejvíce zdržet, než dojde k zásahu. Ochranu máte zajištěnou fyziky a organizačně.
Co se týká organizačních opatření, samostatný vstup na reaktor mají pouze prověřené osoby. Každá z nich má vlastní přístupový kód, musí umět komunikovat s pultem centrální ochrany policie České republiky, má přístupové heslo atd. Pak máte technickou ochranu, například bezpečnostní dveře, mříže na oknech, zesílené zdi, elektronické zabezpečovací systémy a tak dále. Pokud to všechno nestačí, můžete mít i stálou ochrannou službu. To všechno závisí od toho, jaké zařízení a materiály na pracovišti máte a jak moc hrozí jejich zneužití.
Co živly, jak například Vrabec zvládl povodně?
Vrabec zvládl povodně v srpnu 2002 na výbornou a hlavní zásluhu na to měli pracovníci reaktoru nejen díky své připravenosti, ale obětavosti. Přestože se to původně neočekávalo, zaplavila voda dolní podlaží haly reaktoru do výše 1 m. Na dolním podlaží se nachází sklad paliva a před povodní tam bylo palivo umístěno, jelikož reaktor byl v pravidelné letní odstávce. Nicméně pracovníci reaktoru s dostatečným předstihem palivo ze skladu odnesli, zároveň přemístili zdroje neutronů a veškerá citlivá zařízení do bezpečné vzdálenosti, díky čemuž nedošlo k žádnému úniku radioaktivity, ani výraznějším materiálním škodám. Hlavní práce a náklady po povodni souvisely s vyčištěním dolního podlaží haly reaktoru a jejího uvedení do původního stavu. Dva měsíce po povodních byl reaktor opět připraven k provozu. V reakci na povodně byly v areálu, kde se reaktor nachází, vybudovány protipovodňové stěny, které jsou v případě vyhlášení 3. stupně povodňově aktivity uzavřeny mobilními barierami. Na hale reaktoru zůstala do této doby po povodni již jen jedna památka – pamětní destička ve výšce hladiny vody, přijďte se podívat…
Atominfo.cz, Ing. Jan Rataj, Ph.D., katedra jaderných reaktorů FJFI ČVUT
