Operátoři jaderných elektráren budou brzy moci kontrolovat aktivní zónu pomocí čidel umístěných přímo v palivových kazetách, která budou doslova vřeštět údaje potřebné k lokalizaci problému a zjištění jeho povahy, řekl agentuře World Nuclear News Michael Heibel, technický vedoucí programu společnosti Westinghouse.
Společnost Westinghouse zažádala o udělení patentu na své zařízení, které vyvinula s akademickými pracovníky univerzity Pennsylvania State university a výzkumného ústavu Idaho National Laboratory. Tým pracuje na prototypu, který plánují otestovat počátkem ledna 2015 ve výzkumném reaktoru Breazeale, a předpokládá, že uvedení zařízení na trh proběhne v roce 2019.
Zařízení je založené na principu termoakustického motoru, v němž dochází k přeměně tepla na zvuk. Fakt, že zařízení nepotřebuje vlastní zdroje energie, je významný pro bezpečnost a také z hlediska finančních nákladů, řekl pan Heibel.
Použití termoakustického neutronového čidla, nebo jejich sítě ke sledování rozložení výkonu a teploty v aktivní zóně znamená konec pro potrubí, kabeláž a otvory v tlakové nádobě, které jsou nutné pro současná měřicí zařízení. Ve výsledku to povede ke snížení nákladů potřebných na údržbu přístrojů, uvedl pan Heibel. Operátoři bloků jaderných elektráren budou schopni přesněji monitorovat dění v aktivní zóně, což jim umožní získat více energie ze stejného množství uranu.
Na otázku, zda by toto zařízení mohlo být vnímáno jako potenciální pasivní bezpečnostní opatření vyvinuté v souvislosti s havárií ve Fukušimě, odpověděl pan Heibel, že je schopné upozornit operátory v případě, že bezprostředně hrozí roztavení aktivní zóny.
„Čím více tepla přichází na vstup tohoto zařízení při výpadku chlazení, tím hlasitěji ječí,“ sdělil pan Heibel. „Jekot“ je způsoben frekvencí zvukové vlny vznikající v závislosti na délce rezonanční komory tohoto zařízení. V ideálním případě má mít každá palivová kazeta vlastní frekvenci, takže pomocí odposlouchávacích zařízení umístěných vně reaktoru budou operátoři schopni rozeznat, v které palivové kazetě vzniká problém, uvedl pan Heibel.
Tým společnosti Westinghouse pracuje na umístění několika zvukových zařízení do jediné trubky umístěné ve středu palivové kazety. „Budeme schopni provádět měření v různých místech každé palivové kazety a získáme tak podrobné údaje o rychlosti štěpení a teplotě. Rychlost štěpení je patrně nejdůležitější hodnotou pro komerční jaderné reaktory při běžném provozu mimo havarijní situace,“ řekl pan Heibel.
Každé zařízení bude mít délku mezi 13 a 20 centimetry v závislosti na délce jeho rezonanční komory. „Chceme, aby každé mělo mírně odlišnou frekvenci, abychom poznali, z které kazety signál přichází, a odvodili z něj, co se v té konkrétní kazetě děje s rozložením výkonu,“ uvedl pan Heibel. Do každé palivové kazety by mělo přijít až sedm těchto zařízení.
Na otázku, zda je toto zařízení určeno výhradně pro palivové kazety společnosti Westinghouse, odpověděl pan Heibel: „Zatím máme informace výhradně pro tuto konkrétní aplikaci, ale palivové kazety jiných výrobců nejsou mimo náš zájem.“ Během průzkumu patentů nezjistila společnost Westinghouse, že by bylo patentováno jiné podobné zařízení.
Podle slov pana Heibela budou zvuková zařízení vyžadovat program na zpracování signálů, který je převede do formy, s níž je operátor bloku zvyklý pracovat.
„Tato investice bude poskytovat největší zisky, pokud budou zvukové senzory integrované do paliva. V ideálním případě tento systém bude moci být dodatečně umístěn do již vyrobených palivových kazet a bude nedílnou součástí nových kazet,“ řekl pan Heibel.
Zdroj: World Nuclear News
