Čtvrtek, 24 září
Shadow

Rusko zakládá „klub“ výzkumníků v oblasti rychlých reaktorů

Rosatom nabízí výhodné vstupní podmínky do společenství International Research Centre (IRC), v němž se snaží sdružit společnosti, které mají zájem o účast v projektu víceúčelového výzkumného reaktoru MBIR.

MBIR impression 460 (NIIAR)
Představa o podobě budovy, která bude ukrývat nejvýkonnější výzkumný reaktor světa. (Zdroj: World Nuclear News)

Zástupce generálního ředitele Rosatomu, Vjačeslav Peršukov, a ředitel projektu MBIR, Alexander Tuzov, diskutovali možnosti zapojení nových společností a organizací během generální konference Mezinárodní agentury pro atomovou energii (MAAE) pořádané minulý týden ve Vídni.

Nový výzkumný reaktor vznikne v areálu výzkumného ústavu NIIAR (Naučno-isledovatělskij institut atomnych reaktorov) v ruském Dimitrovgradu. Celkové náklady jsou odhadovány na miliardu dolarů (zhruba 21,9 miliardy korun) a Rusko zatím na projekt rezervovalo 300 milionů dolarů (přibližně 6,6 miliardy korun).

Vstupní poplatek je počítán na základě procentuálního využití reaktoru MBIR k ozařování vzorků a nyní je stanoven na 10 milionů dolarů (asi 218,7 milionů korun) za 1% přístup k projektu. Zaplacením tohoto „zápisného“ se zájemce stává členem projektu na 20 let a od roku 2020 se očekává zvýšení poplatku na 36 milionů dolarů (cca 787,3 milionu korun).

Tuzov řekl, že tyto nabídky nejsou jen snahou o zajištění financování projektu. „Rozhodně nebudeme vzlykat nad tím, že získáme nějaké finance navíc, ale není to hlavním a ani jediným důvodem.“ Peršukov dodal, že co se týče financování, je tu vždy k dispozici věřitel poslední instance – státní rozpočet. „Ačkoliv tato varianta je časově velice náročná.“

Rozhodující pohnutku k založení společenství IRC vysvětlil Tuzov slovy: „Kvůli nedostatečné otevřenosti trhu s poskytováním služeb výzkumných reaktorů si myslíme, že je dobré zapojit budoucí uživatele experimentálních zařízení do projektu již v jeho počáteční fázi, protože pak budeme moci snadněji vybavit reaktor podle jejich přání a později jej přizpůsobovat jejich výzkumným programům.“

Reaktor MBIR patří do kategorie rychlých reaktorů chlazených sodíkem a po svém dokončení se stane nejvýkonnějším výzkumným reaktorem na světě. Ve větší míře se na něm podílejí i české společnosti, kupříkladu EGP Invest dodala projekt strojovny.

MBIR-nákres-1
Celkový 3D model strojovny, který vypracovala česká společnost EGP Invest. (Zdroj: Essential Communication)

„Klub“ výzkumníků

Rosatom se snaží vybudovat konsorcium nebo společenství uživatelů reaktoru MBIR, který by mu pomohl vybavit tento výzkumný komplex, definovat jeho výzkumný program a později jej i řídit. Na oplátku mají členové získat možnost využívat široký rozsah výzkumných zařízení v ústavu NIIAR.

Příspěvky mohou být také realizovány formou dodávání přístrojů, což urychlí proces instalace vybavení tohoto výzkumného reaktoru, který bude téměř jistě provozován neziskově, řekl Tuzov. „Ziskový výzkumný reaktor je stále ještě spíše snem a ať se budeme snažit sebevíce, je mnohem pravděpodobnější scénář, kdy budou přibližně vyrovnány příjmy a výdaje.“

„Jaderná výzkumná komunita by se měla sjednotit, aby mohla sdílet finanční, technologické a výzkumné zdroje, jako tomu bývá u velkých projektů, kterým je například mezinárodní výzkumný fúzní reaktor ITER,“ dodal Tuzov. „Menší projekty, mezi něž patří i MBIR, by neměly být považovány za méněcenné. To je důvodem, proč Rosatom nabízí zahraničním společnostem přístup do výzkumného společenství IRC.“

Ústav NIIAR bude zákonným vlastníkem výzkumného komplexu MBIR a bude vykonávat provozní a administrativní funkce, zatímco IRC bude právní osoba zodpovědná za řízení marketingu a výzkumu.

ir6
3D model reaktoru MBIR uvnitř betonové šachty. (Zdroj: Nikiet.ru)

Počet společností, které se nakonec do projektu MBIR zapojí není důležitý. Tuzov k tomu uvedl: „Chceme najít strategické partnery zajímající se o schopnosti reaktoru MBIR. Kdyby nakonec byli jen dva nebo by jich bylo deset, obě možnosti budou dobré.“

„Potenciální partneři mají unikátní příležitost vstoupit do projektu v rané fázi a díky tomu získat výhodu prioritního přístupu k nejvýkonnějšímu výzkumnému reaktoru a veškerému zázemí poskytovanému ústavem NIIAR,“ řekl Tuzov. „Budou mít možnost využívat zařízení upravené podle jejich potřeb. To jim pomůže snížit náklady na provozování výzkumných reaktorů a testy vzorků po ozáření v rámci jejich vlastních výzkumných programů.“

Nové výzkumné centrum je také pokusem o vytvoření trhu se službami poskytovanými výzkumnými reaktory.

„Členové výzkumného klubu budou moci využít své ‚vstupenky‘ pro vlastní výzkumný program, sdílet ji s ostatními členy výměnou za sdílení výsledků výzkumu, nebo dokonce ji prodat jiné výzkumné organizaci ať už bude uživatelem centra, nebo ne,“ řekl Tuzov. Ale pouze přímí členové klubu budou mít v rámci centra IRC plný rozsah hlasovacích práv, podobně jako je tomu u akcionářů.

Personál výzkumného centra bude složen ze zástupců jednotlivých členů IRC, ale provozní personál reaktoru zůstane ruský, protože to vyžaduje ruská legislativa.

Projekt je již v pohybu: Rosatom zažádal ruský regulační úřad Rostechnadzor o stavební povolení pro reaktor MBIR. „Zatím jsme stále v procesu dokončování technického návrhu, ale nepředpokládáme, že dojde k nějakým problémům a očekáváme udělení stavebního povolení v květnu příštího roku,“ uvedl Peršukov.

„Prozatím máme ještě dostatek času na zapojení zahraničních partnerů do tohoto výzkumného centra,“ dodal Tuzov. „Projektování a výstavba reaktoru je kryta z ruského rozpočtu a již začala probíhat. Montáž vybavení výzkumného centra by měla začít v roce 2017.“

Rostechnadzor schválil ústavu NIIAR návrh lokality pro MBIR v červenci loňského roku a je platné do 25. července 2019, kdy musí být nový reaktor spuštěn.

MBIR_Landscape 460
Model budoucí podoby výzkumného komplexu s reaktorem MBIR. (Zdroj: World Nuclear News)

Technologie

Reaktor MBIR nahradí výzkumný reaktor BOR-60, který je v ústavu NIIAR provozován od roku 1969 a je jediným provozovaným rychlým výzkumným reaktorem na světě. Reaktor BOR-60 má „plně nasmlouvaný provoz až do konce své životnosti, která vyprší v prosinci 2020“, řekl Tuzov. „Dlouhodobé ozařovací testy, které probíhají na reaktoru BOR-60 budou přemístěny na MBIR po jeho spuštění.

Úhrnnou roční ozařovací kapacitou převýší reaktor MBIR svého předchůdce téměř čtyřikrát. K dalším výhodám nového reaktoru budou patřit tři externí chladicí smyčky, které u původního reaktoru nebyly. Umožní to paralelní použití těžkých kovů, sodíku a plynů jako chladicího media. „Poskytne nám skutečný luxus v oblasti výzkumu, protože to zatím nikde jinde není možné,“ řekl Tuzov. „Výzkumný potenciál reaktoru MBIR se neomezuje jen na výzkum pro jadernou energetiku, ale přinese i praktické poznatky z oblasti materiálů, jaderné medicíny a zdrojů energie pro vesmírná plavidla.“

Reaktor MBIR bude používat tzv. palivo VMOX (z angl. Vibropacked MOX fuel). Jde o ruskou variantu paliva MOX, při jehož výrobě je prášek oxidů uranu a plutonia nasypán do trubice představující pokrytí paliva a stlačen. Ke spékání do pevné podoby dochází tedy přímo uvnitř pokrytí paliva a postup se obejde bez výroby pelet podléhající velmi přísným tolerancím rozměrů. V palivu VMOX pro MBIR bude obsah plutonia 38 %.

„Palivo VMOX bude vyráběno přímo v ústavu NIIAR, protože se snažíme ušetřit peníze využitím zde dostupných výrobních závodů,“ řekl Tuzov. Projekt se ale neomezuje jen na tento typ paliva, protože v případě nutnosti může být použito i palivo VMOX s nižším obsahem plutonia (24 %) nebo palivo vyrobené z tradičních oxidů uranu.

MBIR reactor cutaway 250
Řež reaktorem MBIR. (Zdroj: World Nuclear News)

Alternativy reaktoru MBIR

„Rychlé reaktory jsou základem čtvrté generace jaderných reaktorů, ale kromě MBIRu je plánován jen jediný výzkumný reaktor tohoto typu,“ řekl Tuzov. „Víceúčelový hybridní výzkumný reaktor, který je plánován v Belgii, má používat k chlazení těžké kovy, což znamená, že půjde spíše o záležitost vývoje nové technologie než o prakticky použitelný reaktor k jadernému výzkumu.“

Pokud nebude MBIR spuštěn včas aby nahradil reaktor BOR-60, jaderné vědě zůstanou jen čtyři vzdáleně srovnatelné možnosti výzkumu rychlých reaktorů. „Žádná jiná země ale dosud neplánovala zpřístupnit své rychlé reaktory zahraničním organizacím,“ sdělil Tuzov. „Jedině Rusko přišlo s rychlým reaktorem jako základem mezinárodního projektu, který otevírá unikátní příležitost k zachování, zlepšení a rozšíření výzkumné infrastruktury pro jadernou vědu. Snaží se tím přinést spolehlivý, bezpečný a udržitelný způsob výroby energie.“

Peršukov zdůraznil, že projekt je realizován podle ruského státního programu a návrh na vytvoření mezinárodního centra IRC byl schválen ruskou vládou.

IMG_7923
Reaktorová hala výzkumného reaktoru BOR-60. (Zdroj: Zaych361.livejournal.com)
BOR
Řez reaktorem BOR-60. 1, 4 – Vstup a výstup chladící látky; 2 – Tepelná izolace aktivní zóny a stínění toku neutronů; 3 – Aktivní zóna; 5 – Reaktorová nádoba; 6 – Řídící tyč; 7 – Transportní kanál; 8, 9 – Malý a velký otáčivý uzávěr. (Zdroj: Ckp.ulsu.ru)

Zdroj: World Nuclear News

1 Comment

  • Výzkumný inovativní reaktor MBIR, který je projektován pro ozařování vzorků, využívá jako chladiva sodík, případně těžké kovy, nebo plyn. Právě k aplikaci chladících plynů tato koncepce nemusí být vzhledem k přestupům tepla optimální. Přechod na jiný druh chladiva bude vyžadovat delší odstávky, rozdílnou technologickou a havarijní metodiku. Lze předpokládat, že v projektových pracích je tato problematika zvažována. Přeji hodně úspěchů ve výzkumu.

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..