Pátek, 30 října
Shadow

Čína doufá, že zpracuje svůj jaderný odpad v hybridním štěpně-fúzním reaktoru

Čína chce do roku 2030 postavit nový hybridní reaktor, který by zvládl „spálit“ jaderný odpad za pomocí kombinace fúze a jaderného štěpení.

01OLNewsReactor-1356101453062
Takto nějak by hybridní reaktor mohl vypadat (zdroj: http://spectrum.ieee.org)

Takový reaktor by Číně mohl pomoci dosáhnout energetického mixu, který by byl šetrnější k životnímu prostředí. Hybridní reaktor by totiž „spálil“ jaderný odpad, produkovaný v konvenčních reaktorech, čímž by navíc vyrobil velké množství energie.

Tradiční jaderné elektrárny produkují relativně velké množství jaderného odpadu, který se z většiny skládá z uranu 238, jenž klasické konvenční štěpné reaktory nedokáží využít. Navrhovaný hybridní reaktor by za pomocí rychlých neutronů vznikajících z fúzních reakcí rozštěpil uran 238, tudíž by tak mohl využívat vyhořelé palivo z jaderných elektráren.

Projekt reaktoru vyvíjí čínský institut Chinese Academy of Engineering Physics v S‘-čchuanu (pinyin: Sichuan), což je přísně tajné vojenské výzkumné zařízení, kde byly vyvíjeny mimo jiné i čínské jaderné zbraně.

Zpráva o projektu se poprvé objevila v deníku Science and Technology Daily, který provozuje čínské ministerstvo věd a technologií.

Štěpné reakce, na jejichž principu fungují veškeré komerční reaktory, rozdělují jádra atomů na menší, zatímco fúze jádra atomů slučuje. Při obou reakcích je produkováno obrovské množství energie, avšak žádná není bez problémů. Při štěpení vzniká relativně velké množství jaderného odpadu, zatímco fúzní reakce je velmi náročné v pozemských podmínkách dosáhnout a k jejímu uskutečnění jsou potřeba obrovské energie.

Čína není jedinou zemí, která si kdy s myšlenkou hybridních reaktorů pohrávala. Myšlenka hybridního štěpně-fúzního reaktoru je stará již minimálně půl století. Příslušný výzkum prováděly evropské země, Rusko, USA i Japonsko. Čína je ale v současnosti jedinou zemí, která má jasný plán na vybudování takového reaktoru.

Projekt hybridního reaktoru je součástí ambiciózní kampaně Pekingu na nahrazení „špinavých“ energetických zdrojů, jako jsou uhelné elektrárny, čistšími zdroji, které nezatěžují životní prostředí. V rámci této kampaně Čína již provozuje 26 klasických jaderných bloků, přičemž dalších 24 bloků je ve výstavbě a mnoho dalších se již plánuje.

Vzhledem k neexistenci závodů na přepracování vyhořelého paliva je většina jaderného odpadu skladována přímo v areálech jaderných elektráren, což zvyšuje provozní rizika i nebezpečí pro životní prostředí.

Kromě vyřešení otázky jaderného odpadu by hybridní reaktor pomohl Číně řešit i nedostatečnou vlastní zásobu uranu. Vzhledem k nízké kvalitě uranových ložisek zvládne Čína spotřebu svého jaderného průmyslu pokrývat pouze po dobu zhruba sta let. Podle zprávy by však Čína v případě nasazení hybridních reaktorů měla jaderného paliva na několik tisíc let.

Uprostřed navrhovaného hybridního reaktoru by byl fúzní reaktor, kolem něhož by se nacházela obálka z uranu 238. Taková konstrukce poskytuje řadu výhod. Vysokoenergetické neutrony vznikající z fúzních reakcí by rozštěpily atomy uranu 238, což by generovalo obrovské množství energie. Tato energie by pak pomáhala udržet fúzní reakci v chodu, čímž by se značně snížilo potřebné množství vnější dodané energie. Zároveň by se tak „spálilo“ vyhořelé jaderné palivo, čímž by se snížilo množství radioaktivního odpadu.

Profesor Wang Chung-wen (pinyin: Wang Hongwen), zástupce ředitele projektu hybridního fúzního reaktoru, uvedl, že klíčové komponenty pro projekt budou vyvinuty a testovány kolem roku 2020. Experimentální hybridní reaktor by pod něj mohl být dokončen do roku 2030.

Tým kolem profesora Wang Chung-wena prohlásil, že hybridní reaktor by mohl produkovat třikrát více elektřiny než současné štěpné reaktory. Zároveň by měl být i bezpečnější, neboť fúzní i štěpné reakce by v něm ustaly okamžitě po odpojení externího napájení.

Někteří vědci však varují, že časový harmonogram projektu je až příliš ambiciózní. „Reaktor, který by byl schopný udržet delší fúzní reakci, je v nedohlednu, o hybridním reaktoru nemluvě,“ uvedl fyzik z univerzity Tsinghua, který si vzhledem k citlivosti tématu nepřál být jmenován.

„Je to jako kdybyste mluvili o hybridních autech předtím, než byl vynalezen spalovací motor. Budeme rádi, když se nám podaří vyvinout první fungující fúzní reaktor během následujících padesáti let. Rozhodně si nemyslím, že by mohl být fungující hybridní reaktor postaven dřív.“

Někteří vědci jsou ale více optimističtější. Například profesor Jevgenij Velichov, „otec“ moderní konstrukce fúzních reaktorů, je dlouhodobým zastáncem hybridních reaktorů.

Postavit hybridní reaktor by mohlo být jednodušší částečně proto, že pro provoz vyžaduje pětkrát méně vnější dodané energie než je tomu u „čistě fúzního“ reaktoru, uvedl profesor Velichov v roce 2012 během návštěvy projektu ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor) ve Francii.

Zdroj: SCMP.com

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..