Na blogu iDnes.cz vyšel článek o rychlém, sodíkovém, reaktoru Monju, který má za sebou dlouhou historii. Rychlé reaktory jsou pro Japonsko velmi atraktivní z hlediska jaderného paliva. Japonsko, jako ostrovní země, je závislá na zásobování. Uhelné elektrárny denně spotřebují obrovské množství uhlí, oproti tomu jsou jaderné elektrárny velmi efektivním zdrojem energie. Kupříkladu jeden blok jaderné elektrárny Temelín denně spotřebuje asi 3 kg uranu 235. Rychlé reaktory dokáží dokonce množit štěpný materiál a tím jsou v porovnání s klasickými tlakovodními, či varnými, reaktory mnohem perspektivnější. Japonsko v minulosti provozovalo rychlé reaktory s různým stupněm úspěchu. Následující článek shrnuje základní informace o vývoji a výzkumu rychlých reaktorů v Japonsku.
Výhodou rychlých reaktorů je jejich možnost množit palivo pomocí blanketu kolem aktivní zóny. Záchytem neutronů na uranu 238 vzniká po určité době plutonium 239, které je již štěpným materiálem a lze jej použít jako palivo MOX do lehkovodních jaderných reaktorů, či jako palivo do rychlých reaktorů. Díky rychlým reaktorům lze podstatně snížit množství použitého paliva z elektráren a hlavně snížit dobu potřebnou pro uskladnění materiálů, než jejich aktivita klesne pod aktivitu přírodního pozadí. Pro Japonsko, jakožto ostrovní stát, je minimalizace jaderných odpadů, či minimalizace dovážených surovin klíčovou záležitostí, je tedy logické, že se vydalo cestou rychlých reaktorů, které jsou navíc dalším krokem k uzavření palivového cyklu a tím další redukci objemu použitého paliva. Japonsko nyní disponuje dvěma rychlými reaktory Joyo a Monju, bohužel ani jeden není nyní v provozu.
Reaktor Joyo
Joyo je sodíkem chlazený rychlý reaktor vystavěný v lokalitě Ōarai, Ibaraki. Tento reaktor byl pojat jako experimentální, který měl otestovat odolnost materiálů ve vysokém neutronovém toku a chování zvoleného paliva. Hustota neutronového toku pro energii větší než 0,1 MeV byla 4 x 1015 cm-2s-1. Pro představu v experimentálním výzkumném reaktoru, pod katedrou jaderných reaktorů ČVUT v Praze, VR-1, je maximální hustota neutronového toku omezena na 108 cm-2s-1. Reaktor Joyo měl možnost měnit geometrii aktivní zóny, během jeho provozu byly testovány 3 typy aktivních zón. MK-I, MK-II a MK-III, každá aktivní zóna dosahovala jiného tepelného výkonu od 50 MW až do 150 MW. V roce 2007 se stala nehoda, při které byla zničena vrchní část konstrukce aktivní zóny. Oprava byla dokončena v roce 2014, bohužel však reaktor není v provozu z ekonomických důvodů.
Reaktor Monju
Výstavba začala 10. května 1986, poprvé dodal elektřinu do sítě 29. srpna 1995. Reaktor však doprovázela řada problémů, které bylo třeba řešit. 8. prosince 1995 se stala nehoda s jedním z termočlánků měřící teplotu chladiva. Termočlánek byl vlivem protékajícího sodíku poničen a sodík se dostal mimo primární okruh, kde začal reagovat se vzdušným kyslíkem. Reaktor musel být na několik let odstaven za účelem provedení oprav po nehodě a vyřešení všech problémů. K dalšímu spuštění došlo 6. května 2010. Provoz reaktoru však přerušila další nehoda na zavážecím stroji v srpnu 2010, kdy při vysouvání zavážecího stroje došlo k upadnutí vysouvacího segmentu do reaktorové nádoby. V době nehody v zavážecím stroji nebyl upevněn palivový článek, ale vlivem velké hmotnosti zavážecího segmentu (3,3 tuny) mohla být poničena reaktorová nádoba a proto musel být reaktor znovu odstaven. Od té doby již spuštěn nebyl. Nelze však koukat na tyto překážky jako na neúspěchy, Japonsko na cestě za svým cílem udělalo velký pokrok.
Celý článek si můžete přečíst zde.
