Sibiřská palivová garance pro mezinárodní jadernou energetiku

Na Sibiř a k Bajkalskému jezeru jezdí lidé obvykle obdivovat nádhernou přírodu. Irkutská gubernie, kam tato oblast patří, je však i významným průmyslovým regionem a nedaleko břehů Bajkalu je situována jedna z klíčových součástí ruského jaderného průmyslu: Angarský elektrolýzní chemický kombinát (AEChK), provozující závod na obohacování uranu pro výrobu jaderného paliva.

Město, které ještě nedávno neexistovalo
Továrna, která je součástí státního podniku TVEL, stojí na okraji města Angarsk. O výstavbě kombinátu rozhodla Rada ministrů SSSR v březnu roku 1953 a už čtyři roky poté začala fungovat ve městě, které donedávna ještě neexistovalo, továrna. Jejíž vznik byl v 50. letech minulého století jednou z nejvyšších vládních priorit, kdy byla spuštěna difuzní výroba obohaceného uranu.
Palivo pro jaderné elektrárny může podle mezinárodních předpisů obsahovat pouze uranový materiál s nízkým stupněm obohacení, aby nebylo možné jej zneužít k výrobě jaderných zbraní. Limitem pro uranové palivo určené k nevojenským účelům je hranice 5 %, což je maximum obohacení, jež může uranový materiál určený pro civilní použití dosáhnout. O jeho výrobu a dodržení těchto parametrů se stará na světě několik málo vysoce specializovaných zařízení, mezi něž patří i angarský AEChK.
I když po havárii v japonské Fukušimě společnost zaznamenala na nějaký čas útlum poptávky po obohaceném uranu, nyní pracuje továrna opět naplno. Nicméně firma se připravuje i na stav, kdy se situace může změnit a chystá investici i do nejaderné výroby. Zatím jsou schváleny dva projekty. První ze dvou schválených projektů se týká výzkumu a produkce oxidů niobu a tantalu pro průmyslové využití, druhý pak vytvoření experimentálního zařízení na vývoj technologie výroby vysoce čistých syntetických křemíkových krystalů. Do projektů by měly být zapojeni i další partneři, včetně zahraničních. Rozvoj nejaderných technologií ale neznamená, že AEChK ukončí výrobu obohaceného uranu, s jeho produkcí se počítá v horizontu minimálně desítek let a Rosatom investuje do rozvoje jaderných a souvisejících technologií miliardy dolarů.
AEChK je jediným ze čtyř závodů na obohacování uranu v Rusku, který není v uzavřené oblasti, a Angarsk má na rozdíl od ostatních oblastí strategického významu statut otevřeného města, což znamená, že se do něj volně dostanete (samozřejmě kromě uzavřených a střežených areálů firem a institucí, které zde působí) a můžete jej také svobodně opustit, zatímco v případě tzv. uzavřených měst či oblastí do nich mají přístup (a žijí a pracují v nich) jen vybraní zaměstnanci (a případně jejich rodiny), ale nesmějí je opustit. Jde v podstatě o obdobný režim, jaký známe z projektu Manhattan, kdy Američané vyvíjeli v Los Alamos první atomové zbraně.

Kde hlídají bílí medvědi
I když tento závod jako jediný není zapojen do vojenských programů a jeho produkce je určena výhradně pro mírové účely, ozbrojenou ochranu si AEChK jako zařízení nejvyššího strategického významu vyžaduje a stará se o ni speciální jednotka ministerstva vnitra. Bez doprovodu vojáka v maskáčové uniformě s emblémem bílého medvěda v černém štítě na rukávu se uvnitř areálu prostě nehnete ani na krok. Ostatně kromě zaměstnanců závodu jen málo lidí mělo zatím možnost nahlédnout dovnitř tohoto unikátního zařízení, jichž na světě pracuje jen několik. Jeho provoz podléhá mimořádně přísnému režimu a uvnitř se chodí v bílých pláštích a čepicích jako na laboratorních sálech.
Zatímco v sídle koncernu AEChK člověk ani neměl pocit, že je ve střeženém objektu, prostě normální firma, v samotném výrobním komplexu je tomu jinak. Po povinné instruktáži, při níž je zdůrazněn přísný zákaz fotografování a pořizování nákresů či nahrávání – povoleny jsou jen zápisky a poznámky – odevzdáváme veškerá elektronická zařízení, procházíme důslednou osobní kontrolou, a až poté můžeme v doprovodu vyčleněných pracovníků vstoupit do míst, kam se dostalo zatím jen nemnoho lidí.
Zákaz fotografování je škoda – pohled do kilometr dlouhé a 60 m široké haly, vyplněné až ke stropu řadami s tisícovkami kaskádově seřazených odstředivek (což jsou asi metr vysoká zařízení tvořená soustavou vertikálních válců a na ně navazujících trubic) je skutečně impozantní. V časech plného provozu fungovaly takovéto haly čtyři – dnes jsou ze čtyř bloků udržovány pouze dva a uran se obohacuje jen v jediné výrobní hale, v další je kogeneračně odpařovací zařízení. V bloku dvě a čtyři již bylo zařízení demontováno a sešrotováno. Kdysi, v časech svého největšího rozmachu v 70. letech, bylo toto zařízení největším svého druhu nejen v bývalém SSSR, ale i na světě. Úctyhodná byla rovněž spotřeba energie: Mamutímu rozsahu kombinátu odpovídaly i provozní nároky - spotřeboval 3 - 4 % veškeré elektrické produkce celého Sovětského svazu. I proto byla nedaleko od továrny vybudována Bratská hydroelektrárna, tehdy rovněž jedna z největších na světě.
V současnosti angarský kombinát prochází rozsáhlou modernizací. Díky poloviční redukci kapacity závodu, i efektivnějším a energeticky úspornější technologii plynových odstředivek, které v letech 1985 - 1995 nahradily původní difúzní systém,  je podle představitelů závodu jeho spotřeba energie na 20 – 35 % někdejších hodnot. Jak uvedl generální ředitel AEChK, Jurij Gerner, v celém závodě běží zhruba milion centrifug, ale přesná čísla o počtu zařízení jsou obchodní tajemství. Ty nejstarší pocházejí ze 6. generace ruské výroby, která zahájila provoz v 80. letech a od svého spuštění se stále točí a točí a točí… Jakmile je odstředivka jednou spuštěna, točí se nepřetržitě po celou dobu své životnosti. Původní 30letá životnost zařízení byla prodloužena na 35 let, což svědčí o jejich vysoké spolehlivosti. Většinu současného vybavení tvoří už 8. generace centrifug, která byla uvedena do provozu v roce 1990. Točí se rychlostí 1500 ot/s. Na základě získaných zkušeností a nejnovějších výzkumů byly postupně vylepšovány a nyní jsou už uváděna do služby zařízení 9. generace, které představují zcela nové koncepční řešení. Budou např. pracovat nadkritickou rychlostí, což je hlavní rozdíl mezi 8. a 9. generací. Po svém uvedení do provozu se dostanou až na rychlost překonávající kritickou hranici vibrací danou fyzikálními principy, přesáhnou ji  a budou pracovat ve vyšších otáčkách za ní, kde rizika v důsledku vibrací už nehrozí. To si samozřejmě vyžaduje i použití speciálních, vysoce odolných materiálů s extrémní životností. O nich výrobce z pochopitelných důvodů nehovoří, takže se dozvídáme jen základní informaci, že v korpusu z vysokopevnostní oceli rotují součásti ze speciálních slitin, jejichž přesné složení je přísně střeženým tajemstvím.

Uranová banka
Dalším z pozoruhodných projektů jaderného průmyslu je Mezinárodní centrum na obohacování uranu (MCOU), které bylo zřízeno právě v areálu AEChK, a má fungovat jako jakási banka jaderného paliva a pojistka pro případy nenadálých výkyvů či událostí na uranovém trhu. „Projekty nově budovaných reaktorů musí mít zajištěno palivo pro svůj provoz. A pokud by byly odkázány jen na komerční trh, mohlo by se stát, že z nejrůznějších důvodů – cenový vývoj, změna politické situace či obchodní strategie apod. – palivo pro všechny prostě v potřebném objemu k dispozici nebude. Ale když postavíte novou jadernou elektrárnu, musíte mít jistotu, že pro její provoz máte zajištěn dostatek paliva minimálně po dobu 10 let, a ani případný úspěch v letitém soudním sporu se zkrachovalým výrobcem vám palivo pro reaktory a jejich rozjezd nezajistí“ říká komerční ředitel centra Gleb Jefremov.
Právě proto založilo v roce 2007 Rusko spolu s Kazachstánem MCOU pod patronátem a garancí Mezinárodní agentury pro atomovou energii (MAAE). Svým akcionářům, kterými jsou nyní kromě dvou zakladatelských zemí i Arménie a Ukrajina, má MCOU zajistit distribuci obohaceného materiálu. Probíhají už jednání i s dalšími zeměmi, kde se budují jaderné elektrárny, a které mají zájem se na projektu mezinárodního centra podílet - mezi zájemci figurují např. Spojené arabské emiráty, Jihoafrická republika či Vietnam. Podmínkou je ovšem splnění dvou základních podmínek: být členem MAAE a účastníkem dohody o nešíření jaderných zbraní. Nyní středisko spravuje v areálu kombinátu sklad o kapacitě 120 t s kapacitou pro 48 kontejnerů o objemu 4 m3, kde si členové MCOU mohou obohacený uran ukládat. Ve skladovacím prostoru rozděleném na dvě zóny (ta uzavřená pod označením Z1 je právě zmíněná banka MAAE) jsou uloženy jak kontejnery s hexafluoridem uranu v různém stupni obohacení, tak dopravní kontejnery, v nichž lze obohacený uran skladovat a přepravovat mají obsah 1 m3. Vše je samozřejmě zabezpečeno, takže nemůže dojít ke kritickému sestavení, což bývá jedna z prvních otázek, na kterou pracovníci centra zpravidla odpovídají.
Účast zahraničních subjektů a partnerů je i jedním z důvodů, proč byl pro projekt MCOU vybrán právě Angarský kombinát - není v uzavřené zóně jako ostatní továrny na obohacování uranu a nikdy nebyl zapojen do vojenských programů, takže do něj mohou získat přístup i zahraniční návštěvníci, tzn. akcionáři a zástupci MAAE. AEChK byl dříve zahrnut do seznamu objektů se zvláštním režimem, ale kvůli rozhodnutí, že zde bude pracovat MCOU, bylo rozhodnuto, že bude vyjmut z tohoto seznamu, a podnik se tak stal prvním obohacovacím kombinátem v Rusku, kde jsou uplatňovány záruky MAAE. AEChK také podle nařízení Rosatomu neustále zveřejňuje informace o radiační situaci, kterou monitoruje systém ASKRO, takže obyvatelé Angarsku, celého regionu i další zájemci mohou na internetu najít aktuální údaje, které byly dříve pečlivě utajovány.
 

Publikováno: 13. 2. 2014 | Počet zobrazení: 2478 523