Rychlý reaktor BN-800 se připravuje na připojení k síti
Koncem letošního července bylo dokončeno fyzikální spouštění 4. bloku ruské Bělojarské JE. Spouštění reaktoru BN 800 na bázi rychlých reaktorů znamená významný krok ruské korporace Rosatom, v projektu uzavírání palivového cyklu.
Tento 800MWe reaktor je svým způsobem výjimečným projektem, který může otevřít cestu k nové generaci výkonných, bezpečnějších jaderných zařízení. Rychlý reaktor BN 800 chlazený sodíkem využívá jiného principu než tlakovodní reaktory používané např. v Dukovanech a v Temelíně, kde probíhá štěpení uranu 235 pomocí tzv. tepelných neutronů. Tento typ reaktoru využívá ke štěpení paliva rychlé neutrony, které nejsou zpomalovány srážkami s moderátorem a díky tomu jsou zachytávány jádry uranu 238, který se poté přeměňuje beta rozpady na plutonium 239, což je látka štěpitelná dalším neutronem a tedy použitelná jako palivo. V rychlých reaktorech je udržován intenzivní tok neutronů, takže při vhodné konfiguraci může vznikat i více plutonia 239, než je ho ve formě paliva spotřebováváno. Proto jsou tyto reaktory někdy označovány i jako množivé – produkují více paliva, než samy spotřebují.
Rychlý reaktor testovaný v Bělojarsku umožňuje spalovat zbrojní plutonium a látky obsažené v použitém jaderném palivu, přičemž použití sodíku jako chladicí látky již z principu vylučuje některé vážné havárie, což přináší úspory za bezpečnostní opatření, která jsou u klasických reaktorů nezbytná. Rychlé jaderné reaktory hrají důležitou roli při uzavírání palivového cyklu, protože tím, že dokážou spálit látky považované u tlakovodních reaktorů za odpad, dochází k minimalizaci množství materiálu, který bude nutno ukládat do hlubinných úložišť.
Spouštění ve fázích
Fyzikální spouštění jaderného reaktoru je komplexní soubor činností, zahrnující testování jednotlivých zařízení a v aktivní zóně je při něm zahájena řetězová štěpná reakce na minimální úrovni. Skládá se ze dvou etap: Během první je zaváženo palivo do aktivní zóny a provádí se měření a zkoušky bez řetězové štěpné reakce. Druhá etapa již tuto reakci vyžaduje a zkoušky a měření jsou prováděny za minimálního výkonu.
První etapa fyzikálního spouštění byla zakončena před rokem (27. června), kdy reaktor poprvé dosáhl minimálního kontrolovatelného výkonu (přibližně 0,1 % nominálního výkonu, který v tomto případě činí 789 MWe). Na základě údajů získaných během první etapy byla provedena úprava konstrukce palivových souborů. V průběhu druhé etapy byly prováděny zkoušky a měření s cílem ověřit projektové hodnoty neutronových a fyzikálních charakteristik reaktoru, ověřit správnou funkci řídicích a bezpečnostních systémů a prověřit správnost přístrojů, měřicích a zaznamenávajících parametry zařízení primárního okruhu.
Na základě těchto výsledků bude vypracována zpráva pro budoucího provozovatele a dozorový orgán. Po dokončení předepsaných procedur bude přistoupeno k energetickému spouštění reaktoru BN-800. Během něj bude turbogenerátor přifázován k síti a dodá do ní první kilowatthodiny elektrické energie. Také bude postupně zvyšován výkon a blok bude předáván provozovateli ke komerčnímu provozování.
Pokusný králík se stovkami MW
Bělojarská JE, která vyrobila první elektřinu v roce 1964, je nejen první ruskou jadernou elektrárnou většího výkonu, ale i jedinou s různými typy reaktorů v Ruské federaci. Dva nejstarší bloky s reaktory AMB-100 a AMB-200 na bázi tepelných neutronů jsou již mimo provoz a slouží k získávání zkušeností s vyřazováním jaderných elektráren z provozu. Blok 3 má rychlý reaktor BN 600, který je jediným provozovaným rychlým reaktorem průmyslového výkonu na světě. Jeho větší verze BN 800 se nyní nachází v rámci testovacího programu v přípravě k energetickému spuštění. Mezi dodavateli zařízení pro tento reaktor jsou i české firmy, např. společnost Arako, která dodala pro nový blok vlnovcové uzavírací a zpětné ventily.
Právě výzkumy na Bělojarské elektrárně mají klíčový význam při výzkumu rychlých reaktorů a pomohly vyřešit řadu technologických otázek pro jejich bezpečnou přípravu k uvedení do běžného provozu - kromě četných výhod staví rychlé reaktory před výzkumníky totiž i řadu náročných úkolů, např. kvůli intenzivnímu působení neutronového toku, který, stejně jako chemicky velmi agresivní sodík používaný pro chlazení, velmi namáhá konstrukční prvky reaktoru.
455
