Celkový podíl jaderných zdrojů na
výrobě elektřiny dosáhne v Rusku
do konce století až 80 %. Na vědecké
konferenci Global 2009 v Paříži to
uvedl šéf Kurčatovova ústavu akademik
Nikolaj Ponomarjov-Stěpnoj.
Pro srovnání: hostitelská Francie už
dnes vyrábí z jádra více než 3/4 veškerého
proudu.
Ruský jaderný program sází na rozvoj
rychlých reaktorů, které uzavřou
současný palivový cyklus. Díky nim se
lépe využije potenciál jaderného paliva
a o několik řádů omezí objem jaderného
odpadu i doba potřebná pro jeho
skladování. Tohoto cíle se podle akademika
Ponomarjova dosáhne ve 20.
letech: „Po roce 2030 se součástí jaderné
energetiky stanou vysokoteplotní
reaktory, jež umožní ve velkém vyrábět
vodík, a to především jako zdroj energie
pro dopravu.“
Jedinou komerční elektrárnu s rychlým
reaktorem chlazeným sodíkem na
světě dnes Rusko provozuje v Bělojarsku
na Uralu. První proud 600megawattový
blok dodal do sítě v roce 1980.
Roční produkce se stabilně blíží
4 mld. kWh. Od svého spuštění už
vyprodukoval přes 100 mld. kWh.
Na vývoji materiálu pro výměníky
pracující v extrémních podmínkách
(odolnost vůči vysokým teplotám
kolem 600 0C, naprostá těsnost a dokonalé
oddělení sodíku od vodní páry
v parním generátoru, neboť každý
kontakt s vodou hrozí výbuchem) se
podíleli také čeští vědci z Ostravy a Brna.
Výsledky a dlouhodobé zkušenosti
výzkumných týmů vedených profesory
Františkem Dubšekem a Oldřichem
Matalem z brněnské techniky se ověřovaly
na parních generátorech ruských
rychlých reaktorů BOR-60 a uplatnily
se i při konstrukci bělojarského bloku.
USA ukončily vývoj rychlých reaktorů
v 70. letech. K zastavení společného
německo-belgicko-nizozemského projektu
Kalkar vedly ve stejné době těsně
(ještě před spuštěním reaktoru) politické
důvody. Francie s Japonskem řeší se
svými Superphénixem, resp. Mondžu,
složité technické problémy.
Rychlé reaktory nepotřebují moderátor
zpomalující neutrony. Dokáží „spalovat“
plutonium i další dlouhodobé
radioaktivní prvky z transuranové řady.
Mohou využít výrazně větší množství
energie z použitého paliva než současné
lehkovodní a současně zkrátit dobu
nezbytnou při skladování vysoce radioaktivního
odpadu.
V úvahu přichází rovněž ultravysokoteplotní
reaktor chlazený héliem,
umožňující vysokou účinnost výroby
elektřiny i tepla kupř. pro řízenou
produkci vodíku. V budoucnu by měl
tepelným rozkladem vody nahradit
dopravě docházející ropu.
Nejexotičtěji se zatím jeví reaktor
chlazený superkritickou vodou a reaktor
s tavenými solemi. Zvláštních vlastností
chladicí vody při vysokých teplotách
a tlacích se už dnes využívá pro
výrazné zvýšení účinnosti uhelných
elektráren. O reaktoru na tekuté soli
uvažovaly koncem 40. let 20. století
USA pro pohon vojenských letounů.
Do roku 1968 také provozovaly malý
zkušební reaktor. Tvoří ho grafitový
blok s kanály, jimiž volně proudí tekuté
uranové soli. Tato technologie je vhodná
pro „spalování“ transuranů a plutonia
i pro výrobu vodíku. Vyřešit však
zbývá ještě řadu problémů.
První přírodní atomové reaktory na
uranové palivo byly v provozu před
dvěma miliardami let v lokalitě Oklo,
v dnešním Gabunu. Vysoká koncentrace
izotopu U235 a uložení v pórovitých
horninách vytvořily příznivé podmínky
pro vznik řetězové štěpné reakce.
Voda, která po deštích zaplavila ložisko,
sloužila jako moderátor - podobně
jako v dnešních jaderných reaktorech.
V Oklu, kde se dnes těží uran pro energetické
potřeby, se dosud narazilo na
16 reaktorových oblastí o průměru 1 m.
Výkon každého „reaktoru“ dosahoval
100 kW. Jeho energie by stačila pro
provoz zhruba 200 domácností. Každý
cyklus spuštění a vyhasnutí trval podle
Alexe Meshnika z Washingtonovy univerzity
v americkém St. Louis 2,5 hodiny.
Přírodní reaktory, jejichž činnost
nevědomky zopakoval Enrico Fermi
v roce 1942 v Chicagu, běžely plných
150 000 let. /jlm/
