Larion Lebeděv: Vyvinuli jsme nejbezpečnější jaderný reaktor současnosti | E15.cz

Larion Lebeděv: Vyvinuli jsme nejbezpečnější jaderný reaktor současnosti

Larion Lebeděv: Vyvinuli jsme nejbezpečnější jaderný reaktor současnosti
Larion A. Lebeděv
• 
ZDROJ: E15 Michael Tomeš
6. prosince 2012 • 08:17
Ani po havárii ve Fukušimě není jaderná energetika mrtvá. Budoucnost prý patří rychlým reaktorům, které si budou vyrábět vlastní palivo. „Pro výrobu tepla jsme vyvinuli reaktor, který se smontuje v továrně a přiveze na místo, kde bez nároku na složitou obsluhu může fungovat až 60 let,“ říká Larion A. Lebeděv, generální ředitel ruského Státního výzkumného a vývojového centra pro projektovou expertizu a technologie.

E15: Po havárii ve Fukušimě se hlavním tématem jaderné energetiky stala bezpečnost reaktorů. Výrobci ovšem nabízejí většinou velká zařízení, která potřebují řadu aktivních a pasivních bezpečnostních systémů. Proti tomu stojí menší reaktory, které jsou výrazně bezpečnější. Půjde svět cestou zmenšování reaktorů?

Znám velmi dobře elektrárnu ve Fukušimě i její problémy. Je třeba si uvědomit, že projekt Fukušima je skoro čtyřicet let starý. Samozřejmě v celém světě se lekce z fukušimské havárie bere v úvahu. Stejně jako to bylo po havárii v americké elektrárně Three Mile Island a v Černobylu. Proto nové projekty velkých jaderných elektráren zohledňují všechny problémy z Fukušimy. Třeba v novém ruském projektu VVER-1200 se nemůže aktivní zóna roztavit tak, jako se to stalo ve Fukušimě.

E15: Má ale smysl stavět větší a potenciálně nebezpečnější reaktory, když menší udělají totéž a jsou bezpečnější?

Jde o odlišné třídy jaderných elektráren. Nemůžeme nahradit jednu velkou jadernou elektrárnu stovkou menších. Protože čím větší je kapacita elektrárny, tím je levnější vyrobená elektřina. Nicméně jsou taková místa, kde nemají dostatečně rozvinutou energetickou infrastrukturu. Tam je třeba využívat jaderné elektrárny malé a střední kapacity. Proto mají komerční využití velká, střední i malá zařízení. Jejich nasazení se v konkrétních podmínkách nedá zaměnit. Z hlediska bezpečnosti jsou samozřejmě menší zařízení bezpečnější a spolehlivější, protože nepracují s tak velkým množstvím radioaktivního materiálu.

E15: Zabýváte se konstrukcí malých reaktorů budoucnosti. Jak by měly vypadat?

Lze vyrábět takové reaktory, v nichž není během životnosti vůbec třeba vyměňovat jaderné palivo. Ve velkých jaderných elektrárnách se palivo využívá podle typu reaktoru od jednoho do pěti let. Pak se musí vytáhnout a nechat v úložném bazénu uvnitř jaderné elektrárny. V našem nejnovějším projektu má reaktor průměr 1,2 metru a délku šest metrů. Takový reaktor se může montovat přímo v továrně, z výroby je hermeticky uzavřený. Na místě určení se pro něj vybuduje jen speciální šachta pod zemí. Překryje se betonovou deskou a vychází z něj na povrch jen dvě trubky. Reaktor může bez výměny paliva pracovat až 60 let.

E15: Jaký má výkon?

Od jednoho do 30 megawattů. V tomto případě je možné vybudovat vedle sebe klidně i sto takových reaktorů. Jsou absolutně bezpečné. Nepotřebují žádnou regulaci zvenčí, protože se regulují samy. Nepotřebují ani žádný personál, který by je řídil, protože jsou uzavřeny pod zemí. Jen v souladu s požadavky Mezinárodní agentury pro jadernou energii musí být na místě jeden pracovník, který bude provoz reaktoru kontrolovat. Ale neřídí ho, protože je vše automatické.

E15: Jaké palivo se v těchto reaktorech používá?

Palivo s uranem obohaceným na 17 procent. Jde o typ rychlého reaktoru. Nedá se zneužít k vojenským účelům. Chladicí voda cirkuluje sama bez použití čerpadel, takže se s ním nemůže stát nic jako ve Fukušimě.

E15: Taková konstrukce reaktoru odpovídá dnešním bezpečnostním požadavkům?

V současné době je to nejbezpečnější reaktor na světě. Vývoj tohoto projektu jsme dokončili letos pod názvem Master. Je ovšem určen hlavně pro výrobu tepla. Dá se použít i pro odsolování mořské vody. Když ve velkých elektrárnách vyrábíme elektřinu, tak využíváme energii jen přibližně z třiceti procent, v nejlepších případech z 35 procent. Zbytkem ohříváme atmosféru. To znamená, že 70 procent energie z jaderné reakce ztrácíme. V případě, kdy prostřednictvím jaderného reaktoru vyrábíme teplo, využijeme skoro sto procent získané energie. Přitom nepotřebujeme budovat nesmírně nákladné bezpečnostní systémy, které jsou na velkých elektrárnách.

E15: Dnes používané lehkovodní reaktory umí využít jen dvě až tři procenta energie skryté v jaderném palivu. Připravují se technologie, které umí palivo lépe zužitkovat?

Lehkovodní reaktory, které se ve světě stavějí, neumí zpracovávat přírodní uran 238, ale jen uran 235, kterým se přírodní uran obohacuje. Pokud bychom měli i v budoucnu využívat jen tuto technologii, vydrží zásoby uranu jen na sto až dvě stě let. Kdybychom mohli jako palivo využívat i uran 238, což umí takzvané rychlé množivé reaktory, pak bychom měli palivo na několik tisíc let. Protože v množivých reaktorech se používá směs uranu a plutonia. Uran 238 se v nich přeměňuje na plutonium 239, což je nové palivo. Takže si v reaktoru můžeme vyrábět více paliva, než kolik jsme do něj uložili. Proto nyní v Rusku existuje koncepce přechodu na rychlé reaktory s uzavřeným jaderným cyklem. To znamená, že veškeré využité jaderné palivo se přepracuje a znovu se v reaktoru použije.

E15: Je elektřina z těchto reaktorů levnější než ze stávajících lehkovodních elektráren?

V současnosti pracuje ve světě jen jeden rychlý reaktor, BN-600 v Bělojarské jaderné elektrárně. Funguje už více než třicet let. V roce 2014 bude uveden do provozu reaktor BN-800 s výkonem 800 megawattů. Půjde o experimentální reaktor, kde se otestuje uzavřený jaderný cyklus. Nyní se připravuje projekt reaktoru BN -1200 s výkonem 1200 megawattů který má být vybudován v roce 2020. Zatím je cena elektřiny z rychlých reaktorů vyšší než u lehkovodních typů. Ale když uzavřeme úplně cyklus jaderného paliva, nebudeme muset palivo kupovat, protože si ho budeme vyrábět sami. Nebude vznikat jaderný odpad, protože v reaktoru se bude dokončovat proces využívání paliva. Když se toto započítá, pak budou rychlé reaktory cenově konkurenceschopné. V případě malých zařízení platí, že pokud budeme s malými reaktory vyrábět pouze teplo a velké elektrárny budou produkovat jen elektřinu, budou tyto malé reaktory výhodnější než teplárny spalující uhlí či plyn.

E15: Nyní roste poptávka po nových jaderných elektrárnách v zemích, kde nemají předchozí zkušenosti s jádrem. Není to rizikové kvůli zneužití jaderné technologie ve vojenské oblasti?

Podle pravidel Mezinárodní organizace pro atomovou energii nejsou žádná omezení na dodávky jaderných zařízení, pokud pracují s uranem obohaceným na méně než 20 procent. Z něj není možné vyrobit atomové zbraně. Naše projekty limit splňují.

E15: V množivých reaktorech se ovšem vyrábí plutonium, které ve zbraních použít lze.

V zemích, kde nemají žádné zkušenosti se zacházením s jaderným palivem, nedokážou z použitého paliva získat plutonium 239. Umějí to jen státy, které jsou pod dohledem IAAE jako Spojené státy, Rusko, Francie či Velká Británie. Jsou na to třeba velmi náročné technologie, kterou nové jaderné země nemají.

E15: Příklad Íránu ukazuje, že pokud stát chce získat vojenskou jadernou technologii, tak to nakonec dokáže.

Ne, v případě získávání plutonia to není možné. Tuto speciální technologii zná jen několik málo států.

E15: Kdy by rychlé množivé reaktory mohly být komerčně využitelné?

V Rusku to bude v roce 2020, kdy bude vybudován průmyslový reaktor BN-1200. Těch se bude stavět šest. V uzavřeném jaderném cyklu by mohly začít komerčně fungovat kolem roku 2030. Do té doby se budou stavět stávající lehkovodní reaktory. Pokud znám evropské plány, tak první rychlé reaktory by se mohly stavět v roce 2030 a jejich komerční využití se dá čekat v letech 2040 či 2050. Rusko je z tohoto pohledu hodně vpředu.

E15: Už dlouho se hovoří o výrobě jaderného paliva z thoria, kterého je na zemi spousta. Je tento plán životaschopný?

Takzvaný thoriový cyklus s využitím thoria 232 je známá technologie. Vědeckovýzkumná činnost je velmi intenzivní. Je možné, že v budoucnu se bude využívat, ale je třeba si uvědomit, že nemáme praktické zkušenosti s využitím takových reaktorů. Proto je teď zřetelný plán rozvíjet rychlé reaktory se směsí uranu a plutonia (MOX), které nevyužívají pro chlazení vodu, ale sodík, což je typ BN-800 a BN 1200, a směs olova a bizmutu. Thorium se bude dál studovat, ale v praxi se bude více využívat směsného paliva MOX.

Larion A. Lebeděv (56)

Je absolventem moskevského Fyzikálně-inženýrského institutu. Svou vědeckou kariéru završil v roce 2000 získáním titulu doktor technických věd. Působí jako expert Mezinárodní agentury pro atomovou energii (MAAE). Aktivně se podílel na odstranění dopadů černobylské havárie – v roce 1986 působil jako vedoucí skupiny radiačního průzkumu US-605. V průběhu let 1989–1990 byl vedoucím laboratoře v Centru jaderné vědy a techniky Tokijské univerzity. Je autorem několika monografií a řady vědeckých článků a vynálezů. Od roku 2000 působí jako generální ředitel Státního výzkumného a vývojového centra pro expertizy projektů a technologií.

 
Newsletter
Využijte služby
zasílání zpráv do vaší
e-mailové schránky!