NEA vytváří infrastrukturu pro další rozvoj těžkovodních reaktorů

DomůJaderné elektrárnyNEA vytváří infrastrukturu pro další rozvoj těžkovodních reaktorů

Těžkovodní reaktory představují možnost využívat pouze přírodní, či lehce obohacený uran. Díky tomu jsou silně redukovány palivové náklady. Jaderně energetická agentura a skupina vlastníků reaktorů CANDU nyní podepsaly memorandum o porozumění pro spolupráci v oblasti těžkovodních jaderných reaktorů.

Účel memoranda je vytvoření pokročilé vědecké a technické znalostní databáze těžkovodních reaktorů při současné podpoře spolupráce mezi výzkumnými organizacemi podporujícími vývoj těchto technologií.

Memorandum o porozumění vymezuje časový rámec pěti let, během kterých vytvoří možnosti spolupráce mezi jaderně energetickou agenturou (OECD NEA) a vlastníky reaktorů CANDU. Dle nového pracovního rámce budou organizace vyvíjet společné výzkumné aktivity a školení, na nichž si budou vyměňovat názory na různé technické problémy.

Jaderná elektrárna Wolsong, provozovaná korejskou společností KHNP Zdroj: KHNP

Koncepce těžkovodních reaktorů je vyvíjena od 50. let minulého století. Hlavním významným vývojářem této technologie je Kanada, jejíž těžkovodní reaktory se obecně nazývají CANDU (CANada Deuterium-Uranium). Od 80. let minulého století se do vývoje těžkovodních reaktorů zapojila také Indie. Díky těžkovodnímu moderátoru, který má obecně nižší absorpci neutronů a lepší zpomalovací charakteristiky, je možné tento koncept využívat s přírodním, či lehce obohaceným uranem.

Výhodou těžkovodních reaktorů je vyšší hustota energie vztažená k hmotnosti těženého paliva. Bohužel je při jejich provozu produkováno vyšší množství použitého paliva k jednotce výkonu. Další předností reaktorů CANDU je kontinuální výměna paliva, díky které je možné provozovat reaktor po téměř neomezenou dobu. Odstávky jsou prováděny zejména z důvodů údržby zařízení.

Palivové soubory reaktoru CANDU Zdroj: oecd-nea.org/

Nové koncepty těžkovodních reaktorů využívají jako chladivo lehkou vodu. Zvýšená absorpce neutronů daná chladivem musí být kompenzována nízkým obohacením paliva. Jejich provoz není omezen pouze uranovým palivem. Těžkovodní reaktory mohou být provozovány také s přepracovaným použitým palivem z lehkovodních reaktorů. Některé části aktivní zóny těžkovodních reaktorů mohou být dokonce uzpůsobeny pro ochuzené palivo z obohacovacích závodů.

Významnou snahou dalšího vývoje těžkovodních rektorů chlazených obyčejnou vodou, je využívat chladivo o nadkritických parametrech (tlak vyšší než 22 MPa s teplotou přesahující 374 °C). Výhodou vody v nadkritických oblastech je její jednofázové chování. Obecně se zvýší průměrná teplota chladiva reaktoru, díky čemuž je zvýšena účinnost celého termodynamického cyklu.

NEA usnadňuje spolupráci napříč různými zeměmi díky pokročilé infrastruktuře jaderných technologií. Hlavní snahou sdílení infrastruktury je zajistit výzkum a vývoj technologií jaderné bezpečnosti, spojené s ochranou životního prostředí a ekonomikou provozu.

Podle NEA jsou těžkovodní reaktory, jako například kanadské CANDU, nyní provozovány ve 4 členských zemích, a sice Argentině, Kanadě, Jižní Koreji a Rumunsku.

„Aktivně se zapojujeme do diskusí s dalšími zeměmi, využívajícími těžkovodní reaktory, o bezpečnosti jaderných reaktorů. Mezi ty se řadí Čína a Indie.“

„NEA vykonala velké množství práce pro spojení zemí a zajištění výzkumu v oblastech spojených s jadernou bezpečností. Problematice těžkovodních reaktorů jsme se však ještě významněji nevěnovali. Většina našich členů provozuje lehkovodní reaktory,“ sdělil generální ředitel NEA, William Magwood.

„Memorandum o porozumění potvrzuje okamžitou podporu. Snažíme se být aktivní v oblastech vývoje těžkovodních reaktorů, jelikož chceme spolupracovat se skupinou jejich provozovatelů. Je to obrovská výhoda pro naše členské země.“

Vizualizace primárního okruhu reaktoru ACR-1000 Zdroj: nuclearstreet.com

Skupina provozovatelů těžkovodních reaktorů je soukromá nezisková společnost, dobrovolně financovaná celosvětovými provozovateli reaktorů CANDU, kanadskými jadernými laboratořemi a dodavateli těchto technologií.

„Vidím velkou příležitost spolupráce při seminářích, ve kterých si budeme sdílet informace. Zde také můžeme zahájit společné projekty rozvoje technologií, které potřebují jak provozovatelé, tak agentura,“ sdělil Fred Dermarkar, odstupující prezident a generální ředitel skupiny provozovatelů těžkovodních reaktorů.

„Spolupráce je skutečně potřebná pro rozvoj mnoha oblastí provozu těžkovodních reaktorů. Těšíme se na spolupráci s NEA,“ dodala Stephanie Smith nastupující prezidentka a generální ředitelka skupiny provozovatelů těžkovodních reaktorů.