První sériově vyrobená vsázka paliva MOX byla zavezena do reaktoru BN-800

DomůJaderné elektrárnyPrvní sériově vyrobená vsázka paliva MOX byla zavezena do reaktoru BN-800

Čtvrtý blok Jaderné elektrárny Bělojarsk v ruské oblasti Sverdlovsk byl po odstávce opět spuštěn. Poprvé bylo do aktivní zóny reaktoru umístěno sériově vyrobené palivu typu MOX. Do roku 2021 by měl být reaktor na rychlé neutrony (FNR) provozován výhradně se sériovými palivovými soubory MOX.

Reaktor Bělojarsk 4 byl nejprve provozován se smíšenou palivovou vsázkou obsahující jak uranové, tak MOX palivo. Uranové palivové soubory byly vyráběny závodem Elemash, který je hlavním výrobním zařízením palivové společnosti TVEL ve městě Elektrostal, oblíž Moskvy. Experimentální palivo MOX vyráběl Výzkumný institut atomových reaktorů v ruském Dimitrovgradě v Uljanovské oblasti.

Reaktor BN-800; Zdroj: Rosatom

Prvních 18 sériově vyrobených souborů MOX

Pracovníci nyní zavezli 18 palivových souborů MOX, vyrobených Těžebním a chemickým kombinátem (MCC) v Železnogorsku uvnitř regionu Krasnojarsk, do aktivní zóny reaktoru. Výrobní linka, umístěná v dole 200 metrů pod zemským povrchem, byla vybudována jako součást ruského projektu „Proryv“ (Průlom) zaměřeného na uzavřený palivový cyklus.

Cílem projektu je eliminovat radioaktivní odpad vzniklý provozem jaderné elektrárny. Zařízení dokončilo provozní testy ve výzkumném reaktoru s oběma druhy palivových souborů pro reaktor BN-800 v srpnu 2015. Sériová výroba palivových souborů MOX začala v MCC koncem roku 2018. Základ technologie pro výrobu palivových pelet MOX byl vyvinut AA Bochvarovým výzkumným institutem anorganických materiálů, který je dceřinou společností TVELu.

Palivové pelety jsou vyrobeny z nashromážděné směsi oxidů ochuzeného uranu ze zařízení TVELu a oxidů plutonia získaných při procesu přepracování použitého jaderného paliva.

Palivový soubor typu MOX pro FNR; Zdroj: Rosatom

Do konce roku 2021 kompletní MOX vsázka

Provozovatel elektrárny, společnost Rosenergoatom, a TVEL plánují v tomto roce zavézt další vsázku s celkem 180 sériovými palivovými soubory MOX do reaktoru BN-800. Ruská státní jaderná společnost Rosatom se zavázala nahradit všechny zbývající uranové palivové soubory v aktivní zóně BN-800 do konce roku 2021.

Rychlý sodíkem chlazený reaktor BN-800; Zdroj: Rosenergoatom

„Strategie Rosatomu je zaměřena na dvousložkový jaderně-energetický systém s reaktory jak na tepelné neutrony, tak reaktory na rychlé neutrony, a také uzavřený palivový cyklus, který může vyřešit řadu velmi důležitých úkolů jaderné energetiky,“ řekl Vitaly Khadeev, viceprezident pro vývoj technologií průmyslových zařízení pro uzavřený palivový cyklus ve společnosti TVEL. „Zaprvé by tento krok exponenciálně ušetřil uran jako primární energetickou surovinu. Zadruhé by vedl k možnosti recyklace použitého jaderného paliva namísto skladování. A zatřetí znovu zapojujeme a využíváme v cyklu jaderného paliva vytěženou surovinu ochuzeného uranu a plutonia.“

Uran separovaný od odpadní horniny ve formě oxidu (U3O8) je základní surovinou při výrobě jaderného paliva. Známý je především pod názvem „žlutý koláč“

Reaktor BN-800

Reaktor BN-800 byl vyveden na minimální kontrolovaný výkon (MKV) poprvé v červnu 2014 a start jeho komerčního provozu byl plánován na konec téhož roku. Nakonec ale v prosinci 2014 oznámil Rosenergoatom, provozovatel reaktoru, že hodlá ještě použité palivové soubory vylepšit.

Reaktorový blok byl opět přiveden na MKV v srpnu 2015 a znovu v listopadu 2015. Blok s výkonem 789 MWe byl poté připojen k energetické síti 10. prosince 2015 a jeho komerční provoz provozovatel zahájil 31. října 2016.

Vývoj reaktorových generací, Zdroj: cez.cz

Rychlé reaktory poháněné palivem MOX výrazně zvyšují účinnost palivového cyklu a mají vysokou důležitost v dlouhodobých ruských plánech v oblasti jaderné energetiky.