MHI bude vyvíjet nový japonský rychlý reaktor

Japonská vláda vybrala společnost Mitsubishi Heavy Industries (MHI) k vedení projektu vývoje koncepčního návrhu demonstračního sodíkem chlazeného rychlého reaktoru. Demonstrační rychlý reaktor by měl být uveden do provozu ve 40. letech.

Společnost MHI dohlíží na koncepční návrh i výzkum a vývoj reaktoru. Kromě MHI na vývoji spolupracuje také společnost Mitsubishi FBR Systems (MFBR). Tato společnost vznikla v roce 2007 jako inženýrská společnost zodpovědná za vývoj rychlých reaktorů v Japonsku. Dceřiná společnost MFBR staví na zkušenostech společnosti MHI získaných provozem jaderných zařízení.

Zpracování koncepčního návrhu nového jaderného reaktoru je naplánováno na fiskální rok 2024.

Vizualizace sodíkem chlazeného reaktoru s nádobou ve formě tanku Zdroj: MHI

Ve strategickém plánu nasazení rychlých reaktorů přijatém japonskou vládou v prosinci 2018 bylo definováno hodnocení účinnosti několika návrhů rychlých reaktorů. Nové koncepce reaktoru mají pomoci technologické konkurenci mezi korporacemi soukromého sektoru.

Strategický plán společnost revidovala v prosinci 2022. Podle nové revize má rychlý reaktor využívat sodík. Druhým důležitým aspektem je volba výrobce zařízení, který by dokázal navrhnout, vyvinout a vyrobit technologii v souladu s politickými směry stanovenými vládou.

V roce 2007 vybrala japonská vláda společnost MHI jako klíčového partnera při vývoji praktického využití rychlých reaktorů. Výběr společnosti staví na zkušenostech společnosti získaných v rámci vývoje experimentálního reaktoru Joyo a prototypového reaktoru Monju. Následně obě společnosti prováděly koncepční studie, výzkum a vývoj realizovatelné elektrárny.

V prosinci 2019 podepsaly obě společnosti dohodu o spolupráci s japonským státním dozorným orgánem  v oblasti vývoje rychlých reaktorů se zastoupením francouzských společností. Mezi ty patří Framatome, French Alternative Energies a francouzský státní jaderný dozor. Další spolupráce v oblasti vývoje rychlých reaktorů navázaly japonské společnosti s americkou TerraPower v lednu 2022.

„Všechny tyto aktivity umožní rychlejší vývoj reaktorů a zavedení domácích sodíkových testovacích zařízení nezbytných pro výzkum a vývoj. Společnost MHI bude pokračovat ve zdokonalování svých technologií a rozvoji lidských zdrojů potřebných při podpoře této iniciativy,“ sdělila společnost MHI.

Rychlý reaktor a jeho historie

Rychlé reaktory využívají rychlé spektrum neutronů. Díky tomu tato koncepce lépe využívá palivo (dosahuje vyšší míry vyhoření jaderného paliva). Navíc, díky vyšší hustotě toku neutronů, jsou schopny štěpit, či přeměňovat aktinidy, čímž částečně řeší problematiku použitého jaderného paliva.

Koncepce rychlých reaktorů spoléhá na přepracování paliva a využití směsného paliva MOX. Výsledkem této snahy by měl být provoz jaderných zařízení v tzv. uzavřeném palivovém cyklu.

Rychlé reaktory historicky provozovaly zejména Spojené státy (reaktory EBR I, EBR II, Fast Flux Test Facility), Francie (reaktory Rapsodie, Phenix a SeperPhenix) a Japonsko. Stávající rychlé reaktory běží komerčně v Rusku jako reaktory BN-600 a BN-800 v Bělojarské jaderné elektrárně.

Experimentální rychlý reaktor nyní provozuje Čína jako reaktor CEFR. Čína od roku 2020 staví demonstrační rychlý reaktor CFR-600. Plány společnosti z roku 2020 počítají s připojením reaktoru k síti v letošním roce.

Rychlé reaktory v Japonsku

Japonský dozorný orgán má historické zkušenosti z provozu sodíkem chlazených reaktorů. Japonsko provozovalo reaktor Monju v prefektuře Fukui a experimentální reaktor Joyo v prefektuře Ibaraki.

I přes zkušenosti Japonska s provozem rychlých reaktorů byl jejich další vývoj zastaven po vládním rozhodnutí o vyřazení reaktoru Monju z provozu v roce 2016. Toto rozhodnutí následovalo problémy s únikem sodíku v roce 1995.