ZDOKONALENÝ EVROPSKÝ TLAKOVODNÍ REAKTOR EPR

Šest bariér uzavírá štěpné produkty v reaktorech se zvýšenou jadernou bezpečností.

Projekt tlakovodního reaktoru EPR s tepelným výkonem 4 270 MW a s hrubým elektrickým výkonem 1500 MWe těží z bohatých inženýrských zkušeností německých a francouzských společností Siemens a Framatome, které k jeho vývoji roku 1989 založily společný podnik Nuclear Power International (NPI). Celý blok je složen ze čtyř fyzicky zcela oddělených částí obklopujících ze všech stran dvojdílný betonový kontejnment. Vnitřní kontejnment z předpjatého betonu je odolný proti přetlaku v případě exploze primárního okruhu včetně parogenerátorů. Vnější železobetonový plášť je pak odolný mj. i proti pádu letadla. V prostoru mezi nimi je udržován podtlak. Každá ze čtyř smyček v samostatné přístavbě s čerpadly a pomocnými systémy chlazení má samostatné záložní elektrické napájení. Tento tzv. bezkatastrofický reaktor tohoto typu, který ani v případě roztavení aktivní zóny nesmí ohrozit okolí, se má začít stavět roku 2000 a o pět let později zahájí svůj provoz. Jak Německo, tak Francie s těmito bloky počítají pro obnovu jaderných elektráren po skončení životnosti jejich dosavadních reaktorů.

AMERICKÝ TLAKOVODNÍ REAKTOR AP-600

Tlakovodní reaktor AP-600 vyvinula americká společnost Westinghouse na objednávku šestnácti elektrárenských společností. Vysoké bezpečnosti dosáhne zejména nižší hustotou energie v aktivní zóně. Pro elektrický výkon 600 MWe vystačí jen dvě chladicí smyčky.

	Koncepce reaktoru AP-600 se zvýšenou jadernou bezpečností, jehož jednotlivé bariéry se navzájem samovolně uvádějí v činnost.

Důsledným využitím pasivní bezpečnosti s tepelnými výměníky a autonomním ochlazováním vnitřního ocelového kontejnmentu, nad kterým je umístěna betonová ochranná obálka, se podařilo snížit počet čerpadel, nádrží, výměníků, potrubí, ventilů a dieselgenerátorů. Projekt počítá s možností velmi rychlé výstavby, snížením investičních nákladů a s životností bloku po 60 let! V případě havárie aktivní zóny nebo poškození tlakového okruhu parogenerátorů dokáží tepelné výměníky pasivního systému v každé smyčce bezpečně odvádět teplo přirozenou cirkulací. Dvě nádrže a dva tlakové vodní akumulátory mají za všech okolností doplňovat chladicí vodu s borem. Během prvních deseti hodin by se kontejnment zaplavil vodou. Hromadící se teplo by pak odváděl mezerou mezi ocelovým a betonovým pláštěm kontejnmentu chladicí vzduch bez potřeby přívodu elektrické energie. Koncentraci radioaktivních zplodin v kontejnmentu sníží pasivní sprchovací systém, který využije vodu s přídavkem kyseliny borité v několika nádržích, z nichž bude automaticky vytlačována stlačeným dusíkem. Díky tomu odpadá řada čerpadel, potrubí, ventilů a řídicích prvků. Ke stavbě prvního AP-600 dojde do přelomu století.

	Zkoušky pasivního systému ochrany varného reaktoru SWR-1000 v laboratořích Siemens/KWU. Snímek v dolní části zobrzuje část víka tlakové nádoby zatopené vodou.

SIEMENS DŮVĚŘUJE FYZIKÁLNÍM ZÁKONŮM

Varný reaktor SWR -1000 s vysokou bezpečností a s elektrickým výkonem 1000 MWe, testovaný v současnosti ve výzkumném centru v Julichu za účasti evropských energetických institucí, se hodlá obejít zcela bez aktivních systémů se vstřikováním chladiva a oběhovým dochlazováním. Jakmile by z jakýchkoliv důvodů došlo k nebezpečnému poklesu hladiny vody v reaktoru a klesl její tlak, spustí snímače pasivní ochrany ve výměnících tepla bez ohledu na operátory bezpečnostní systém: havarijně odstaví reaktor, odtlakuje tlakovou nádobu a zaplaví reaktor vodou.
K žádné akci není třeba ani elektrické energie zvenčí, ani signálů od operátorů. Bez zdroje elektrického proudu se obejde i odvádění zbytkového tepla z aktivní zóny pomocí tzv. havarijních kondenzátorů, a stejným způsobem by bylo odváděno teplo i z kontejnmentu.

CESTY K BEZPEČNĚJŠÍM JADERNÝM BLOKŮM JSOU NASTOUPENY

Tři bezpečnostní bariéry současných jaderných elektráren.

S novou generací reaktorů se zvýšenou bezpečností i s jadernými elektrárnami, které navzdory vyšším investicím do bezpečnosti budou dále konkurovat cenou elektřiny elektrárnám na fosilní paliva, se počítá až po přelomu století. AP-600 bude mít zřejmě premiéru v maďarském Paksu. Rusko podle zveřejněných údajů hodlá přestárlé reaktory nahrazovat zdokonaleným vodovodním reaktorem VVER-640, poprvé v ruské praxi vyzbrojeným dvojitým kontejnmentem. Tři tyto reaktory s pasivní bezpečností a předpokládanou životností 60 let mají být postaveny na poloostrově Kola, čtyři na Dálném východě a jeden v JE Sosnový Bor. Japonsko ve spolupráci s Westinghousem hodlá od roku 2010 stavět velké pokročilé tlakovodní reaktory APWR s výkonem až 1420 MWe, se stavbou jejich menšího prototypu však pravě začínají v JE Tsuruga. Vývojové práce na pasivní bezpečnosti reaktorů zahájila i Jižní Korea, Čína a Indie. Generační proměna s cílem nejvyšší možné dosažené bezpečnosti čeká i rychlé a vysokoteplotní reaktory.