Vědci simulují v Řeži jadernou havárii

Experiment, na kterém spolupracuje výzkumný ústav ÚJV Řež s dalšími 23 vědeckými pracovišti, ověří, zda je možné udržet vysoce toxické roztavené palivo uvnitř havarovaného reaktoru. V bývalé kotelně výzkumného ústavu ÚJV Řež bude už brzy zase pěkně horko. Vědci tam na unikátním experimentu ověří, jak lze v případě nejtěžší jaderné havárie zabránit roztavené aktivní zóně, aby se protavila reaktorovou nádobou a zamořila elektrárnu. Ve skutečnosti se palivo i s vnitřním zařízením reaktoru vylilo naposledy při havárii elektrárny v japonské Fukušimě v roce 2011. V Řeži s přispěním peněz z výzkumného programu Evropské unie Horizon 2020 postavili za 42 milionů korun přesnou kopii části reaktoru ruské konstrukce VVER 1000. Je to nejrozšířenější typ reaktorů ve světě. V provozu jich je 31 včetně dvou bloků v Česku. Zařízení kromě tvaru tlakové nádoby reaktoru kopíruje také její okolí. Umožní proto věrně simulovat, jak do prostoru mezi nádobou a okolní betonovou šachtou pustit chladicí vodu, která odvede vzniklé teplo a udrží tlakovou nádobu neporušenou.

zdroj: e15.cz

Do projektu se kromě ÚJV zapojilo dalších 23 výzkumných organizací z třinácti evropských zemí. O účast mají zájem také Čína, Jižní Korea, Rusko a Ukrajina. „Naše zařízení má potvrdit funkčnost strategie, která má udržet roztavenou aktivní zónu uvnitř tlakové nádoby u reaktoru s výkonem vyšším než 600 megawattů. U nižších výkonů tato strategie funguje,“ vysvětluje Jiří Žďárek, který má experiment na starosti. V Řeži nebudou vědci pracovat s roztavenými palivovými tyčemi, což by nastalo při skutečné havárii. O potřebný tepelný výkon se postará dvanáct set topných patron. Ty budou zahřívat jednotlivé části výseku tlakové nádoby podle toho, kolik tepla by v dané oblasti do stěn proudilo z radioaktivní taveniny. Podkladem jsou modelové výpočty, které vědcům dodali kolegové z ruského Kurčatovova institutu. „Budeme zjišťovat, jaký typ varu vzniká na vnějším povrchu nádoby. Nejhorší situace by byla, kdyby se mezi povrchem a chladicí vodou vytvořila vrstva páry. Ta by bránila průniku vody k povrchu a dalšímu chlazení,“ připomíná Žďárek.

Žádoucí je dosáhnout takzvaného bublinkového varu, kdy vznikající pára odchází vzhůru v bublinách a k povrchu reaktoru se dostává nová voda. První experiment, který začne letos v březnu, bude prověřovat možnosti chlazení na hladkém povrchu tlakové nádoby. Ověřovat se budou také varianty, kdy se upraví proudění chladicí vody v šachtě nebo povrch tlakové nádoby. „Účinnost vnějšího chlazení lze posoudit jen v zařízení s rozměry skutečného reaktoru, jaké postavili v ÚJV. Experiment proto poskytne klíčová data umožňující prokázat, že lze bezpečně udržet taveninu v reaktorové nádobě u reaktorů řady VVER 1000,“ uvádí Florian Fichot z francouzského institutu IRSN. V praxi by se voda mohla k reaktoru přivádět z vnějších nádrží, odkud by tekla samospádem. Takový systém pasivní bezpečnosti by reaktor chladil během prvních hodin po havárii, než by chlazení převzala záložní čerpadla. Aktivní zóna reaktoru se v historii roztavila při třech nehodách. Poprvé se tento typ havárie stal na americké elektrárně Three Miles Island v roce 1979. „Příčinou byla ztráta chlazení reaktoru za provozu. V japonské Fukušimě se aktivní zóna roztavila až kvůli výpadku chlazení po odstavení reaktoru,“ vysvětluje Dušan Kobylka z Fakulty jaderné a fyzikálně inženýrské ČVUT. Částečně se palivové tyče roztavily také v prvním československém jaderném reaktoru A1 v Jaslovských Bohunicích.

Autor: Jan Stuchlík
Zdroj: e15.cz