Foto: © nixki / Dollar Photo Club

Jaderné palivo se zdokonaluje neustále

Gd-2M+ má modifikovanou obálku palivového souboru a jeho konstrukce umožňuje větší rozestupy mezi palivovými proutky.

Jen za poslední rok to podle titulků v novinách vypadá, že české jaderné elektrárny mění palivo jako ponožky: Temelín zavezl modifikované ruské palivo řady TVSA-T. Temelín testuje alternativní palivo LTA. Dukovany přejdou na modernizované palivo PK3+. Proces zavádění nového jaderného paliva je ale vždy během na dlouhou trať.
Nejnověji proběhla médii zpráva o připravovaném přechodu Jaderné elektrárny Dukovany na palivo třetí generace PK3+ od ruského výrobce TVEL. Oproti v současnosti využívanému palivu s označením Gd-2M+ má modifikovanou obálku palivového souboru a jeho konstrukce umožňuje větší rozestupy mezi palivovými proutky. Výrobce díky těmto úpravám slibuje zlepšení poměru vody a uranu v aktivní zóně, což umožní palivu strávit v reaktoru delší dobu. Než ale Dukovany na nové palivo skutečně přejdou, bude to ještě minimálně tři roky trvat.
Zatímco v Rusku již má obdobné palivo za sebou několik let zkušebního provozu v reaktoru Kolské jaderné elektrárny, v Česku bude v souladu s Atomovým zákonem potřebovat povolení od státního úřadu pro jadernou bezpečnost (SÚJB). Tomu ovšem předchází vývojový program a poměrně složitý licenční proces založený na výsledcích komplexního testování paliva a předložení značně rozsáhlé a podrobné dokumentace. Výrobce mimo jiné dodá i maketu paliva (místo štěpného uranu obsahuje olovo, jinak je naprosto shodná s originálním souborem) pro provedení nezávislých hydraulických zkoušek.
Zároveň TVEL poskytne provozní data z ruské elektrárny, aby odborníci mohli připravit vlastní počítačové simulace a analýzy modelující reálný provoz v Dukovanech. Až následně pak určité množství palivových souborů poputuje do ostrého režimu v reaktoru, kde bude dál sledována. I pak ale zůstane pod bedlivým dozorem úřadu: některé technické problémy se totiž v palivu mohou objevit až po několika letech v  podmínkách reaktoru.

V Temelíně testují Rusové i Westinghouse

Podobným „martyriem“ prochází v Česku i alternativní palivo LTA pro temelínské reaktory vyrobené ve švédském závodě společnosti Westinghouse. Ráda by jej totiž přihlásila do chystaného tendru na dodavatele paliva pro Jadernou elektrárnu Temelín. Tam ji v roce 2010 vystřídal v roli dodavatele ruský TVEL. Na možnosti ověřit chování s LTA přímo v temelínských reaktorech se švédský Westinghouse dohodl s provozovatelem elektrárny společností ČEZ již v roce 2016. Následně dorazila maketa palivového souboru do Česka k  testování v plzeňské Škoda JS. Na vývojovém programu LTA se podílela také ÚJV Řež, jejíž odborníci mimo jiné připravovali výpočetní model termomechanického chování paliva v podmínkách abnormálního provozu a projektových havárií. Licenční řízení trvalo téměř tři roky a teprve letos na jaře pak bylo prvních šest souborů v rámci pravidelné výměny části paliva zavezeno do reaktoru prvního bloku.
Zároveň v Temelíně probíhá provoz s modernizovaným ruským palivem TVSA-T mod.2. Loni v srpnu bylo při výměně paliva z celkem 163 souborů zavezeno 48 nových – s mírně odlišným tvarem tablet a vyšším počtem distančních a mísicích mřížek, celkově s vyztuženou konstrukcí. Od této modifikace ČEZ očekává zvýšení množství uranu v aktivní zóně a zlepšení mechanického chování palivových souborů a proutků. I tuto modifikaci jako u každého systému jaderné elektrárny s vlivem na jadernou bezpečnost musel nejprve schválit státní jaderný dozor.

Zatopit si uranem
Jaderné palivo není jen tak ledajaké „topivo do kotle“. Jedná se o vysoce sofistikovaný produkt, který lze v návaznosti na provozní zkušenosti a nové požadavky různými úpravami neustále vylepšovat. Na rozdíl od uhlí či plynu, které mají jen vyšší či nižší výhřevnost či obsah příměsí, hrají u jaderného paliva svou roli použité materiály, výrobní postupy i „architektura“ palivového proutku a souboru. Proto se také palivo do jaderek neustále vyvíjí – aby déle vydrželo v reaktoru bez poškození, aby bylo bezpečnější a spolehlivější, aby z něj bylo možné získat více energie apod.
Dukovany používají ruské palivo od svého spuštění v roce 1985 a s velkou pravděpodobností u něj zůstanou až do ukončení svého provozu. Po většinu času jejich provozu bylo Rusko pro reaktory typu VVER 440, které se v 70. a 80. letech stavěly hlavně v zemích pod vlivem Sovětského svazu, jediným dodavatelem paliva na světě. Letos ale americký Westinghouse oznámil, že je připravený obnovit výrobu paliva pro tyto reaktory, které už v první dekádě XXI století dodával do Finska. Možnost diverzifikace dodavatelů jaderného paliva pro evropské reaktory VVER 440 podporoval projekt ESSANUF evropské agentury Euratom, který Westinghouse v letech 2014-2018 vedl. Již několik let také dodává palivo do ukrajinských elektráren typu VVER 1000.

Možnosti inovací u jaderného paliva
• Konstrukce palivového souboru
• Konstrukční materiály souboru
• Materiál pokrytí palivových proutků
• Chemické složení, tvar a způsob výroby palivové tablety
• Celkové množství uranu v proutku
• Míra obohacení paliva

tisková zpráva České nukleární společnosti

dron MQ-9 Reaper, zdroj Wikipedia, licence obrázku public domain

Drony využijí hlavně firmy ve stavebnictví

V příštím roce bude podle analytiků Gartneru celosvětově dodáno více než půl milionu podnikových IoT dronů …

Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *

Používáme soubory cookies pro přizpůsobení obsahu webu a sledování návštěvnosti. Data o používání webu sdílíme s našimi partnery pro cílení reklamy a analýzu návštěvnosti. Více informací

The cookie settings on this website are set to "allow cookies" to give you the best browsing experience possible. If you continue to use this website without changing your cookie settings or you click "Accept" below then you are consenting to this.

Close