Allegro znamená rychle

Allegro je název projektu rychlého, plynem chlazeného reaktoru (GFR), který je jedním z představitelů jaderných reaktorů čtvrté generace. Na jeho vývoji pracuje Francie, Japonsko a Švýcarsko. Na vývoji se dále podílejí ii Maďarsko, Slovensko i Česko.

Memorandum o spolupráci na tomto projektu podepsaly v květnu 2010 Výzkumné ústavy AEKI Budapešť, ÚJV Řež a VÚJE Trnava. V Řeži u Prahy se už testuje tzv. heliová smyčka, tedy část vysokoteplotního chladicího okruhu, jaký by se u reaktoru tohoto typu používal.

Použitelnost dané technologie by měl demonstrovat reaktor Allegro o výkonu 50-80 MW. Jeho koncept pochází z roku 2005. Primárním chladivem bude helium, v sekundárním okruhu pak voda pod tlakem. Aktivní zóna s keramickým typem paliva bude dosahovat teplot 850 °C. Variantou je použití směsného paliva oxidů uranu a plutonia, kde by výstupní teplota byla 560 °C. Projekční práce jsou už tak daleko, že by zkušební reaktor mohl stát už v roce 2022. Zkušební reaktor by sloužil pro testování komponent pro jiná vysokoteplotní zařízení a vysokoteplotní procesy (zplyňování uhlí, výrobu vodíku, v metalurgii, petrochemii).

USA pracovaly na podobném konceptu od 70. let. V té době se pro rychlý reaktor zdál být perspektivnější koncept chlazení tekutým sodíkem. Několik sodíkem chlazených rychlých reaktorů se postavilo v Rusku, Francii a v Japonsku. Přízvisko „rychlý“ vyjadřuje fakt, že ke štěpení paliva zde dochází pomocí rychlých energetických neutronů a není tak nutný žádný moderátor zpomalující neutrony. Štěpí se izotop 238U a vzniká plutonium 239, které je rovněž štěpitelné. V rychlém reaktoru tak vzniká další využitelné palivo.

---

Vysokoteplotní héliová smyčka HTHL 
Vysokoteplotní héliová smyčka (HTHL z anglického „High-Temperature Helium Loop“) je experimentální zařízení, postavené za účelem simulace chemických a fyzikálních podmínek chladiva budoucích typů plynem chlazených jaderných reaktorů. Smyčka je určena hlavně pro dlouhodobé testy vzorků konstrukčních materiálů a také pro výzkum chemie a testování postupů čištění plynného chladiva pro tyto typy jaderných reaktorů. Nejvyšší teplota ve smyčce v prostoru pro umístění vzorků dosahuje 900 až 950°C, tlak plynu je v celém zařízení cca 7 MPa, v hlavním okruhu průtok cca 38 kg/hod. Aktivní kanál smyčky je možné umístit do aktivní zóny rektoru LVR-15 (experimentální reaktor v ÚJV Řež), která pak smyčce slouží jako zdroj neutronů, a je tak možné zkoumat vliv podmínek ve vysoce radioaktivním prostředí. Složení smyčky HTHL:

• aktivní kanál


• systém čištění helia a dávkování nečistot


• systém úpravy helia


• systém kontroly čistoty helia. 

Většina komponent smyčky je vyrobena z titanem stabilizované oceli s obsahem 18 % Cr a 10 % Ni. Médium protéká směrem dolů kolem tlakové trubice. Během této fáze médium získává teplo z radiačního ohřevu od reaktoru (až 30 kW). Během odstávek reaktoru je výpadek radiačního ohřevu kompenzován elektrickým ohřevem. Po dosažení dna kanálu se médium vrací zpět směrem nahoru trubicí procházející středem výměníku. Poté proudí opět směrem dolů tepelným výměníkem (vnější trubicí) a okolo zóny s elektrickým ohřevem, kde je dosažena teplota požadovaná před vstupem do prostoru pro testování vzorků materiálů. Délka aktivního kanálu je cca 6 m.

Další obrázky jsou na
http://www.ujv.cz/web/ujv-800/vysokoteplotni-heliova-smycka-hthl