Experimentální rychlý reaktor BREST-300

Ruský jaderný regulátor Rostechnadzor vydal 11. února 2021 stavební povolení Sibiřskému chemickému kombinátu pro výstavbu rychlého reaktoru BREST-300 v lokalitě Seversk. Měl by to být první reaktor na světě chlazený tekutým olovem. Bude mít výkon 300 MW. Je součástí projektu „Proryv“ (Průlom) společnosti Rosatom, který řeší uzavřený jaderný palivový cyklus.

Reaktor BREST-OD-300 je součástí unikátního projektu, který by měl v jaderné energetice jako první realizovat uzavřený palivový cyklus. Reaktor se stane hlavní součástí „Pilotního demonstračního energetického komplexu“ (PDEC), který se buduje v lokalitě Sibiřského chemického kombinátu SCHK, což je dceřiná společnost podniku TVEL, výrobního závodu státní společnosti Rosatom.

Reaktor by měl být hotov do 2026

Tento komplex by měl ověřit uzavřený jaderný palivový cyklus se zařízeními na výrobu, resp. opětovnou výrobu, směsného uran-plutoniového nitridického jaderného paliva a závodu na přepracování použitého paliva. Podle smlouvy podepsané v prosinci 2019 vybuduje Titan-2 Holding do konce roku 2026 reaktorovou budovu, turbínovou halu a navazující infrastrukturní objekty pro elektrárnu. Investiční náklady se udávají 26,3 miliardy rublů (360 milionů dolarů). Titan-2 Holding je skupina inženýrských společností, která reprezentuje hlavního kontraktora například i při výstavbě nových jaderných reaktorů v Leningradské jaderné elektrárně, při výstavbě nové finské JE Hanikivi nebo turecké JE Akkuyu.

Normy pro unikátní reaktor

V průběhu bezpečnostní analýzy pilotního demonstračního reaktoru byly také zpracovány federální předpisy a směrnice, které berou v úvahu specifika tohoto projektu, například pro projektování a bezpečný provoz reaktoru s olověným chladivem, jakož i požadavky pro stanovení pevnosti reaktorové nádoby, zařízení a potrubí pro takovéto typy reaktorů (olovo je 11× těžší než voda, potrubí a další součásti tedy musejí mít naprosto jiné parametry než chladicí okruhy běžných reaktorů). Celkem bylo schváleno 16 norem Rosatomu, které podrobně popisují požadavky a zohledňují všechny unikátní vlastnosti reaktoru BREST-OD-300.

Získání stavebního povolení znamená, že byly zodpovězeny všechny otázky položené dozorným orgánem (obdoba našeho SÚJB).

Rosatom vyrobí komponenty pro reaktor BREST-OD-300

Smlouvy jsou uzavřeny na výrobu a dodávku zavážecího stroje a parogenerátorů. Kontrakty byly uděleny strojírenským firmám v rámci struktury ruské korporace pro atomovou energii Rosatom: společnost CKBM vyrobí a dodá speciální zavážecí stroj pro výměnu paliva v aktivní zóně reaktoru zalité olovem. Výrobu, dodávku a šéfmontáž parogenerátorů bude mít na starosti společnost ZiO-Podolsk. Smlouvy byly uzavřeny s podnikem SCHK (součást Palivové společnosti Rosatomu TVEL) sídlícím v Seversku, který bude nový reaktor provozovat. 

Většina projektových a technických řešení pro reaktor BREST-OD-300 a související komponenty je inovativní a v jaderných elektrárnách nebyla dosud použita. Komponenty primárního okruhu musejí být způsobilé k provozu během celé životnosti bloku, a to za vysokých teplot, vysoké intenzity ionizujícího záření a pod vlivem chladiva tvořeného roztaveným kovem. Konstrukční materiály tak musejí mít velkou odolnost vůči korozi, radiaci a teplotě, aby z nich vyrobené komponenty mohly být spolehlivé a vydržely dlouho v provozu.

Zavážení paliva při 400 ^oC

Na rozdíl od jaderných elektráren s reaktory VVER, které ke svému chlazení používají demineralizovanou vodu a mění palivo až po vychladnutí reaktoru, v BREST-OD-300 bude tato operace probíhat při teplotě zhruba 400 °C. Každá palivová kazeta se před zavezením do aktivní zóny ohřeje ve speciální komoře, aby do roztaveného olova vstupovala už zahřátá.

Předcházel dlouhý výzkum

Kvůli výrobě komponent, které budou pracovat i při extrémních podmínkách, provedly firmy Rosatomu velký objem výzkumných, konstrukčních a projekčních prací, vybíraly unikátní materiály, vytvářely makety a testovací přístroje, modelovaly procesy, a nakonec vypracovaly technické projekty. „Unikátnost výstavby všech objektů zkušebního energetického komplexu v Seversku spočívá v tom, že klíčové komponenty, jak v bloku s reaktorem BREST, tak na linkách pro výrobu a přepracování jaderného paliva, nemají ve světě obdoby. Tým projektu Proryv musí řešit nestandardní úkoly spojené nejen s řízením výstavby mimořádných objektů, ale i s velkým rozsahem vědeckých prací, které předcházejí samotným technickým projektováním,“ uvádí prezidentka společnosti TVEL Natalia Nikipelovová.

Komponenty primárního okruhu s vysokou technologickou náročností budou vyrobeny během tří až pěti let a jejich montáž má být dokončena v roce 2025.

Projekt Proryv má za cíl vytvořit v jaderné energetice novou technologickou platformu, která uzavře palivový cyklus a vyřeší problém ukládání použitého jaderného paliva. Nový konkurenceschopný produkt má potvrdit přední pozici Rosatomu na světovém trhu s jadernými technologiemi.

Palivová společnost TVEL

Zahrnuje podniky na výrobu jaderného paliva, konverzi a obohacování uranu, výrobu stabilních izotopů a výrobu obohacovacích centrifug, stejně tak i výzkumné a konstrukční organizace. Je jediným dodavatelem paliva pro ruské jaderné elektrárny. Své palivo TVEL dodává do 75 energetických reaktorů v 15 zemích světa, do výzkumných reaktorů v 10 zemích světa a do reaktorů ruské flotily jaderných ledoborců. Palivová divize Rosatomu je největším výrobcem obohaceného uranu na světě. Aktivně rozvíjí nové oblasti chemie, metalurgie, skladování energie, 3D tisku, digitálních produktů a vyřazování jaderných objektů z provozu. Pod TVEL spadají společnosti, které mají v rámci Rosatomu na starosti aditivní technologie výroby a skladování energie. Sibirskij chimičeskij kombinat (SCHK, Seversk) spojuje čtyři podniky pro nakládání s radioaktivními materiály. Jeden z hlavních směrů činnosti je zabezpečení jaderných elektráren uranem resp. palivem. 

Zdroje: WNN – World Nuclear News,11.2.2021: Construction licence issued for BREST reactor

Tiskové zprávy Rosatom