Štěpení atomu opět na scéně

Celá řada začínajících společností chce udělat z jaderné energie horké téma. Již dlouhou dobu je pro podnikatele populárním projektem tzv. zelená energie, zatímco jaderná energie se v důsledku vysokých nákladů, bezpečnostních otázek a obav ze šíření jaderných zbraní ignoruje. Jaderní vědci se ale domnívají, že i zde může dojít ke změně.

Díky výstavbě nových typů reaktorů, z nichž některé mohou využívat použité palivové články i z dožívajících reaktorů, lze jaderný průmysl lacinějším a bezpečnějším způsobem transformovat.

Waste Annihilating Molten Salt Reactor

Konvenční typy reaktorů používají uranové tyče ponořené do vody. Tyto tyče obsahují přibližně 5 % izotopu uranu 235. Díky kontrolované štěpné řetězové reakci se voda ohřívá a vzniká pára, která pohání turbínu generující elektrickou energii. Tyto reaktory tvoří převážnou část jaderných elektráren ve světě. Jejich problém spočívá v tom, že v době, kdy je již třeba vyměnit palivové tyče, byla využita jen asi jedna dvacetina radioaktivního materiálu, které obsahují.

S cílem využít zbývající obrovský energetický potenciál vyhořelého paliva se v současné době vyvíjí reaktor Waste Annihilating Molten Salt Reactor (WAMSR). Jde o reaktor na bázi roztavených solí k likvidaci radioaktivních odpadů. Vyvíjí ho americká společnost Transatomic Power se sídlem v Cambridge, Mass.

Technologický proces výroby energie v reaktoru spočívá v tom, že nespotřebovaný uran a plutonium se v použitém palivu rozpouštějí v roztavených lithiových a fluoridových solích. Teplo uvolňované z radioaktivních prvků ohřívá roztavené soli, které se odvádějí z aktivní zóny reaktoru do tepelného výměníku, v němž se voda mění v páru; ta pohání turbínu. Hlavní vědecký pracovník společnosti Leslie Dowan uvedl, že kdyby se tímto způsobem využily veškeré vyhořelé palivové články, získal by svět čistou bezuhlíkovou energii pro dalších 72 let.

Reaktor s cestující vlnou

Společnost Terra Power of Bellevue se sídlem ve Washingtonu projektuje s finanční pomocí Billa Gatese i reaktor využívající použité palivo k vytvoření pomalu se rozpínajícího štěpného prstence v aktivní zóně, který může být v provozu několik desetiletí. Jedná se o tak zvaný travelling wave reactor (TWR), tj. reaktor s cestující vlnou.

Cesta od rýsovacího prkna k funkčnímu reaktoru bude ale dlouhá. K testování materiálů nyní Společnost Transatomic potřebuje několik milionů dolarů, což si vyžádá asi dva roky. Potom se vyrobí malá demonstrační elektrárna a nakonec komerční reaktor o výkonu 500 MW. Celý proces by mohl trvat 15 až 20 let.

Generální ředitel společnosti UPower Technologies se sídlem v Bostonu Jacob DeWitte uvedl, že stimulovat inovace v jaderné energetice tradičním startovacím způsobem mohou pomoci nově vznikající společnosti. Doufá, že se jeho společnosti podaří během pěti let uvést na trh jadernou nanobaterii, která se vejde do přepravního kontejneru a bude mít výkon 1 MW.

Podle: Martin LaMonica: Atomic boom. New Scientist, 2014, č. 2964, s. 22.