Power Reactor Inherently Safe Module (PRISM) je nový typ jaderného reaktoru čtvrté generace. Jeho autorem je americko-japonská firma GE-Hitachi. Reaktor umožňuje spalovat plutonium – proto se o něj zajímá například Spojené království (UK), kde zásoby plutonia vloni dosáhly 112 tun a britská vláda musí každoročně vydávat okolo 94 milionů eur na jejich bezpečné uložení a ochranu.
Fotogalerie (5)
GE-Hitachi Prism, reaktor čtvrté generace, je modulární rychlý reaktor chlazený kapalným sodíkem s výkonem 311 MW. Projekt počítá s dvojicí reaktorů připojených na dvojici turbín s celkovým výkonem 622 MW. Spaluje plutonium a uran z recyklovaného použitého paliva. UK počítá se třemi takovými jednotkami o celkovém výkonu 1 866 MW. Předběžně se uvažuje, že by stál v Sellafieldu, kde se také skladuje většina britského plutonia. Na lokalitě by zároveň mohlo pracovat moderní recyklační centrum, kde by se elektrometalurgickým procesem z použitého paliva z britských jaderných elektráren extrahoval uran, plutonium a další transurany. (O prvním velkém přepracovacím závodu THORP v Sellafieldu jsme psali v Třípólu v roce 2005: www.3pol.cz/cz/rubriky/jaderna-energetika/596-thorp-kroceni-radioaktivity).
Díky přepracování by k uložení zbyl jako radioaktivní odpad jen zlomek z použitého paliva. Nutnost délky skladování kvůli radioaktivitě by také klesla z nynějších 300 000 let jen na asi 300 let. V srpnu 2013 o možnosti využití plutonia jednala Agentura pro vyřazování jaderných zařízení (UK’s Nuclear Decommissioning Authority). Závěrem diskuse bylo, že „znovuvyužití plutonia v podobě MOX (mixed oxide fuel) je nejvhodnějším způsobem jeho využití a likvidace“ (o palivu MOX jsme v Třípólu psali v článku www.3pol.cz/cz/rubriky/jaderna-energetika/536-co-je-to-mox). David J. C. MacKay, vedoucí vědecký pracovník britského centra DECC (The Department of Energy & Climate Change – Oddělení pro energetiku a klimatickou změnu) uvedl, že uskladněné britské plutonium obsahuje dostatek energie pro zásobování celého státu na 500 let.
PRISM je desetkrát větší a na rozdíl od svého předchůdce, který měl chladicí smyčky, je bazénový, tj. palivové články jsou zanořeny v chladivu, což zlepšuje přestup tepla. Pracuje při teplotách vyšších než 500 °C. Jednotlivé bazénové moduly jsou umístěny pod úrovní terénu a obsahují celý primární okruh se sodíkovým chladivem. Reaktorová nádoba také obsahuje vzduchový chladicí systém, který je schopen samočinně fungovat v případě havárie se ztrátou chladiva a zamezit tak přehřátí aktivní zóny.
Reaktor je tzv. pasivně bezpečný, to znamená, že bezpečnostní opatření jsou založena na přírodních fyzikálních zákonech a omezují tak nebezpečí lidské chyby. Tepelný výkon je 840 MW, elektrický 311 MW. Reaktor má meziokruh sodíkového chladiva, který přenáší tepelnou energii z chladiva aktivní zóny na sodíkovou smyčku, sekundární sodíkový chladicí okruh pak ve výměníku sekundární sodík-voda mění v terciárním chladicím okruhu vodu na páru, která pohání parní turbínu.
Reaktor PRISM používá kovové palivo – slitinu zirkonu, uranu a plutonia (obsah plutonia bude asi 20 %). Palivové soubory dlouhé 3 m a vážící 500 kg obtéká kapalný sodík za atmosférického tlaku, což zajistí vysoce účinný přestup tepla z paliva do chladiva. V jednom modulu je asi 100 palivových souborů. Délka kampaně je 6 let, každé dva roky se obmění asi třetina paliva.Životnost reaktoru je projektovaná na 60 let.
| Výkon: | MW (elektrický) | MW (tepelný) | v provozu |
|---|---|---|---|
| USA | |||
| EBR 1 | 0.2 | 1.4 | 1951-63 |
| EBR II (E) | 20 | 62.5 | 1963-94 |
| Fermi 1 (E) | 66 | 200 | 1963-72 |
| SEFOR | 20 | 1969-72 | |
| Fast Flux Test Facility (E) | 400 | 1980-93 | |
| UK | |||
| Dounreay FR (E) | 15 | 65 | 1959-77 |
| Prototype FR (D) | 270 | 650 | 1974-94 |
| Francie | |||
| Rapsodie (E) | 40 | 1966-82 | |
| Phenix* (D) | 250 | 563 | 1973-2009 |
| Superphenix (C) | 1240 | 3000 | 1985-98 |
| Německo | |||
| KNK 2 (E) | 21 | 58 | 1977-91 |
| Indie | |||
| FBTR (E) | 40 | 1985- | |
| PFBR (D) | 500 | 1250 | 2012- |
| Japonsko | |||
| Joyo (E) | 140 | 1978- | |
| Monju (D) | 280 | 714 | 1994-96, 2010- |
| Kazachstán | |||
| BN-350* (D) | 135 | 750 | 1972-99 |
| Rusko | |||
| BN 1/2 | 1/0.1 | 1950s | |
| BR 5/10 Obninsk (E) | 5/8 | 1959-71, 1973- | |
| BOR 60 Dimitrovgrad (E) | 12 | 55 | 1969- |
| BN-600* Beloyarsk 3 (D) | 600 | 1470 | 1980- |
| BN-800 Beloyarsk 4 (C) | 880 | 2000 | 2014- |
| Čína | |||
| CEFR (E) | 20 | 65 | 2010- |
Celosvětový zájem o malé modulární reaktory (Small Modular Reactors, SMR) stále roste. Významně jej urychlil rychlý vstup datových center na trh (v souvislosti s rozvojem umělé inteligence).
V krátkodobém horizontu se bude ve světě stavět většina nových reaktorů jako lehkovodní reaktory, tedy stejný typ, který ve 20. století vedl k počátečnímu boomu zavádění jaderné energie.
„Bůh je krásný, úžasný vynález lidského mozku“, říká teoretický fyzik a matematik Brian Greene. Je tomu tak? Opravdu není „nad námi“ něco víc, ...
To může znamenat jediné – Fyziklání! Letňany zaplavili nadšení fyzikové! V pátek 14. února proběhl již 19. ročník populární týmové soutěže Fyziklání, ...
Nová inteligentní tkanina může zvýšit teplotu o více než 30 stupňů Celsia již po 10 minutách na slunci. Do materiálu jsou zabudovány specializované nanočástice, které absorbují ...
Zjímavý průřez historií jaderné fúze a propagace jednoho ze směrů výzkumu - stellarátorů. množstvím animací i reálných záběrů podává srovnání se současnými tokamaky.
za podporu děkujeme dobrým lidem:
za podporu děkujeme dobrým lidem:
