Jaderná fyzika a energetika

Zařízení, které produkuje přibližně 10 % české spotřeby elektřiny, prochází kontrolami a modernizací. Technici do generátoru prvního bloku JE Temelín na konci května instalovali záložní rotor generátoru. Do provozu se tak vrací devadesátitunový díl po třech letech, když předtím pracoval ve druhém bloku a následně prošel kontrolou, což nyní čeká i vyměněné zařízení. Energetici tak zajišťují jejich rovnoměrné zatížení a zároveň rezervu pro nenadálé případy. První blok je z důvodu výměny paliva plánovaně odstaven od 15. dubna, proto je příležitost a dostatek času udělat důležitou výměnu.

Tokamak ITER, který se staví ve Francii, by měl uvolňovat fúzní výkon 500 MW. Ve vakuové komoře, kde budou probíhat termojaderné reakce v plazmatu, se nesmí horké plazma dotknout vnitřní stěny komory. Tomu budou bránit magnetická pole. Pokud se tak přece jen stane, plazma se ochladí a stěna se může poškodit. Ideální by bylo stěnu po každém výstřelu zkontrolovat.

Stavba druhého štěpného jaderného reaktoru Fakulty jaderné a fyzikálně inženýrské ČVUT v Praze (FJFI) pokračuje. Ve středu 20. dubna 2022 byla usazena reaktorová nádoba, následovat bude montáž dalších součástí a osazení všemi řídicími, monitorovacími a regulačními prvky a ještě před koncem roku by měl být reaktor VR-2 uveden do provozu. Stane se tak desátým štěpným jaderným reaktorem v České republice.

Recyklované jaderné palivo REMIX z uranu a plutonia prošlo v pětiletým provozním testem a je připraveno k pilotnímu provozu. Cílem paliva REMIX je snižovat spotřebu uranu a uzavírat jaderný palivový cyklus pro lehkovodní reaktory.

Plazma v termojaderném tokamaku je nutné ohřát na 150 milionů stupňů. Pak je dostatečně veliká pravděpodobnost zapálení požadované fúzní reakce. Můžeme to udělat ohmickým ohřevem, mikrovlnami a vstřikováním neutrálních iontů. Určitě není účelem tohoto článku podat zevrubné informace o funkci NBI (Neutral Beam Injection) - vstřiku svazku neutrálních částic. Na to je běžný prostor popularizačního článku příliš skromný. NBI se používá vedle mikrovlnné energie k doohřevu tokamakového plazmatu na fúzní teploty. Základním ohřevem je ohmický ohřev elektrickým proudem, ten ale nestačí, neboť při vyšších teplotách jeho ohřevová účinnost klesá. Na tokamaku ITER, který se právě staví v jižní Francii, se právě instalují hlavní části dvou testovacích zařízení pro systémy vstřikování svazků neutrálních částic SPIDER a MITICA.

Ve středu 23. března 2022 oznámila Fakulta jaderná a fyzikálně inženýrská ČVUT v Praze (FJFI), že od Státního úřadu pro jadernou bezpečnost (SÚJB) získala povolení k výstavbě jaderného reaktoru VR-2. Ten bude stát ve stejné reaktorové hale, kde už od roku 1990 fakulta provozuje školní reaktor VR-1 Vrabec. Počet provozovaných štěpných jaderných reaktorů v České republice se tak v budoucnu zaokrouhlí na rovných deset. Kromě reaktorů VR-1 a VR-2 se jedná o dva výzkumné reaktory Centra výzkumu v Řeži a šest energetických jaderných reaktorů, které ve dvou jaderných elektrárnách ČEZ vyrábějí elektřinu. O přípravě nejnovějšího desátého reaktoru jsme již psali v r. 2018 v článku https://www.3pol.cz/cz/rubriky/jaderna-fyzika-a-energetika/2197-ceska-republika-bude-mit-deset-stepnych-jadernych-reaktoru.