Jaderná fyzika a energetika

Přesně 3. května uplynulo 40 let od zahájení zkušebního provozu první jaderné elektrárny na území České republiky. Jsou to Dukovany, které leží u obce stejného jména na rozmezí krajů Vysočina a Jihomoravského. Od svého spuštění v roce 1985 se dukovanská elektrárna stala klíčovým pilířem energetické stability a bezpečnosti země. S dosavadní výrobou přesahující 525 000 GWh čisté bezemisní energie je zdrojem s největší výrobou u nás, která by stačila pokrýt celkovou spotřebu České republiky na celých 9 let. Výstavba a velmi krátké uvedení všech čtyř bloků do provozu, je dodnes světovým úspěchem české jaderné energetiky. Spouštění proběhlo v letech 1985 (1. výrobní blok), 1986 (2. výrobní blok) a 1987 (3. a 4. výrobní blok). ČEZ při příležitosti výročí připravil speciální webovou stránku na adrese www.40letdukovany.cz, která mapuje historii elektrárny čtyřiceti komentovanými fotografiemi.  

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). SMR jsou považovány za levnější a snadněji postavitelné než dnešní velké jaderné reaktory. Je stále více pravděpodobné, že budou cestou vpřed, neboť tradiční jaderný průmysl má potíže s dokončováním rozsáhlých projektů včas a v rámci rozpočtu. Otázkou nyní je, kdy, nikoli zda, bude první západní SMR uveden do provozu. A uchazečů je dost. V říjnu 2024 uvedla Mezinárodní agentura pro atomovou energii 68 projektů SMR ve vývoji, včetně čtyř v provozu a dalších čtyř ve výstavbě. Tento článek uvádí 10 iniciativ, které pravděpodobně zaznamenají pokrok již v roce 2025.

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. Svou roli však mohou hrát i další projekty, včetně těch, které používají jako palivo a současně chladicí kapalinu roztavené soli. V mnoha ohledech se reaktory s roztavenou solí (MSR – molten salt reactors) příliš neliší od konvenčních jaderných reaktorů, ale na rozdíl od vodou chlazených jsou aktivní zóny MSR chlazeny solemi. Tento konstrukční prvek může poskytnout četné výhody z hlediska účinnosti a činí MSR zvláště vhodnými i pro jiné aplikace, než jen pro výrobu elektřiny.

V rekordním čase se Dominikánské republice podařilo úspěšně potlačit nový vpád středomořské ovocné mušky, vysoce destruktivního škůdce ohrožujícího zemědělskou produkci po celém světě. Je to již podruhé, co země eliminovala tento invazivní hmyz pomocí techniky sterilního hmyzu (SIT, Sterile Insect Technique), což je metoda ochrany proti škůdcům založená na použití ionizujícího záření a šetrná k životnímu prostředí.

První jaderná diamantová baterie na světě využívá uhlík 14 (¹⁴C), který má poločas rozpadu 5 700 let, což znamená, že by mohla napájet malá zařízení po tisíce let. Radioaktivní izotop je zabudovaný v mřížce diamantu, což je, jak známo, jedna z modifikací uhlíku. Diamantová baterie „sklízí“ rychle se pohybující elektrony excitované zářením a poskytuje nepřetržitou úroveň výkonu v mikrowattech. Jedná se o nově vznikající technologii, která využívá uměle vyrobený diamant k bezpečnému zapouzdření malých množství uhlíku 14. Tým vědců a inženýrů z Univerzity v Bristolu a z UKAEA (United Kingdom Atomic Energy Authority) spolupracoval na vybudování plazmového depozičního zařízení, specializovaného zařízení používaného pro pěstování diamantu v Culham Campus UKAEA.

V roce 2024 se u nás v oblasti jádra odehrála spousta důležitých a zajímavých věcí. Vybrali jsme top 10 + 1 českých událostí, které ukazují rozmanitost jaderné energetiky a její perspektivu pro rozvoj čisté, bezemisní energetiky budoucnosti. Rok 2024 byl z pohledu dění v české jaderné energetice velmi pestrý. Největší investiční projekt v moderních dějinách země prošel několika významnými milníky, Česká republika se aktivně zapojila do vývoje nových jaderných technologií, naše jaderné elektrárny podstoupily náročné modernizace spojené s dlouhodobým provozem. České jaderné know-how má punc nejvyšší kvality a úspěšně se uplatňuje i v zahraničí. To vše ukazuje, že Česká republika stále patří mezi světovou jadernou špičku.