Jaderná fyzika a energetika

Událostí, při kterých dojde k úniku radioaktivity do životního prostředí, je velmi málo, ale mohou se stát – aktuální je aktuální příběh jaderné elektrárny Fukušima, kterou poškodila vlna cunami. Štěstí v neštěstí: ionizující záření je fenomén velmi snadno a velmi přesně měřitelný a proto víme, že stopy radioaktivity, které dorazily se vzdušnými masami až nad Česko, se jen těžko rozliší od našeho běžného přírodního radiačního pozadí. Důležité je být na každou eventualitu dobře připraven – vývojem moderních způsobů radiačního monitorování se zabývá Oddělení diagnostiky a radiační bezpečnosti Ústavu jaderného výzkumu v Řeži u Prahy.

Je časné ráno 26. dubna 1986. V 1.23 h ráno se ozývají dva výbuchy, které ničí reaktor 4. bloku jaderné elektrárny Černobyl. Výbuchy páry a vodíku a následný 10 dní trvající požár grafitového moderátoru uvolnil z aktivní zóny reaktoru do ovzduší cca 5 % celkového množství radioaktivního materiálu. Reaktor neměl ani tlakovou nádobu, ani ochrannou obálku. Aktivní zóna o průměru 11,8 metrů a výšce 7 metrů byla tvořena samostatnými kanály s palivem, které procházely blokem hořlavého grafitu sloužícího zde jako moderátor řetězové štěpné reakce.

Pavel Motal je skromný, nenápadný mladý muž. Skoro byste řekli, „šedý průměr“. Jak ale začne mluvit o tom, co dělá, zjistíte, že jeho zájmy by vystačily vyplnit život třem jiným klukům v jeho věku, že energie má na rozdávání a že se zabývá takovým tématem, nad kterým většině z nás zůstává rozum stát.

Společnost TEPCO, majitel nešťastné jaderné elektrárny, která se neúspěšně utkala s obrovskou vlnou cunami, se usilovně snaží napravit škody a uvést elektrárnu do bezpečného stavu. Následkem výbuchů vodíku v některých budovách elektrárny jsou prostory plné trosek a navíc kontaminované radioaktivními látkami. Pro lidi je nebezpečné do kontaminovaných prostor vstupovat, nutně ale potřebují vědět, jak to uvnitř vypadá, aby mohli naplánovat nápravné práce. Nasadili tedy na pomoc speciálního robota Packbot.

Japonské souostroví je geologickým příkladem tzv. vulkanických ostrovních řetězců, které vznikly subdukcí, zde podsouváním pacifické litosférické desky pod eurasijskou. Obvyklá rychlost posuvu desek je od milimetrů k několika centimetrům za rok. Může se ale stát, že desky se někde „zadrhnou“ a po třeba i relativně velmi dlouhé době vyrovnají narůstající pnutí skokem. Vznikne zemětřesení.

Mixed oxide (MOX) fuel je relativně nový typ jaderného paliva, které vzniká přepracováním paliva použitého. Představuje dnes asi 2 % nového paliva vsazovaného do reaktorů provozovaných ve světě. Skládá se ze směsi UO₂ a PuO₂, tedy kromě dioxidu uranu také z dioxidu plutonia, které vzniká jako produkt jaderných reakcí v energetickém reaktoru. MOX palivo se vyrábí také z likvidovaných náplní nepoužitých jaderných zbraní.