Jaderná fyzika a energetika

Jihočeský kraj, ČEZ a ÚJV Řež zakládají Jihočeský jaderný park. Projekt má urychlit přípravu a zavádění malých modulárních reaktorů v České republice. Malé modulární reaktory budou menší než stávající jaderné bloky, je možné je vyrábět sériově a soustředit jich víc na jednom místě. Malé modulární reaktory aktuálně připravuje řada významných světových společností. ČEZ už v březnu 2022 oznámil, že první pilotní projekt by měl vzniknout v areálu současné Jaderné elektrárny Temelín. Na základě toho Jihočeský kraj, společnost ČEZ a její dceřiná firma ÚJV Řež podepsali memorandum o vzniku Jihočeského jaderného parku (South Bohemia Nuclear Park).

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.