‘Komponenty’ (Kategorie)

Vyhořelé palivo pro teplárenství

Dobrý den, zajímalo by mne, zda by se nedalo efektivně využít vyhořelého paliva právě k teplárenským účelům. Předpokládám, že díky výrazně nižším teplotám, které jsou potřeba pro topné účely a neprobíhající štěpné reakci by to mohlo být i technicky a konstrukčně méně náročné. Kolik tepelné energie na tunu paliva se za dobu jaho uložení v bazénu vyhořelého paliva uvolní?
(Aleš Seifert – 5.4.2011)


V reaktoru např. typu Temelína o tepelném výkonu 3000 MW se nachází asi 80 tun jaderného paliva. Při ročních výměnách a doplňování odchází trvale z reaktoru asi 1/4 paliva, čili asi 20 tun. Těchto 20 tun dává zbytkový tepelný výkon kolem 4 000 kW po jednom dnu po zastavení štěpné reakce, po 10 dnech to je kolem 2500 kW, po 3 měsících kolem 900 kW, po 3 letech asi 400 kW, atd. Jak vidíte, není toho tolik, aby stálo za to konstruovat složitá zařízení, která by musela splňovat přísné bezpečnostní požadavky, nehledě na další technické problémy (musely by se zvýšit parametry v bazénu – tlak, teplota, a pod.), spojené s využitím takového nízkopotenciálového tepla. Přepočteno na celkově uvolněné teplo za dobu pobytu v bazénu (minimálně 6 až 8 let) to vypadá hodně, ale bohužel obtížně využitelné. Ještě horší situace je v samotné přeměně tepelné energie na elektrickou, kdy většina vyrobeného tepla je vlastně „odpad“ (z 3000 MW to je asi 2000 MW).
(Ivan Tinka – EGP)

Horizontální uložení paliva a plutonium

Mužete vyvrátit nepo potvrdit horizontání uložení palivových článků v bazénu rektoru č.3 Fukušimské JE ?
V případě že je tomu tak, není toto uložení v rozporu s bezpečnostními předpisy ?
Nemůže v tomto případě a s ohledem na skladbu paliva (MOX) dojít při nadkritické teplotě ke vzniku neřízené řetězové reakce v případě vytvoření taveniny?
Podle nepovrzených údajů je množství plutonia obsaženého v palivu v tomto bazenu až 5 kg ?
Děkuji za odpovědi.
(Triffid – 4.4.2011)


Skutečně nemám informace o tom, že by byly soubory uloženy nějak nestandardně – horizontálně. Ani nechápu, jakou by to mělo výhodu (jaký by byl motiv je takto ukládat)… Co se týče bezpečnostních předpisů, to je otázka na Japonce, jejich předpisy neznáme. Při nadkritické teplotě vzniká neřízená řetězová reakce obtížně kvůli zápornému keficientu reaktivity (palivový, moderátorový..) nedochází k účinné moderaci rychlých neutronů a štěpná reakce je naopak utlumena. (průběh účinného průřezu vs energie neutronu je pro štěpení neutronama je u 235U a 239Pu podobný) Pokud vzniká tavenina, existuje hypotetická možnost (díky změně geometrie), že by mohla být obnovena. To je však opět bržděno vysokou teplotou a navíc i soustavným dávkováním H3BO3 jakožto absorbátoru neutronů.
(Mgr. Marek Bozenhard – SÚJB)

Likvidace zařízení

Jakým způsobem může dále probíhat (a případně probíhá) následná likvidace poškozeného zařízení po dochlazení na bezpečnou úroveň? Například po podobné havárii v TMI?
(Petr – 4.4.2011)


Likvidace probíhá řízeně v souladu s postupy a platnou legislativou, tedy se prvně zabezpečí chlazení vyhořelého paliva a postupné převezení do meziskladu. Mezitím se demontují nepotřebné systémy jako turbíny a generátory na strojovně, pak se přechází na nedůležité systémy a hlavně neaktivní systémy. Poté přejde likvidace do fáze dekontaminace aktivních komponent – snížení RA-zátěže na pracovníky. Co je čisté nebo kde aktivita přirozenou cestou vymizí(podle poločasu rozpadu) tak jde do šrotu, co nejde uvolnit do životního prostředí jde na úložiště. Konečný stav je tzv. „zelená louka“. Při poškození záleží na konkrétním stavu a může se odhadovaná doba 30 až 40 let protáhnout podle skutečného stavu zařízení.
(Ing. Jiří Veselý – SÚJB)

Skladování vyhořelého paliva na reaktorech

Dle nákresů reaktorů je vyhořelé palivo skladováno přímo pod střechou reaktorů, prý v ohromném množství cca 200 000 tyčí v 6 reaktorech, celkově je prý v JE cca 600 000 tyčí vyhořelého paliva. Takto uložit jaderný odpad mi nepřiddá bezpečné. Při výbuchu reaktoru a kontejmentu by letělo do vzduchu i toto palivo ! Jak je vyhořelé palivo uloženo v našich JE?
(Valenta – 4.4.2011)


V bazénech u jednotlivých reaktorů je skladováno maximálně palivo za pět let provozu, tak jako u nás. Odpovídá to jedné kompletní zavážce, tedy podle typu reaktoru ve stovkách kusů. To větší množství je skladováno v tzv. meziskladu vyhořelého paliva který je mimo areál JE Fukušima a nebyl zasažen vlnou tsunami. Tam je v mokrém bazénu uloženo skutečně množství v tisících. Vzhledem k tomu že japonsko staví svou neregetickou soběstačnost na jaderné energii ta je toto palivo následně převáženo k přepracování. U nás je to stejné – vyhořelé palivo se skladuje v bazénu vedle reaktoru(omezení záření, celá manipulace musí být pod vodou) a po pěti letech je přeloženo do suchých kontejnerů kde je chlazeno pasivně bez zásahu lidské ruky.
(Ing. Jiří Veselý – SÚJB)

Předcházení exploze vodíku

Zaujimalo by ma, preco reaktory, resp. ich „podporne“ systemy nie su konstruovane tak, aby nedochadzalo k neriadenej explozii uvolneneho vodiku, ak uz sa teda pristupi k odtlakovaniu v takejto havarijnej situacii?
(Andrej – Hyde Park 15.3.2011)


Je běžnou praxí, že jaderné reaktory jsou vybaveny tzv. rekombinátory vodíku, které jsou dimenzovány, s určitou rezervou, na maximální projektovou nehodu – nehodu se ztrátou chladiva – při níž fungují havarijní systémy reaktoru. V daném případě však šlo o nadprojektovou havárií s enormní produkcí vodíku v důsledku dlohodobé ztráty elektrického napájení, při které havrijní systémy nefungovaly.
(Ing. Miroslav Hrehor – ÚJV Řež)

Skladování vyhořelých palivových článků

Co je pravdy na tom, že ve Fukušimě je v prostoru atomových elektráren uskladněno obrovské množství vyhořelých palivových článků, které v případě výbuchu zamoří okolí mnoho tisícínásobně více než Černobyl?
(Oto Nový – 31.3.2011)


Již bylo odpovídáno, není to pravda, uskladněné množství je běžné, se skladem problémy nejsou a zamoření podobné Černobylu ze skladu nehrozí.
(Mgr. Marek Bozenhard – SÚJB)

Únik plutonia z 3. reaktoru JE Fukušima

Co by nasledovalo, kdyby se roztavil 3. reaktor s palivem obahacenym plutoniem? Jaká oblast by byla zamořena? Jaky vliv by byl na nejblizsi okoli nebo celkove na svet? Neni v tehlete chvili lepsi vypustit veskerou radioaktivni vodu do more a ochladit reaktory co nejrychleji konvencnimi zpusoby?
(Jiri – Hyde Park 15.3.2011)


Vlastní roztavení aktivní zóny ještě neznamená, že se veškerý její inventář uvolní do životního prostředí. To, co případnými netěsnotmi nekolikanásobných bariér může unikat, jsou plynné a těkavé štěpné produkty. Oblast zamoření, kde je riziko ozáření, odpovídá oblasti, ve ketré byla provedena evakuace obyvatelstva, tedy řádově několik desítek kilometrů. Představa, že by se veškeré plutonium, obsažené v roztavené aktivní zóně, uvolnilo do životního prostředí není reálná. K uchlazení reaktorů jsou v dané situaci použity všechny technicky schůdné cesty, které porušené technologie umožňuje.
(Ing. Miroslav Hrehor – ÚJV Řež)

Roztavení jádra, jaderný optimismus a JE v Evropě

Dobrý den 1.může se roztávené jádro reaktoru propálit ochrannou obálkou reaktoru a co pak? 2.není jaderný optimismus stejně nebezpečný jako ekologiký extremizmus 3.fakt mám věřit, že všechny j. elektrárny v evropě jsou stejně bezpečné-Slovenské a Bulharské
(Němeček – Hyde Park 15.3.2011)


Varianta protavení je mozna a generace II ma opatreni tomu zabranit nebo likvidovat. Jsem na Slovenskych a bulharskych JE velmi často a muzu potvrdit ze o bezpecnost je starano stejne jako kdekoliv jinde v Evrope.
(Ing. Jiří Žďárek, CSc. – CV Řež)

Stáří reaktorů ve Fukušimě a jejich moderátor

Nejsou varné reaktory použité ve Fukušimě již trochu zastaralé? Nastaly by podobné problémy u tlakovodních reaktorů, použitých například v našich elektrárnách? Co je moderátorem štěpném reakce v oněch japonských reaktorech?
(Ondřej – Hyde Park 15.3.2011)


Máte pravdu, že tyto reaktory nejsou nejnovější, to je však ani v nejmenším nedegraduje ani ve smyslu provozní spolehlivosti, natož ve smyslu jaderné bezpečnosti. Ta je průběžně prověřována příslušným státním úřadem. Naše elektrárny jsou zabezpečeny proti výpadku napájení i proti zemětřesení(do 5. stupně). Tsunami samozřejmě nečekáme. Pokud by Fukušima měla tlakovodní reaktory, kombinovaný účinek zemětřesení a tsunami by asi nevedl k zásadně jiným důsledkům. Moderátorem v japonských reaktorech je voda.
(Ing. Čeněk Svoboda, CSc. – CV Řež)

Přeprava a výměna palivových článků

Od kterého okamžiku, (myšleno od počátku jeho výroby do uložení v reaktoru), začíná palivový článek topit a je již nutné ho chladit? Jak se provádí výměna palivových článků? Přijde mi to téměř technologicky nemožné, že se během odstavení reaktoru mění pod tlakem 1/3 palivových tyčí, můžete tento postup nějak popsat?
(Miloš Novotný – 29.3.2011)


Palivový článek začíná „topit“ až poté, co byl umístěn do reaktoru, který pracoval na výkonu. Je-li reaktor v kritickém nebo mírně a řízeně nadkritickém stavu, uvolňje se v něm hlavně energie štěpením, v odstaveném reaktoru (nebo mimo něj ale pouze po nějaké době provozu na výkonu), se v něm uvolňuje energie následkem radioaktivního rozpadu .Při výměně článků se reaktor odstaví, odtlakuje a vychladí. Odmontuje se víko a vyndají konstrukční části umístěné nad palivem. Potom se šachta reaktoru zalije vodou. Podobně se zalije vodou i přilehlý bazén vyhořelého paliva. Pomocí dálkově řízeného zavážecího stroje se palivové články přemístí. To přemístění je pod vodou, výška vody je o několik metrů více, než je délka paliva, voda funguje jako stínění. Cca minimálně pět let jsou články v bazénu vyhořelého paliva, kde dále „topí“ a jsou chlazeny. Po delší době mohou být umístěny do suchých kontejnerů, Dukovany, typ Castor, kde se z nich stále uniká teplo, ale to se už uchladí do vzduchu kolem nich.
(Ing. Čeněk Svoboda, CSc. – CV Řež)

Následky
RNDr. V. Wagner, CSc.

esej na téma mediálního obrazu fukušimské nehody vyšla v časopise Vesmír (2011/11).
Dokumenty
k nehodě na JE Fukušima - červen 2011 (anglicky)

Oficiální vyjádření k následkům zemětřesení a vlně tsunami japonského úřadu pro jadernou bezpečnost (JNES) a japonské agentury pro jadernou a průmyslovou bezpečnost (NISA) (4. dubna 2011) - anglicky

Oficiální stanovisko japonské agentury pro jadernou a průmyslovou bezpečnost (NISA) k preventivním opatřením po nehodě na JE Fukushima Dai-ichi a Dai-ni (4. dubna 2011) - anglicky

Tento portál je společnou aktivitou SÚJB a CV Řež