Komplex jaderných zařízení NORD, Greifswald

Dnešní článek bude věnován německému komplexu jaderných strojů a zařízení Nord poblíž Greifswaldu. Hlavním tématem je seznámení se s jadernými reaktory, které zde byly v minulosti vystavěny. 

V jaderném komplexu NORD bylo vystavěno 6 jaderných bloků. 4 jaderné bloky VVER 440/230, které se uváděly do provozu od roku 1974 až 1979. Reaktory typu VVER 440/213 zde byly vystavěny celkem dva, avšak spuštěn byl pouze jeden blok. Spuštění druhého bloku VVER440/213 se neuskutečnilo z politických a ekonomických důvodů. Sloučení Německa v roce 1990 vedlo ke zničení ekonomiky východního bloku a tím ztrátě zájmu o jadernou energetiku.

Zajímavé na této elektrárně je také to, že reaktory a některé další důležité komponenty byly dodány českými firmami. K hlavním dodavatelům patří dnešní Škoda JS, která pro elektrárnu Nord dodala mimo jiného reaktory včetně vnitřních částí.

Jaderný blok VVER 440/230

VVER 440/230 je starší jaderný reaktor o plánovaném výkonu 440 MW elektrických. Jedná se o reaktor východního typu, který má jisté odlišnosti od PWR reaktorů západního typu. Nejmasivnějším rozdílem byl počet smyček a umístění parogenerátorů. VVER 440 má 6 smyček s horizontálními parogenerátory, které jsou umístěny v blízkosti reaktoru, jak je vidět na obrázcích. Další rozdíl je v bezpečnostních prvcích. Jaderné reaktory západního typu disponovaly kontejnmentem, tedy ochrannou obálkou, která chránila reaktor a primární potrubí před vnějšími vlivy a okolí elektrárny před případnou nehodou. Tuto obálku reaktory VVER neměly, důvodem  byly nízké požadavky na bezpečnost tehdejších jaderných elektráren. Až s postupem času se zvýšily bezpečnostní požadavky na dnešní úroveň. Reaktor VVER440/230 nedisponoval ani barbotážním systémem, který bude více popsán v dalším odstavci. Hlavním pasivním prvkem ochrany byly hydroakumulátory natlakované dusíkem, které v případě potřeby ochladily aktivní zónu.

Jaderné elektrárny s těmito bloky jsou již v Evropské unii většinou vyřazeny. Slovenská republika byla poslední, která odstavila jaderné bloky typu 230 z důvodu požadavků Evropské unie na bezpečnostní prvky jaderných elektráren.

Jaderný blok VVER 440/213

VVER 440/213 je pokročilejší verze bloku 230. Elektrárny s těmito bloky jsou například v Dukovanech, maďarské jaderné elektrárně Paks, jaderné elektrárně Mochovce. Hlavním rozdílem mezi typem 230 a 213 je v pasivní ochraně. Typ 213 disponuje takzvaným barbotážním systémem. Tento systém pracuje na principu očišťování radioaktivních plynů přes vodu. Tento systém nepracuje pořád, zareaguje na únik vody a páry z primárního okruhu, pokud by došlo k jeho prasknutí. Celý systém je umístěn vedle reaktoru. Jedná se o soustavu bazénů s ventily, kterými proudil plyn do vody, kde se očišťoval. Celý tento systém má na výšku 52 m. Díky tomuto systému splňují reaktory provozní požadavky Evropské unie.

Díky tomu, že jeden blok typu 230 nebyl v Nord nikdy spuštěn, jsem se mohl dostat na místa, která jsou na jiných elektrárnách absolutně nedostupná široké veřejnosti.

Vedle hlavních komponent elektrárny mě zaujal systém na kontrolu neutronového toku v betonu kolem reaktoru. Kolem reaktoru je stěna betonu 4 m tlustá a je v ní potřeba měřit neutronový tok, ze kterého se později vypracovává analýza posuzující zkřehnutí reaktorové nádoby. Toto měření se provádí pomocí posuvného detektoru v trubce zabetonované ve stěně. U dna reaktoru je mechanismus navíjení lana, na jehož konci je samotný detektor. Těchto detektorů je po obvodu celkem 24, jejichž prací lze získat komplexní výsledky o neutronovém toku kolem celého reaktoru.

Dalším zajímavým místem bylo podlaží s armaturami a hlavními cirkulačními čerpadly. Elektrárna má svou vlastní spotřebu elektřiny, do té jsou započítány prvky řízení, bezpečnosti, ale největší podíl na spotřebě mají hlavní cirkulační čerpadla, která vhání vodu přes reaktor do parogenerátoru. Na primárním potrubí je sada armatur, které mají motorové pohony, avšak v případě selhání motoru, či výpadku elektřiny, je lze uzavřít ručně. Motor zvládne uzavřít klapku za 45 sekund, v případě lidské síly by zavření trvalo mnohem déle.

Nezbytnou součástí reaktorů VVER 440 je kompenzátor objemu, který zajišťuje stálost tlaku v primárním okruhu při provozu jaderné elektrárny. Tento systém pracuje na principu ohřátí či ochlazení chladicí kapaliny, v případě reaktorů VVER a PWR se jedná o vodu. Kompenzátor objemu je vertikální válcová nádoba s topnými tělesy a speciálním sprchovacím systémem. Při zvýšení tlaku v primárním okruhu je v kompenzátoru objemu kapalina zchlazena, čímž sníží svůj objem a tlak klesne. V případě poklesu tlaku se sepnou topná tělesa, voda se ohřeje, zvětší svůj objem a tlak vzroste.

Mnoho dílů jaderné elektrárny bylo po jejím dokončení a nespuštění prodáno jiným elektrárnám. Z původních 6 parogenerátorů byly 4 prodány, jeden byl rozřezán a z trubiček bylo sestaveno zábradlí v některých částech prohlídkové trasy, zbylý parogenerátor je na svém místě.

Jaderné elektrárny v Nord nemají chladicí věže, jsou chlazeny vodou z Baltského moře, podobně jako je maďarská elektrárna Paks chlazena Dunajem.

Komplex jaderných zařízení Nord právě prodělává decomissioning. Podle plánů májí být v roce 2028 kompletně rozebrané všechny reaktory i strojovny. Němci plánují obnovit okolní krajinu do původního stavu. Výjimku bude tvořit budova se suchým skladem radioaktivních materiálů.

Němci se v minulosti rozhodli pro „zelenou energetiku“ bez jaderných zařízení, proto nyní řeší otázku likvidace jaderných zařízení, takzvaný decomissioning a uložení radioaktivních materiálů. Z toho důvodu byl zřízen sklad radioaktivních materiálů v komplexu Nord. Němci zde odkládají veškerý radioaktivní materiál, který vyprodukují. Plánuje se, že zde sklad bude stát více než 100 let, nebo do té doby, než se vyřeší otázka hlubinného úložiště.