Spouštění BN-800

V minulosti jsem psal ohledně rychlých reaktorů, zejména ohledně technologií BN. Nyní se další zástupce této technologie připravuje k uvedení do komerčního provozu. Ruský BN-800 dosáhl již 85 % nominálního výkonu.

Jaderný reaktor BN-800 je rychlým reaktorem, který se nachází v areálu Bělojarské elektrárny. Jedná se o rychlý množivý reaktor, nedisponuje tedy moderátorem a štěpení probíhá přímo rychlými neutrony. Záchytem neutronu a následnými beta rozpady se z uranu 238 stane plutonium 239, které již může sloužit jako palivo pro jaderné reaktory. Při dobré konfiguraci jaderného reaktoru lze docílit stavu, kdy množství přetvořeného plutonia překoná množství spotřebovaného, při tomto stavu mluvíme o množivém reaktoru.

Spouštění nových reaktorů je velmi komplikovaná a zdlouhavá záležitost. Je nutné prokázat konstrukční připravenost a bezpečnou provozuschopnost. Nejedná se pouze o testování jaderné elektrárny, ale také palivových kazet.

Palivové kazety pro BN-800 vyrábí společnost Mining and Chemical Combine (MCC), tato společnost je dceřinou společností ruského Rosatomu. BN-800 je poháněna palivem typu MOX. První předběžné termíny spuštění BN-800 měly být na konci roku 2014, ale právě kvůli palivu se spouštění posunulo na rok 2016.

Spouštění probíhá pod přísným dohledem a je děleno do několika fází. Nejprve se připravenost testuje takzvaně za studena, kdy se kontrolují čerpadla, těsnosti potrubí a provoz jednotlivých částí s teplotou mírně vyšší, než je teplota tání sodíku. V dalších fázích se tato média ohřejí pomocí různých tepelných generátorů. Následující zkoušky probíhají již s aktivními materiály.

Technické kontroly na reaktoru jsou mnohem komplexnější, než s palivem. První dosažení kritičnosti proběhlo již 27. června 2014. Reaktor byl udržován na výkonu 0,1 % nominálního výkonu, který je u tohoto reaktoru 789 MWe. První fyzikální spouštění reaktoru BN-800 proběhlo 30. června roku 2015, spouštění bylo následováno technickými kontrolami za nízkého výkonu. Po dosažení kritičnosti se dokonce vědci rozhodli, že lehce přestaví palivové kazety.

V listopadu roku 2015 společnost Rosenergoatom, provozovatel ruských jaderných elektráren, oznámila, že opět uvedla reaktor BN-800 na minimální kontrolovaný výkon, následně byly zkoumány parametry a chování reaktoru při vyšším výkonu, konkrétně se výkon zvýšil z 0,1 % na 1 %. Další zvyšování bylo prováděno na 35% výkon, při kterém již lze připojit turbíny a testovat komponenty výroby elektrické energie. Následně se pozvolna zvyšuje výkon, dokud nedosáhne nominálního výkonu.

Kontroly se vztahují jak na prvky jaderného reaktoru, těsnost potrubí, ale také na bezpečnostní a řídící prvky. Celé předstartovní zkoušení zabírá přibližně 30-40 dní.

Dne 28. ledna dosáhl reaktor BN-800 50% hranice nominálního výkonu. Podle očekávání společnosti Rosenergoatom, která je také dceřinou společností Rosatomu, vyrobí blok BN-800 během roku 2016 celkem 3,5 TWh elektřiny.

15. dubna letošního roku byly zakončeny testy s reaktorem BN-800 při 85 % nominálního výkonu. Od 16. dubna probíhá etapa testování, kdy bude reaktor postupně přiveden k 100 % výkonu. Během této etapy budou zkoumány především radiační vlastnosti na stěnu reaktoru, termofyzikální vlastnosti médií a potrubí. Po dosažení 100% výkonu bude reaktor dodávat do sítě 864 MWe. Po dokončení poslední etapy zkoušení přejde reaktor v komerční provoz. Rosenergoatom předpokládá komerční provoz na podzim roku 2016.

Reaktor BN-800 je ruský rychlý reaktor chlazený tekutým sodíkem. Reaktor je umístěn jako 4. blok v Bělojarské jaderné elektrárně. BN-800 vychází ze svého předchůdce reaktoru BN-600, který je již v provozu od roku 1980. BN-800 by se tak měl stát nejvýkonnějším provozovaným rychlým reaktorem. V budoucnu by měl přibýt reaktor BN-1200, který by vycházel ze zkušeností s reaktorem BN-800.

Rusko se snaží o takzvaný uzavřený palivový cyklus. Použité jaderné palivo z jaderných elektráren lze po přepracování použít jako palivo pro rychlé reaktory. Navíc rychlé reaktory umožňují spalovat transurany, čili velmi těžké látky, jako například americium a curium. Transurany mají obecně velmi dlouhý poločas rozpadu a velmi zvyšují dobu potřebnou k uskladnění použitého paliva z jaderných elektráren. Po přepracování paliva se nezbytná doba uskladnění použitého paliva sníží z několika desítek tisíc let na stovky let.

Mezi dodavateli komponentů a součástí pro reaktor BN-800 se objevily i firmy z České republiky, konkrétně pak ARAKO spol s.r.o., která vyrábí armatury, dodala v letech 2012 až 2014 celkem 1400 kusů armatur na potrubí. SIGMA GROUP a.s. dodala v roce 2011 čerpací agregáty pro systém hašení požárů.

Zdroje: www.atominfo.cz

          www.extremetech.com