Novinky ze světa jaderného paliva I

V květnu tohoto roku proběhly zajímavé události týkající se především dodávek paliva pro americké jaderné elektrárny. Dohoda mezi ruskou společností TVEL a americkou GNF-A by mohla znamenat průlom ve světě jaderných technologiích

Ruská společnost TVEL, dodavatel jaderného paliva do všech českých jaderných reaktorů, a americká společnost Global Nuclear Fuel - Americas uzavřely v květnu roku 2016 spolupráci při licencování, marketingu a výrobě jaderného paliva pro americké tlakovodní elektrárny. Kromě dodávek paliva by TVEL zajistil licencování paliva TVS-KVADRAT ve spojených státech, zajistil by také poradce, kteří by řešili možné problémy s palivem. Palivo by bylo zkušební, pokud by se však osvědčilo, TVEL by dodával palivo i nadále. První zkušební kazety se mají vyrábět v Rusku a později je plánováno rozšíření výroby i do Wilmingtonu v Severní Karolíně.

Odlišnosti mezi východními VVER a západními PWR

Vývoj jaderných elektráren neprobíhal na západě stejně jako na východě. Obě koncepce jsou proto trošku odlišné. Východní voroněžské reaktory byly v první fázi koncipovány jako bezkontejnmentové reaktory. Bezpečnost byla řešena preventivní cestou, až pozdější typy reaktorů se dočkaly kontejnmentu. Dalším rozdílem byly parogenerátory, které mají VVER horizontální, zatímco PWR vertikální. Každá varianta nese své výhody i nevýhody. Horizontální parogenerátory zabírají prostor v reaktorové hale a tím je pak složitější obestavění reaktorové haly kontejnmentem, na druhou stranu vydrží celou životnost elektrárny. Vertikální parogenerátory zabírají méně místa, ale jejich životnost není tak dlouhá jako životnost reaktorové nádoby, tudíž je třeba je v průběhu provozu servisovat a měnit různé komponenty. Navíc horizontální parogenerátory obsahují více vody, takže poskytují delší časovou rezervu, pokud by došlo k havárii spojené se ztrátou chlazení.

Neposledním rozdílem je pak palivo. VVER reaktory mají palivo v hexagonálních kazetách, zatímco PWR mají čtvercové kazety.  Rozdíly jdou i více do hloubky, protože západní palivo pro jaderné reaktory používá pokrytí s jiným chemickým složením než východní typy. V tomto případě se může lišit i chemie aktivní zóny jednotlivých reaktorů. Dále TVEL používá distanční mřížky, které drží jednotlivé palivové proutky na správných místech, odlišné konstrukce od mřížek používaných „západními“ výrobci paliva. Výsledkem je nižší hydraulický odpor palivové kazety.

S těmito všemi problémy se musel TVEL vypořádat při návrhu paliva TVS-KVADRAT. Použil přitom svá osvědčená řešení z paliva pro reaktory typu VVER a nabízí tak nejenom diverzifikaci z hlediska dodavatelů, ale také konstrukce paliva. Nyní je palivo TVS-KVADRAT testováno v některých evropských reaktorech a zatím nejsou známy žádné problémy s tímto palivem. 

Vývoj paliva TVS-KVADRAT byl započat již v roce 2002, na vývoji se podílely NZCHK (výrobce jaderného paliva), OKBM Afrikantov (projekční kancelář) a VNIINM (výzkumný ústav). 

Zatím není známo, jakou ekonomickou hrozbou je TVEL pro druhého největšího výrobce jaderného paliva Westinghouse. Westinghouse dodával palivo také německým jaderným elektrárnám, které jsou nyní ve fázi uzavírání.  V USA je nyní celkem 35 jaderných bloků, pro které je palivová kazeta TVS-KVADRAT projektována. Jedná se o reaktory firmy Westinghouse electric comapny, které mají 3 až 4 smyčky (výkony 900 MWe a 1300 MWe).  Kromě jaderných elektráren vystavěných v USA je také 12 bloků, které by mohly využívat TVS-KVADRAT ve Španělsku, Švédsku a Belgii. 

Zdroje: http://www.rosatom.cz/
           Tisková zpráva Esential Communication
           http://www.parlamentnilisty.cz/
           http://ekonomika.idnes.cz/
           www.atominfo.cz