Malé modulární reaktory, část II

V tomto článku poskytnu výčet dalších konceptů, které jsou „na papíře“, v licenčním řízení, či dokonce ve výstavbě, jako například plovoucí elektrárna Akademik Lomonosov se dvěma reaktory KLT-40S.

Westinghouse SMR

Dalším konceptem malého modulárního reaktoru je Westinghouse SMR s integrálním uspořádáním reaktoru s motory hlavních cirkulačních čerpadel umístěnými mimo reaktorovou nádobu. Westinghouse SMR by měl být schopný dodávat přibližně 200 MW elektrických. Výhodou oproti předchozím dvěma konceptům je jeho velikost v porovnání s výkonem. Průměr nádoby s reaktorem a parogenerátorem činí pouze 3,5 m a výška 24,7 m.

Westinghouse požádal o licencování tohoto reaktoru v druhé polovině roku 2014. V roce 2015 byl udělen souhlas pro testování za účelem udělení licence modulárnímu reaktoru. Další informace o postupu získání licence pro výstavbu zatím nejsou dostupné.

Kromě standardních konceptů reaktorů jsou mezi SMR také zařazeny pokročilé reaktory, ať už vysokoteplotní reaktory, či rychlé reaktory chlazené olovem, směsí olova bizmutu, či sodíkem. Mezi vhodné koncepty vysokoteplotních plynem chlazených SMR se řadí projekty MHR (General Atomics), PBMR (Westinghouse), či ANTARES (Areva). Koncepty rychlých SMR jsou například PRISM, či EM2 (General Electric), HPM (Hyperion), 4S (Toshiba), a v neposlední řadě ruský SVBR-100.

PRISM

Jedná se o koncept rychlého modulárního reaktoru chlazeného tekutým sodíkem. Výhodou koncepcí chlazených tekutými kovy je vyšší teplota chladiva (485 °C) při téměř atmosférickém tlaku v systému, čímž je velmi potlačena možnost havárie LOCA. Výkon reaktoru má být 155 MW elektrických. K udržení štěpné řetězové reakce rychlých reaktorů je zapotřebí vyšší obohacení paliva, v této koncepci dosahuje plutoniové palivo obohacení 26 %.

Prozatím návrh počítá s podzemním umístěním s kontejnmentem na seismických izolátorech a systémem pasivního odvodu tepla. Plutoniové palivo může být získáno z použitého paliva lehkovodních reaktorů a tím pomáhat snižovat jeho množství. Projekt tohoto SMR bohužel stojí pouze na detailních plánech a neprobíhá řízení za účelem získání licence pro výstavbu.

BREST-300

Koncept BREST-300 je rychlý olovem chlazený reaktor. Na rozdíl od sodíku olovo nereaguje se vzdušným kyslíkem a vlhkostí. Bohužel má olovo mnohem vyšší bod tání 327,5 °C, zatímco pro sodík je tato hodnota pod 100 °C. Teplota chladiva v primárním okruhu tohoto reaktoru je plánována v rozmezí od 420 °C do 540 °C, při téměř atmosférickém tlaku. Výkon reaktoru dle projektu je 300 MW elektrických. Palivem pro tento reaktor je plánována směs uranu a plutonia s obohacením 13,5 %. BREST-300 neobsahuje kolem aktivní zóny reflektor z ochuzeného uranu a tím pádem nevzniká v aktivní zóně velké množství plutonia 239.

Oproti tlakovodním reaktorům vykazují reaktory chlazené tekutými kovy některé bezpečnostní výhody, jako například nízký tlak v primárním okruhu, velká tepelná kapacita chladiva a s tím souvisí také pomalejší teplotní změny.

První informace o reaktoru BREST-300 se objevily již v roce 2012, kdy Rosatom informoval veřejnost o nové koncepci malého reaktoru. Podle původních plánů měla začít výstavba demonstrační elektrárny již v roce 2016, ale došlo ke zpoždění a poslední zprávy, z ledna 2017, hovoří o začátku výstavby na konci roku 2017 a komerčním provozování od roku 2024. reaktor má být stavěn v lokalitě Seversk v Rusku, poblíž města Tomsk.

KLT-40S

KLT-40S je koncept, který se nezastavitelně blíží do finále, 2 tyto reaktory mají pohánět a vyrábět elektřinu v plovoucí elektrárně Akademik Lomonosov, jež má nahradit reaktory v Kolské jaderné elektrárně. Oproti předešlým konceptům se opět jedná o tlakovodní jaderný reaktor, nyní však smyčkové koncepce. Teplota v systému je plánována na 316 °C při tlaku 12,7 MPa a elektrickém výkonu 52 MW elektrických. Palivový cyklus je plánovaný na 28 měsíců a palivo bude mít nižší jak 20% obohacení.

Projekt Akademik Lomonosov byl zahájen v roce 2006, ale zpočátku jej doprovázely problémy s finančním stavem loděnice, která měla na starosti stavbu plavidla. Kvůli finančním problémům se podařilo kýl lodi spustit na vodu až v roce 2009 a další práce probíhaly až od roku 2011, kdy Baltské loděnice koupila ruská korporace United Shipbuilding Corporation. Nyní probíhají zkoušky na tomto ledoborci a po dokončení této etapy výstavby bude loď převezena do doků v Murmansku, kde bude zavezeno palivo a budou probíhat další zkoušky, poté již se spuštěnými jadernými reaktory. Uvedení do provozu této elektrárny je naplánováno na rok 2019.

Zdroje: www.forbes.com

              http://www.nuscalepower.com

              http://www.westinghousenuclear.com

              https://neutronbytes.com

              http://atominfo.cz

              http://www.okbm.nnov.ru