TM 07/2011

energieNOVÉ REAKTORY PRO TEMELÍN SE DOCHLADÍI BEZ ELEKTŘINYNové typy jaderných reaktorů, které by měly být použity při plánované dostavbě Jadernéelektrárny Temelín, budou vybaveny systémem, jenž dokáže chladit aktivní zónu reaktorui při totální ztrátě dodávek proudu pro vlastní provoz elektrárny.Právě ztráta napájení elektřinou způsobená tisíciletouvlnou tsunami byla hlavní příčinou nynějšíchpotíží japonské jaderné elektrárny Fukušima I. Jejíjaderné bloky vybudované v letech 1967 až 1973se sice při katastrofálním zemětřesení spolehlivěa bezpečně automaticky odpojily, ale tsunami zničilaelektrické vedení i záložní zdroje, takže čerpadlazajišťující dochlazování aktivní zóny reaktoru zůstalabez proudu.Pasivní bezpečnost funguje za všechokolnostíNyní budované jaderné bloky jsou vybaveny tzv.pasivními bezpečnostními systémy, které fungujíi bez vnějšího napájení. Mají je i reaktory AP-1000z produkce americké firmy Westinghouse a MIR.1200ruského Atomenergoprojektu, které se ucházejí o zakázkuna dostavbu Temelína s opcí na další tří blokyv Dukovanech a slovenských Jaslovských Bohunicích.„Systémy pasivní bezpečnosti využívají pro dochlazovánípřirozenou cirkulaci. U reaktoru AP-1000pára kondenzuje na stěnách vnitřního ocelovéhokontejnmentu, který se z vnější strany ochlazujevzduchem proudícím mezi ním a vnějším kontejnmentema kondenzát se vrací do reaktoru. Kondenzacipodporuje skrápění vnitřního kontejnmentuze zásobní nádrže umístěné v horní části kontejnmentuvnějšího. Rusové u reaktoru MIR.1200 zasekondenzují ve speciálních výměnících páru z parogenerátorůa kondenzát používají prostřednictvímčásti sekundárního okruhu ke stálému odvoduzbytkového tepla z aktivní zóny,“ říká bývalý ředitelJE Temelín František Hezoučký.Oba typy systémů podle něj mohou fungovat takdlouho, než se podaří obnovit dodávky elektřiny.Doplňování vody do výškových nádrží je možnézajistit po třech dnech, např. mobilními čerpadlyz libovolného přírodního zdroje. „Pasivní systémyfungují bez zásahu zvnějšku a na základě fyzikálníchzákonů. V posledních letech se při projektovánínových jaderných bloků počítá s dalekovětšími haváriemi. Dobře navržený a postavenýsystém na odvod tepla přirozeným prouděnímby odolal i vlně tsunami a po jejím opadnutí bydokázal zařízení ochladit,“ dodává Dušan Kobylka,specialista z pražské Fakulty jaderné a fyzikálněinženýrské ČVUT.Systém zabrání i úmyslné haváriiV případě dosud největších nehod v americké jadernéelektrárně Three Mile Islands v roce 1979(stupeň 5 podle 7stupňové stupnice Mezinárodníagentury pro atomovou energii pro hodnocení závažnostimimořádných událostí a nehod v jadernéenergetice) a v ukrajinském Černobylu v roce 1986(stupeň 7) bylo hlavní příčinou selhání člověka.Konstruktéři jaderných elektráren proto vyvinulisystémy, které tuto hrozbu omezily prakticky nanulu dokonce i v případech, že by obsluha reaktoruchtěla havárii vyvolat úmyslně. Při hodnocení nynějšíhoneštěstí v Japonsku, které je zatím hodnocenostupněm 6, se experti domnívají, že kdyby v elektrárněFukušima místo 40 let starých reaktorů stálynejnovější, dokázaly by katastrofálnímu zemětřeseníi ničivé tsunami odolat bez vážnějšího poškozenía bez úniku radiace. /pe/OCHRANNÁ BUDOVA REAKTORU AP1000ODOLÁ I SILNÉMU ZEMĚTŘESENÍVědci z Purdue University dokončili rozsáhlé testy, jejichž cílem bylo ověřit strukturální integrituochranné budovy, v níž jsou umístěny hlavní prvky jaderné elektrárny WestinghouseAP1000. Výzkumníci zjistili, že struktura je flexibilní a dostatečně silná k tomu, aby vydrželazemětřesení o větší síle, než určují přísné oficiální konstrukční požadavky v USA, a s dostatečnourezervou zabraňuje úniku radiace.Studie, jejž závěry budoupředloženy Komisi pro jadernýdozor USA, vycházíz experimentálního a výpočetnívýzkumu provedenéhov laboratoři Bowen, jež je součástíPurdue University. Tatolaboratoř je mezinárodněuznávanou institucí v oborutestování rozměrných komponentpro stavebnictví a v oblastivýzkumu a testování pozemníchstaveb. OrganizaceNational Science Foundationv roce 2010 oznámila, že PurdueUniversity bude provozovat nové centrum,financované za pomoci grantu NSF ve výši 105 mil.dolarů, nazvané George E. Brown Jr. Network forEarthquake Engineering Simulation (NEES).Testovací program řídil Dr. Amit H. Varma, docentv oboru stavebnictví na Purdue University. Je ředitelemCentra stavebního inženýrství a nových technologiípro jaderné elektrárny a mezinárodní uznánísi vysloužil svým podílem na současné činnostiAmerického ústavu ocelových konstrukcí v oblastinavrhování ocelobetonovýchstruktur pro zvýšení bezpečnostijaderných zařízení.Konstrukce ochranné budovyreaktoru AP1000 sestáváz vnitřní ocelové nádobykontejnmentu a z vnějšíhoradiačního pláště, který jetvořen spřaženou ocelobetonovoukonstrukcí. Na rozdíl odPohled na robustní konstrukcizajišťující ochranu reaktoru AP1000 při výstavbě první z elektrárentéto nové generace v Číněběžnější technologie železobetonu, což je betonvyztužený ocelovými pruty, představuje spřaženáocelobetonová konstrukce sendvičovou kombinaciocelových desek vyplněných betonem. „Provedlijsme rozsáhlé testování, jehož součástí bylo více než20 kompletních zkoušek chování spřažené ocelobetonovékonstrukce použité při výstavbě ochrannébudovy. Některé zkušební vzorky byly dlouhé až12 m při průřezu 1x1 m. Proto byly pro jejich zvedánía uložení použity dva jeřáby o nosnosti 30 t. Vzorkybyly testovány pomocí několika hydraulických lisů,z nichž každý byl schopen vyvinout sílu 4,45 mil. N.Základní chování a nosnost vzorků jsme měřili pomocívhodně navržených a umístěných senzorů,“uvedl Amit Varma.Kromě experimentálního programu výzkumníciz Purdue University při simulaci sledovaného chovánítestovaných vzorků použili i nejmodernějšíkomplexní počítačové modely, které byly za tímúčelem na univerzitě vytvořeny a vyzkoušeny. Kombinaceexperimentálního a výpočetního výzkumuzvýšila přesnost a spolehlivost získaných výsledků.„Výzkum a hodnocení chování spřažené ocelobetonovékonstrukce použité při výstavbě ochrannébudovy byl proveden za pomoci standardníchmodelů, přičemž byla konstrukce vystavena celéřadě extrémních zatížení včetně nárazu letadla,působení zemětřesení či tornáda, dopadu řízenéstřely, atd.“, uvedl Michael Corletti, ředitel divize výstavbynových provozů společnosti Westinghouse.Podle Dr. Varmy prokázaly výpočetní modely výkonnostkonstrukce ochranné budovy AP1000,její celkovou houževnatost a odolnost vůči seizmickémuzatížení za podmínek bezpečného vypnutía následného zemětřesení nad rámec síly,pro kterou byla projektována. /mv/7/201139