Bezpieczeństwo i efektywność głównymi kryteriami reaktorów IV generacji

Bezpieczeństwo, maksymalne wykorzystanie paliwa jądrowego i utrudnienie jego użycia do innych celów to kryteria, jakie muszą spełniać reaktory jądrowe IV generacji - powiedział wicedyrektor francuskiego Komisariatu ds. Energii Atomowej Herve Bernard.

Kryteria, jakie powinny spełniać reaktory IV generacji, zostały opracowane przez grupę 300 międzynarodowych ekspertów w 2002 roku - dodał Bernard. Budowane obecnie najnowocześniejsze reaktory energetyczne należą do generacji III+, najbardziej zaawansowane działające konstrukcje, to generacja III.

Pierwszym w kolejności kryterium jest dalsza, ciągła poprawa bezpieczeństwa, co jest oczywiste. Drugi z kolei warunek to ekonomia - energia elektryczna produkowana przez taki reaktor nie może być zbyt droga, musi być konkurencyjna w stosunku do innych źródeł. Tak właśnie jest obecnie - zauważył Bernard.

Trzecie kryterium to zużycie w maksymalnym stopniu materiału rozszczepialnego, czyli jego ekonomicznie wykorzystanie. "Dziś jesteśmy w stanie zużyć około 0,6 proc. materiału rozszczepialnego zawartego w paliwie, a to nie jest dużo. W reaktorach generacji IV wykorzystanie powinno być 100 razy większe, czyli rzędu 60 proc. Taki wynik osiągamy w reaktorze na szybkich neutronach, w dzisiejszych reaktorach energetycznych to niemożliwe (reaktory te wykorzystują do rozszczepienia neutrony spowolnione - PAP)" - powiedział wiceszef CEA.

Kolejnym sformułowanym kryterium jest "odporność na proliferację", czyli rozprzestrzenianie materiałów jądrowych. "Dziś mamy tego typu problemy z Iranem. Jeżeli możemy zapobiec wzbogacaniu uranu, może to z kolei zapobiec użyciu energii jądrowej w celach bardziej militarnych niż energetyczne" - powiedział Bernard.

"Generacja IV musi więc pozwalać na używanie paliwa, które nie jest silnie wzbogacone w rozszczepialny uran, i które daje się poddać procesowi przeróbki w celu ponownego użycia" - wyjaśnił.

Herve Bernard podkreślił, że ponowne użycie paliwa jest ostatnim wyznaczonym kryterium generacji IV. Zwrócił uwagę, że taki recykling oznacza minimalizację ilości bezużytecznych ale groźnych odpadów. "Jeżeli wyodrębniamy z paliwa izotopy, które możemy ponownie użyć, końcowa ilość odpadów jest mniejsza, choć odpady mimo wszystko pozostają" - powiedział.

Na bazie tych kryteriów na świecie powstało sześć koncepcji, z których trzy to reaktory na szybkich neutronach. Francja we współpracy z innymi krajami europejskimi pracuje nad tymi trzema koncepcjami. "Są to reaktory chłodzone: ciekłym sodem, ciekłym ołowiem albo gazem. Koncentrujemy się jednak na reaktorze sodowym oraz gazowym. Ten ostatni projekt nazywa się Allegro i pracujemy nad nim razem z Polską, Węgrami, Słowacją i Czechami" - podkreślił Bernard.

Francuska ustawa z 2006 r. zobowiązuje CEA do skonstruowania reaktora IV generacji, ale decyzja co do technologii ma zapaść do końca 2012 r. "Na dzisiaj wiele wskazuje na to, że będzie to reaktor chłodzony sodem, nazwany Astrid. Prawdopodobnie powstanie w naszym centrum badawczym w Marcoule. Prototyp byłby uruchomiony około roku 2020, jednak na zastosowanie przemysłowe będzie trzeba zaczekać jeszcze około dziesięciu lat, czyli do roku 2030, a być może nawet do 2040" - ocenił wiceszef CEA. Podkreślił, że w przemyśle nuklearnym projekty trwają bardzo długo m.in. dlatego, że projektanci muszą być pewni, że z punktu widzenia bezpieczeństwa zrobili wszystko co możliwe.

CEA jest rządową organizacją prowadzącą badania w trzech zasadniczych dziedzinach: obronność i bezpieczeństwo, wszystkie źródła energii o niskiej emisji CO₂ (atom i odnawialne) oraz technologie materiałowe i informatyczne. Jedna trzecia działalności to badania fundamentalne, pozostała część to zastosowania praktyczne. CEA prowadzi badania m.in. nad symulacjami wybuchów głowic jądrowych, nad technologiami następnych generacji reaktorów, materiałami, które znajdą w nich zastosowanie, i systemami komputerowymi, które będą je kontrolować.

PAP - Nauka w Polsce