Jakaacute je budoucnost jaderneacute energetiky Vladimiacuter Wagner

Uacutestav jaderneacute fyziky AV ČR energetickaacute komise AV ČR

1) Uacutevod

2) Jak reaktor funguje

3) Současnost ndash přechod k III generaci

4) Maleacute modulaacuterniacute reaktory

5) Budoucnost ndash reaktory IV generace

6) Reaktorem řiacutezeneacute transmutory

7) Jadernaacute fuacuteze

8) Zaacutevěr

Sodiacutekovyacute reaktor BN-800 je předstupeň reaktoru IV generaceNovovoroněž 6 je prvniacute reaktor III+ generace

Vysokoteplotniacute reaktory HTR-PM ndash cesta k SMR

Uacutevod

Jadernaacute energetika dodaacutevaacute zhruba 105 elektřiny v Evropě okolo 25

Podiacutel na niacutezkoemisniacutech zdrojiacutech Evropa okolo 50 USA okolo 60 Česko okolo 75

Uacutespěchy jaderneacute energetiky

1) Ukaacutezala možnost uacutespěšneacuteho přechodu k niacutezkoemisniacute energetice (Francie Šveacutedsko

Švyacutecarsko Ontario hellip)

2) Reaacutelně jde o nejbezpečnějšiacute zdroj (na statistiky obětiacute a škod na vyrobenou MWh)

3) Reaacutelnaacute životnost 50 i viacutece let

Probleacutemy jaderneacute energetiky

1) V povědomiacute společnosti

zmiacuteněneacute uacutespěchy nerezonujiacute

2) Probleacutem s přechodem na

modulaacuterniacute a seacuteriovou vyacutestavbu

3) Vysokeacute počaacutetečniacute investičniacute

naacuteklady

4) Citlivost na stabilitu podpory

jaderneacute energetiky Emisi oxidu uhličiteacuteho lze průběžně sledovat na straacutenkaacutech

na straacutenkaacutech httpselectricitymaptmrowco

Emise škodlivin a CO2

1) Přiacuterůstek oxidu uhličiteacuteho a jeho průmyslovyacute původ je potvrzen kvalitniacutem

měřeniacutem velikost jeho dopadů na klima je staacutele otevřenou otaacutezkou

2) Zdravotniacute a ekologickeacute dopady emisiacute dalšiacutech škodlivin jsou takeacute prokaacutezaacuteny

3) Uacutestup od uhliacute a ropy snižuje i množstviacute zdravotně zaacutevadnyacutech škodlivin

4) Škodliviny produkuje i spalovaacuteniacute biomasy

5) Spalovaacuteniacute plynu minimum škodlivin ale CO2 sniacuteženo jen na zhruba polovinu

6) Efektivniacute a racionaacutelniacute zavaacuteděniacute niacutezkoemisniacutech zdrojů maacute smysl

Enormniacute znečištěniacute čiacutenskyacutech měst Měřeniacute CO2 a 14C v UacuteJF AV ČR

Jaderneacute zdroje - současnost

Tři zaacutekladniacute teacutemata

1) Přechod k reaktorům III generace

2) Zavedeniacute Malyacutech modulaacuterniacutech reaktorů

3) Vyacutevoj reaktorů IV generace

Malyacute modulaacuterniacute reaktor

HTR-PM v Čiacuteně

Instalovanyacute vyacutekon 393 GWe (začaacutetek roku 2018)

Rozestavěno 616 GWe

Reaktor EPR (Olkiluoto 3) Rychlyacute reaktor chlazenyacute sodiacutekem BN-800 ndashBělojarsk 3

Renesance v Čiacuteně stagnace v Evropě a USA

USA a Evropa ndash prodlužovaacuteniacute životnosti bloků

Klasickeacute jaderneacute reaktory

Štěpnaacute reakce - štěpeniacute jaacutedra samovolneacute nebo po ziacuteskaacuteniacute energie

- obvykle se dodaacute energie zaacutechytem neutronu

- doprovaacutezena vznikem neutronů s energiemi v

oblasti jednotek MeV ( 2 - 3 neutrony na štěpeniacute)

(čaacutest hned ndash čaacutest zpožděnaacute)

Řetězovaacute štěpnaacute reakce Štěpeniacute nuklidů 235U 239Pu 233U

zaacutechytem neutronu 235U + n rarr 236U 85 - štěpeniacute

15 - emise fotonu

Instalace reaktoroveacute naacutedoby prvniacuteho bloku

noveacute elektraacuterny Shin Hanul (Jižniacute Korea)

Velmi vysokeacute hodnoty uacutečinnyacutech průřezů zaacutechytu neutronů

pro maleacute energie neutronů (10-2 eV)

Nutnost zpomalovaacuteniacute neutronů - moderaacutetor

Štěpeniacute - vznik štěpnyacutech produktů

Zaacutechyt emise fotonu rozpad beta - vznik transuranů

Multiplikačniacute faktor k - počet neutronů naacutesledujiacuteciacute generace

neutronů produkovanyacutech na jeden neutron předchoziacute generace

k lt 1 podkritickyacute systeacutem

k = 1 kritickyacute systeacutem

k gt 1 nadkritickyacute systeacutem

Palivo

1) přiacuterodniacute uran - složen z 238U a jen 072 235U

2) obohacenyacute uran - zvyacutešeniacute obsahu 235U na 3-4

(klasickeacute reaktory ndash i přiacuterodniacute ndash

moderace těžkou vodou - CANDU)

Manipulace s palivem (Fangjiashan 1) Vnitřek reaktoru ndash instalace Sanmen I

Principiaacutelniacute scheacutema reaktoruDůležityacute odvod tepla (voda)

většinou ve formě UO2

Dukovany ndash reaktorovyacute saacutel

T12(238U) = 451109 r T12(

235U) = 713 108 r

Regulačniacute kompenzačniacute

a bezpečnostniacute tyče

Ovlaacutedaacuteniacute

Chlazeniacute

Moderaacutetor voda grafit

V uacutenoru 2018 (podle World Nuclear Association)

445 energetickyacutech reaktorů s vyacutekonem 396 GWe

(28 z nich je v Japonsku dočasně odstavenyacutech)

staviacute se 57 s vyacutekonem 62 GWe

plaacutenovaneacute 132 s vyacutekonem 131 GWe

produkce teacuteměř 11 elektřiny

celkovaacute provozniacute zkušenost gt 25 000 reaktorroků

Tlakovodniacute a varnyacute reaktor systeacutem předaacutevaacuteniacute tepla turbiacuteně kteraacute vyraacutebiacute elektřinu

Jadernaacute elektraacuternaYonggwang v Jižniacute Koreji

Tlakovodniacute reaktor Varnyacute reaktor

Po roce 2011 dopad Fukušimy I 38 japonskyacutech

rektorů je vypnuto

Podiacutel jaacutedra na produkci elektřiny něco pod 11

Rok 2017 ndash 2519 TWh 103

Rychleacute (množiveacute) reaktory

Nemoderovaneacute neutrony rarr menšiacute pravděpodobnost reakciacute rarr většiacute intenzita neutronů

rarr většiacute počet štěpeniacute rarr nutnost vysokeacuteho obohaceniacute uranu 20 - 50 235U (ekvivalentně 239Pu)

Produkce 239Pu 238U + n rarr 239U(β-) + γ rarr 239Ne (β-)rarr239Pu rarr produkce paliva

Z 239Pu viacutece neutronů (3 na jedno štěpeniacute) rarr produkce viacutece plutonia než se spotřebuje (plodivaacute zoacutena)

Efektivnějšiacute využitiacute paliva ndash menšiacute citlivost na složeniacute paliva spalovaacuteniacute transuranů

Vysokeacute obohaceniacute rarr vysokaacute produkce tepla rarr nutnost

vyacutekonneacuteho chlazeniacute rarr roztavenyacute sodiacutek (teplota 550 oC)

roztaveneacute olovo

Doba života generace rychlyacutech neutronů velmi kraacutetkaacute rarr

většiacute role zpožděnyacutech neutronů při regulaci

Čiacutenskyacute reaktor CEFR

s vyacutekonem 20 MWe v

spuštěnyacute v roce 2014

BN600 Bělojarskaacute

jadernaacute elektraacuterna

v Rusku

Rychlyacute reaktor BN800

Bělojarskaacute elektraacuterna

Spuštěn 2014

Různeacute generace jadernyacutech reaktorů

Využiacutevaacuteniacute jaderneacute energie od padesaacutetyacutech let

Komerčniacute reaktory od šedesaacutetyacutech sedmdesaacutetyacutech let

osmdesaacutetaacute a devadesaacutetaacute leacuteta - staacutele efektivnějšiacute a bezpečnějšiacute

Začaacutetek tohoto stoletiacute ndash novaacute III generace ndash evolučniacute vyacutevoj - efektivniacute bezpečneacute

(kontejnment pasivniacute bezpečnostniacute prvky) dlouhodobaacute životnost

Současneacute reaktory

Až na vyacutejimku generace II Spolehlivaacute funkce staacutele efektivnějšiacute využitiacute

Prodlužovaacuteniacute životnosti (přes 40 let) zkracovaacuteniacute přestaacutevek optimalizace

vyacutekonu (dukovanskeacute reaktory dřiacuteve 440 MWe nyniacute teacuteměř 500 MWe)

Dva dokončeneacute bloky 1 a 2 jaderneacute elektraacuterny

Cernavoda v Rumunsku (reaktor CANDU)

Transport českeacute reaktoroveacute naacutedoby pro

dostavbu Mochovců(reaktory VVER 440)

V USA vyacutekon jaderneacute energetiky rostl i když se noveacute reaktory nestavěly

Podiacutel jaderneacute energie v některyacutech staacutetech velkyacute (Francie až 71 )

V současnosti boom vyacutestavby v rozviacutejejiacuteciacutech se zemiacutech Asie

V Evropě se dostavujiacute nedokončeneacute reaktory ndash noveacute budou už III generace

Instalace reaktoroveacute naacutedoby bloku Rostov 3 (VVER 1000) Bloky VVER1000 Kudankullam Indie

Bloky elektraacuterny Fang-čcheng-kang 1 a 2

Přechod od generace II

ke generaci III

Hlavně v Čiacuteně se dokončuje řada

bloků II generace

Evoluciacute přechod ke generaci III

U dokončovanyacutech bloků II generace

řada prvků III generace

Reaktory III a III+ generace

1) Současnaacute doba ndash přechod k reaktorům III generace

2) Zvyacutešenaacute bezpečnost ndash odolnějšiacute kontejnment efektivniacute chlazeniacute pasivniacute prvky

bazeacuten pro chlazeniacute kontejnmentu rekombinace vodiacuteku lapač aktivniacute zoacuteny

3) Modulaacuterniacute a seacuteriovaacute produkce komponent ndash efektivnějšiacute a levnějšiacute (je třeba ověřit)

4) Snadnějšiacute efektivnějšiacute a levnějšiacute provoz (prvniacute reaktory zatiacutem jen kraacutetce v

provozu)

5) Životnost přesahujiacuteciacute 60 let

6) Využiacutevaacuteniacute paliva typu MOX (efektivnějšiacute využitiacute uranu)

7) Rozsaacutehleacute možnosti regulace

Reaktorovaacute naacutedoba VVER1200 (Ostrovec) Vizualizace elektraacuterny Hinkley Point C

Zvyacutešeniacute bezpečnosti

Lapač aktivniacute zoacuteny bloku VVER1200

(elektraacuterna Ostrovec Bělorusko)

1) Pasivniacute chlazeniacute v přiacutepadě havaacuterie

2) Přirozenaacute cirkulace vzduchu přes tepelneacute vyacuteměniacuteky

3) Dvojityacute kontejnment

4) Vodniacute bazeacuten k ochlazovaacuteniacute kontejnmentu

5) Rychleacute vstřikovaacuteniacute kyseliny boriteacute

6) Zařiacutezeniacute pro rekombinaci vodiacuteku

7) Lapač aktivniacute zoacuteny (Lapač koria)

Vnějšiacute vzhled kontejnmentu VVER1000

elektraacuterna Kudankullam (bliacutežiacute se III generaci

Vnějšiacute vzhled kontejnmentu AP1000

Rok 2018 ndash průlom u bloků III generace

Spouštiacute se šest novyacutech reaktorů III generace přičemž uacuteplně prvniacute typu AP1000 a EPR

EPR ndash Tchaj-šan

AP1000 ndash San-men

VVER1200 - Novovoroněž

Barakah 1

Ktereacute bloky jsou k dispozici

ABWR ndash varnyacute reaktor vybudovanyacute v Japonsku a na Tchaj-wanu

nyniacute odstaveneacute (III )

AP 1000 ndash již tři běžiacute v Čině Westinghouse maacute velkeacute probleacutemy

nechce se už podiacutelet na samotneacute vyacutestavbě negativniacute zkušenosti z

USA (III+)

EPR ndash jeden běžiacute v Čiacuteně (Finsko Francie bude v roce 2019)

probleacutemy při stavbě uvidiacuteme zkušenosti z Velkeacute Britaacutenie přiacuteliš

velkyacute vyacutekon až 1700 MW (III+)

APR1400 ndash běžiacute v Jižniacute Koreji dokončuje se v SAE pozitivniacute

reference v domovskaacute země odstupuje od jaacutedra (III)

Hualong One ndash zatiacutem neběžiacute (prvniacute 2019) dobreacute zkušenosti z

kontinuaacutelniacute vyacutestavby reaktorů v Čiacuteně (III+)

VVER1200 ndash běžiacute v Rusku dokončuje se v Bělorusku stavba ve

Finsku Maďarsku Turecku Bangladeši Kontinuaacutelniacute stavba a

evoluce reaktorů Intenzivniacute zapojeniacute českyacutech firem (III+)

Fungujiacuteciacute a ve vyacutestavbě

Dalšiacute projekty ESBWR ATMEA1 pokročileacute typy CANDU

Je třeba alespoň některeacute z modelů začiacutet stavět hromadně v seacuterii ndash nejbliacuteže k tomu maacute

VVER1200 přiacutepadně čiacutenskeacute modely (důležitaacute kontinuita budovaacuteniacute bloků)

Důležiteacute je jak se jednotliveacute modely osvědčiacute v provozu důraz na bezpečnost a ekonomiku

Nelze přeskočit hned k malyacutem modulaacuterniacutem reaktorům IV generaci nebo fuacutezi nutnost

kontinuity a firem se zkušenostiacute v oboru

Nutnost nahrazeniacute staacuternouciacute flotily v Evropě a USA a pokrytiacute rostouciacutech potřeb v

rozvojovyacutech zemiacutech (Indie Čiacutena Turecko hellip)

Novovoroněžskaacute 6 a 7 ndash prvniacute fungujiacuteciacute bloky III+ generace

Maleacute modulaacuterniacute reaktory

1) Zaacutesadniacute probleacutem ndash vysokeacute počaacutetečniacute investice jen velmi velkyacute zdroj

2) Řešeniacute ndash maleacute modulaacuterniacute reaktory (vyacutekon menšiacute než 300 MWe 500 MWe)

3) Umožňujiacute a) Postavit velkou elektraacuternu postupně

b) Postavit malyacute blok třeba pro teplaacuterenskeacute uacutečely

4) Možneacute varianty a) Založeneacute na klasickeacutem zaacutekladě

b) Maleacute modulaacuterniacute reaktory IV generace

c) bdquoBaterieldquo s dlouhou periodou vyacuteměny paliva

5) Zatiacutem spiacuteše exotika pro specifickeacute uacutečely (reaacutelneacute modely zatiacutem v projektech)

Plovouciacute elektraacuterna Akademik Lomonosov Architektonickaacute vize kompaktniacute bdquobaterieldquo StarCore Nuclear

Současnyacute stav ndash otaacutezka budoucnosti otevřenaacute

Dokončovanyacute KLT-40S (Rusko) ndash tlakovodniacute 35 MWe plovouciacute elektraacuterna Akademik

Lomonsov nahrazuje dosluhujiacuteciacute Bilibinskou elektraacuternu (4 bloky s 11 MWe)

(klasickyacute model ndash podobně i lodniacute reaktory RITM-200 s 50 MWe)

Zahaacutejenyacute ACPR50S (Čiacutena) ndash 60 MWe

Plovouciacute i pozemniacute elektraacuterny (ACPR100)

Plovouciacute elektraacuterna Akademik Lomonosov

nahradiacute Bilibinskou elektraacuternu

Představa budouciacute čiacutenskeacute plovouciacute jaderneacute

elektraacuterny

Dokončovanyacute HTR-PM ndash vysokoteplotniacute reaktor chlazenyacute plynem dva bloky s jednou

turbiacutenou 210 MWe

Pokročilyacute

Rozpracovaneacute projekty (cesta do budoucnosti)

Tlakovodniacute - VBER-300 (Rusko) SMR-160 (USA)

Integraacutelniacute tlakovodniacute ndash NuScale (USA) ACP100 (Čiacutena) SMART (Jižniacute Korea)

Sodiacutekovyacute rychlyacute ndash PRISM ARC-100

Integraacutelniacute tekuteacute soli ndash Integral MSR (Kanada)

Chlazenyacute olovem ndash BREAST (Rusko)

Chlazenyacute bismutem a olovem ndash SVBR100 (Rusko)

Scheacutema elektraacuterny

Terrestrial Energy

Kanada

Kritickeacute ndash dokončeniacute

prototypu a seacuteriovaacute vyacuteroba

Vyacuteroba paliva pro bloky HTR-PM

Jak jsme na tom s palivem

Znaacutemeacute zaacutesoby 55 milionů tun (130 $kg)

Austraacutelie 23 Kazachstaacuten 15 Rusko 10 Kanada 8

Uraninit jeden z typů uranoveacute rudy

Zaacutesoby uranu maacute i Česko

Důl Rožnaacute v Dolniacute RožiacutenceKanada je největšiacutem producentem uranu

Lepšiacute prospekciacute až řaacutedoveacute zvyacutešeniacute zaacutesob

Současnaacute potřeba ndash 65 014 tun

Těžba 1) Podzemniacute

2) Povrchovaacute

3) Louženiacutem (29)

4) Vedlejšiacute produkt (10)

(i obsahy uranu 0025 a meacuteně)

5) Zpracovaacuteniacute elektraacuterenskeacuteho popiacutelku

Těžba v roce 2013

(59 678 t)

Kazachstaacuten 22567 t

Kanada 9332 t

Austraacutelie 6350 t

Niger 4528 t

Rusko 3135 t

(61)

Spotřeba 1000 MW ndash 200 tun přiacuterodniacuteho uranu ročně

Svět ndash 430 000 MW ndash 65 000 tun ročně (při takoveacute spotřebě znaacutemeacute zaacutesoby pro

cenu 130 $ na 85 let) ndash cena byla už i 300 $ - odhad zaacutesob o řaacuted až dva většiacute

Těžba v Česku 225 tun (2015) v principu zaacutesoby až 109 000 t (při ceně 300 $)

Zbrojniacute uran a plutonium ndash ekvivalent 545 000 tun přiacuterodniacuteho uranu

Využitiacute uranu 238 ndash přiacuterodniacute uran 07 uranu 235 rarr viacutece než 100kraacutet viacutece paliva

Přepracovaacuteniacute vyhořeleacuteho paliva ndash MOX ndash efektivnějšiacute využitiacute

Spolehlivě zhruba na stoletiacute i při zvyacutešeniacute produkce několikanaacutesobně

Možnost i při vysokeacutem zvyacutešeniacute využitiacute jaacutedra na tisiacuteciletiacute

Zpracovatelskyacute zaacutevod dolu Beverley (Austraacutelie)

Thoriovyacute cyklus (vyacutehoda ndash nevznikajiacute transurany)

232Th T12 = 14051010 let rarr je ho ještě viacutece než uranu 238

232Th + n rarr 233Th(β-) + γ rarr 233Pa(β-) + γ rarr 233U

vyacuteskyt v monazitu

Austraacutelie 452 000 tun

USA 400 000 tun

Turecko 344 000 tun

Indie 319 000 tun

Celkově 2 400 000 tun

Produkce štěpneacuteho materiaacutelu

možnost zajištěniacute jaderneacute energetiky na tisiacuteciletiacute

Velkeacute zaacutesoby thoria maacute opět Austraacutelie a takeacute Indie

Pozor znaacutemeacute zaacutesoby

Znalosti velmi sporeacute

Množstviacute určitě řaacutedově podceněneacute

Reaktory IV generace

Proč je potřebujeme

1) Zvyacutešeniacute efektivity využitiacute uranu a thoria (zaacutesoby paliva na mnoho tisiacuteciletiacute) ndash rychleacute

reaktory

2) Sniacuteženiacute objemu a nebezpečnosti radioaktivniacuteho odpadu (uzavřeniacute palivoveacuteho cyklu) ndash

exotickeacute typy s tekutyacutem palivem a průběžnou separaciacute

3) Zvyacutešeniacute efektivity produkce elektřiny a tepla pro průmysl (vysokoteplotniacute reaktory

pro průmysl i produkci vodiacuteku)

4) Uacuteplně noveacute koncepty někdy značně exotickeacute ndash šest třiacuted konceptů

Sodiacutekem chlazenyacute reaktor BN800

Sodiacutekem chlazenyacute reaktor ndash rychlyacute reaktor uacutespěšneacute komerčniacute bloky BN600 a BN800

v Rusku prototyp CEFR (Čiacutena) dokončovanyacute blok Kalpakkam 500 MWe (Indie)

evropskyacute hlavně francouzskyacute projekt ASTRID

Olovem chlazenyacute reaktor ndash rychlyacute reaktor chla-

zenyacute tekutyacutem kovem zkušenosti na ponorkaacutech

BREST-300 ndash prototypovyacute reaktor (Rusko)

Palivovyacute soubor a staveniště reaktoru BREST 300

Sodiacutekovyacute reaktor Kalpakkam (Indie)

Ruskaacute ponorka s olovem chlazenyacutem reaktorem

Vysokoteplotniacute plynem chlazenyacute reaktor ndash chlazenyacute

heacuteliem (přiacutepadně jinyacutem plynem) moderovanyacute

grafitem vysokyacute stupeň vyhořeniacute paliva pasivniacute

bezpečnost dokončovanyacute reaktor s palivem v

podobě kouliacute v Čiacuteně ndash HTR-PM spolupraacutece se

Saudskou Araacutebiiacute

Reaktor chlazenyacute superkritickou vodou ndash nadkritickeacute

bloky s klasickou moderaciacute velmi vysokaacute efektivita

konverze tepla na elektřinu Smyčka se

superkritickou vodou v UacuteJV

Reaktory využiacutevajiacuteciacute tekuteacute soli ndash využitiacute fluoroveacute

soliacute s lithiem tekuteacute palivo ndash nejinovativnějšiacute

princip různeacute typy moderace (energetickeacuteho

spektra) Vhodnyacute pro konverzi thoria 232 na uran

233 Nejdaacutele v Čiacuteně Zapojeniacute CVŘ a UacuteJV

Rychlyacute reaktor chlazenyacute plynem ndash chlazeniacute heliem

nemoderovanyacute evropskyacute projekt ALLEGRO

uacutevahy o jeho vyacutestavbě ve Středniacute Evropě heliovaacute

smyčka v UacuteJV as Řež

Kuloveacute palivo pro reaktor HTR-PM v Čiacuteně

Instalace reaktoru HTR-PM v Čiacuteně

Scheacutema projektu reaktoru Allegro

Prvniacute dokončovaneacute uacuteložiště vyhořeleacuteho paliva

Onkalo

Finsko ndash bliacutezko elektraacuterny

Olkiluoto

Žulovyacute masiacutev ndash umiacutestěniacute

500 m pod povrchem

2004 ndash začaacutetek ražby

2015 ndash licence pro vyacutestavbu

2020 ndash dokončeniacute 1etapy

2024 ndash začaacutetek uklaacutedaacuteniacute

Recyklace ndash palivo MOX

Využitiacute uranu a plutonia z vyhořeleacuteho

paliva

Přepracovaciacute zaacutevod ndash separace uranu a

plutonia

Přepracovaacuteniacute a produkci MOX ndash

Francie Velkaacute Britaacutenie Rusko

Sniacuteženiacute potřeby čerstveacuteho uranu a

zmenšeniacute objemu odpadu

Radionuklidoveacute zdroje pro vesmiacuter ndash chybiacute plutonium 238

Miacutesto 238Pu použiacutet 241Am z jaderneacuteho odpadu

plutonium 238 americium 241

poločas rozpadu 87 7 let 432 let

Nejintenzivnějšiacute gama 004 36

Energie gama 43 keV 60 keV

Energie rozpadu 56 MeV 56 MeV

Hustota energie 054 kWkg 0105 kWkg

Možnost ziacuteskat chemickou separaciacute z vyhořeleacuteho paliva (staryacutech zaacutesob plutonia)

Vyacutehody Možnost ziacuteskaacuteniacute bez speciaacutelniacuteho ozařovaacuteniacute ve speciaacutelniacutem reaktoru

Pomalejšiacute pokles vyacutekonu

Nevyacutehody Teacuteměř 5kraacutet vyššiacute potřebnaacute hmotnost ( 5kraacutet nižšiacute aktivita)

Vyacuteraznějšiacute aktivita gama ndash nutnost řešit stiacuteněniacute před touto radiaciacute

Ziacuteskaacutevaacuteniacute americia 241

Chemickaacute

separace

americia

Čisteacute plutonium americium pro vesmiacuter

Přepracovaacuteniacute

paliva

Separovaneacute plutonium

Čas uloženiacute

Z plutoniiacute jedině 241Pu se rozpadaacute beta rozpadem při rozpadu směsi plutoniiacute

tak vznikaacute pouze izotop americia 241Am (241Pu rarr 241Am T12 = 14 let)

241Pu rarr 241Am

Urychlovačem řiacutezeneacute transmutory

Z čeho se sklaacutedaacute

1) Urychlovač protonů - energie 100 - 1000 MeV

2) Terč - olovo wolfram hellip

3) Naacutedoba obsahujiacuteciacute systeacutem jaderneacuteho odpadu moderaacutetoru

Nutnost separace stabilniacutech a kraacutetkodobyacutech izotopů

Zaacutekladniacute vlastnosti

1) Využiacutevaacute třiacuteštivyacutech reakciacute

2) Velmi vysokaacute hustota neutronů rarr efektivniacute transmutace

3) Podkritickyacute režim provozu

4) Produkce neutronů ve velmi širokeacutem rozmeziacute energiiacute

Scheacutema koncepce urychlovačem řiacutezeneacuteho jaderneacuteho transmutoru

Praacutece na analyacuteze terče Megapie

v horkyacutech komoraacutech v PSI

Olověnyacute terč při testech v laboratoři CERN

Termojadernaacute elektraacuterna

Tokamak ITER ndash prvniacute fuacutezniacute reaktor vyacutekon 500 MW 10kraacutet vyššiacute než vklad demonstruje

chovaacuteniacute plazmy u elektraacuterny fuacutezniacute reakce deuteria a tritia testy s produkciacute tritia

Tokamak ITER ndash produkce 10kraacutet viacutece energie

DEMO ndash prvniacute prototyp fuacutezniacute elektraacuterny ndash i s turbiacutenou a produkciacute paliva (tritia) z lithia

Současnyacute časovyacute plaacuten Sestavovaacuteniacute a instalace zařiacutezeniacute 2018 ndash 2025

prvniacute plazma ndash 2025 přechod na studium fuacutezniacutech reakciacute d+t -2035

Na zaacutekladě vyacutesledků vyacutezkumů za pomociacute ITER (i jeho budovaacuteniacute) přechod k reaacutelneacute

elektraacuterně

Jineacute cesty ndash stelaraacutetor inerciaacutelniacute udrženiacute NIF (USA) ndash zatiacutem daleko za tokamaky

Jakeacute možnosti jaacutedro poskytuje

Efektivniacute většiacute zdroj energie minimaacutelně (chlazeniacute) zaacutevislyacute na miacutestniacutech podmiacutenkaacutech

staacutelyacute stabilniacute vyacutekon rarr vhodneacute zaacutekladniacute většiacute zdroje

Česko ndash Dukovany (4 500 MW) a Temeliacuten (2 1000 MW) ndash celkem 4000 MW (36 )

uacutevaha ndash 2 bloky Temeliacuten a 2 Dukovany ( ~ 5000 MW) ndash 60 elektrickeacute energie

Slovensko - Jaslovskeacute Bohunice (2 bloky 440 MW) a Mochovce (2 bloky 440 MW) - 50

dokončovaacuteny ndash 2 bloky Mochovce (440 MW) 1 blok Jaslovskeacute Bohunice (~ 1500 MW)

V budoucnu i dalšiacute elektraacuterny ndash podiacutel na elektřině 70 ndash 80 většiacute podiacutel u tepla vodiacutek

U elektřiny by tak podiacutel mohl byacutet až 70 ndash 80 (nemaacute smysl byacutet většiacute)

Většiacute využitiacute v dopravě v přiacutepadě přechodu na

elektromobily a vodiacutekoveacute hospodaacuteřstviacute

Nahrazeniacute hlavně uhelnyacutech elektraacuteren ndash sniacuteženiacute produkce CO2

Teplaacuterny ndash přechod na menšiacute kompaktniacute zdroje

Možnost kompaktniacutech malyacutech zdrojů kde by se

neměnilo palivo ale celaacute elektraacuterna

Nutnost vhodneacute kombinace a doplňovaacuteniacute s dalšiacutemi

zdroji a uacutesporami

Jadernaacute energetika neniacute samospasitelnaacute ale může byacutet vyacuteznamnyacutem zdrojem energie

Budovanyacute

plovouciacute reaktor

(70 MWe)

EPR reaktor

Některeacute možneacute energetickeacute sceacutenaacuteře

Sceacutenaacuteř 1 Superniacutezkoemisniacute ndash postaveniacute většiacuteho počtu jadernyacutech bloků intenzivniacute

budovaacuteniacute obnovitelnyacutech zdrojů uacuteložiště energie hellip

Česko by zaacutesadně přispělo ke sniacuteženiacute emisiacute

Dnes už velmi nepravděpodobnyacute

Sceacutenaacuteř 3 Druheacute Bavorsko ndash postupnyacute uacutebytek vyacutekonu v jadernyacutech a uhelnyacutech zdrojiacutech

spoleacutehaacuteniacute na větrneacute zdroje na severu Německa a plynoveacute

zdroje regulujiacuteciacute siacuteť u naacutes i v Německu

Situace v Bavorsku ukaacuteže k čemu sceacutenaacuteř vede

Sceacutenaacuteř pravděpodobnyacute v přiacutepadě pokračovaacuteniacute současneacute

nečinnosti

Sceacutenaacuteř 4 Vyacutepadek Dukovan už v roce 2025 ndash třeba tlakem Rakouska a Německa ndash spolu

s odstavenyacutemi uhelnyacutemi bloky ztraacuteta přes 6 GW vyacutekonu

V přiacutepadě nečinnosti a cestě k Bavorskeacutemu sceacutenaacuteři povede

k velkyacutem naacuterokům na regulaci a import elektřiny

Sceacutenaacuteř 2 ASEK ndash poměrně širokeacute rozmeziacute umožňujiacuteciacute optimalizaci podle podmiacutenek

nutnost vyacutestavby jadernyacutech bloků a uacutespěšnyacute rozvoj

obnovitelnyacutech zdrojů a uklaacutedaacuteniacute energie

Je třeba naleacutezt optimum a ve všech sceacutenaacuteřiacutech zajistit bezpečneacute fungovaacuteniacute našeho

energetickeacute ndash vyacutezva pro všechny souvisejiacuteciacute obory

Zaacutevěr1) Jadernaacute energetika prokaacutezala možnost velice efektivniacuteho přechodu k niacutezkoemisniacute

elektroenergetice (Francie Šveacutedsko Ontario hellip)

2) Probleacutemy spojeneacute s velikostiacute těchto zdrojů a citlivostiacute na společenskou podporu

3) Zatiacutem otevřenaacute otaacutezka uacutespěšnosti přechodu k reaktorům III generace (splněniacute

očekaacutevaacuteniacute z hlediska efektivity vyacutestavby a provozu) K tomu potřeba i dostatek

budovanyacutech jednotek a kontinuita Nejleacutepe na tom je VVER1200 a zatiacutem i APR1400

4) Velkyacute potenciaacutel v malyacutech modulaacuterniacutech reaktorech potřeba vyvinout kompaktniacute

model s masovou vyacuterobou (klasickeacute i inovativniacute typy)

5) Pro udržitelneacute využiacutevaacuteniacute jaderneacute energie nutneacute reaktory IV generace nejdaacutele jsou

sodiacutekem a olovem chlazeneacute a vysokoteplotniacute chlazeneacute plynem

6) Urychlovačem řiacutezeneacute transmutory a fuacuteze ndash velkyacute potenciaacutel ale komerčniacute realizace

zatiacutem dost vzdaacutelenaacute ndash velkaacute synergie mezi popsanyacutemi oblastmi

7) Miacuteru využiacutevaacuteniacute jaacutedra silně ovlivniacute reaacutelnaacute miacutera vlivu emisiacute CO2 a nutnost je potlačit

Uacutevod

Jadernaacute energetika dodaacutevaacute zhruba 105 elektřiny v Evropě okolo 25

Podiacutel na niacutezkoemisniacutech zdrojiacutech Evropa okolo 50 USA okolo 60 Česko okolo 75

Uacutespěchy jaderneacute energetiky

1) Ukaacutezala možnost uacutespěšneacuteho přechodu k niacutezkoemisniacute energetice (Francie Šveacutedsko

Švyacutecarsko Ontario hellip)

2) Reaacutelně jde o nejbezpečnějšiacute zdroj (na statistiky obětiacute a škod na vyrobenou MWh)

3) Reaacutelnaacute životnost 50 i viacutece let

Probleacutemy jaderneacute energetiky

1) V povědomiacute společnosti

zmiacuteněneacute uacutespěchy nerezonujiacute

2) Probleacutem s přechodem na

modulaacuterniacute a seacuteriovou vyacutestavbu

3) Vysokeacute počaacutetečniacute investičniacute

naacuteklady

4) Citlivost na stabilitu podpory

jaderneacute energetiky Emisi oxidu uhličiteacuteho lze průběžně sledovat na straacutenkaacutech

na straacutenkaacutech httpselectricitymaptmrowco

Emise škodlivin a CO2

1) Přiacuterůstek oxidu uhličiteacuteho a jeho průmyslovyacute původ je potvrzen kvalitniacutem

měřeniacutem velikost jeho dopadů na klima je staacutele otevřenou otaacutezkou

2) Zdravotniacute a ekologickeacute dopady emisiacute dalšiacutech škodlivin jsou takeacute prokaacutezaacuteny

3) Uacutestup od uhliacute a ropy snižuje i množstviacute zdravotně zaacutevadnyacutech škodlivin

4) Škodliviny produkuje i spalovaacuteniacute biomasy

5) Spalovaacuteniacute plynu minimum škodlivin ale CO2 sniacuteženo jen na zhruba polovinu

6) Efektivniacute a racionaacutelniacute zavaacuteděniacute niacutezkoemisniacutech zdrojů maacute smysl

Enormniacute znečištěniacute čiacutenskyacutech měst Měřeniacute CO2 a 14C v UacuteJF AV ČR

Jaderneacute zdroje - současnost

Tři zaacutekladniacute teacutemata

1) Přechod k reaktorům III generace

2) Zavedeniacute Malyacutech modulaacuterniacutech reaktorů

3) Vyacutevoj reaktorů IV generace

Malyacute modulaacuterniacute reaktor

HTR-PM v Čiacuteně

Instalovanyacute vyacutekon 393 GWe (začaacutetek roku 2018)

Rozestavěno 616 GWe

Reaktor EPR (Olkiluoto 3) Rychlyacute reaktor chlazenyacute sodiacutekem BN-800 ndashBělojarsk 3

Renesance v Čiacuteně stagnace v Evropě a USA

USA a Evropa ndash prodlužovaacuteniacute životnosti bloků

Klasickeacute jaderneacute reaktory

Štěpnaacute reakce - štěpeniacute jaacutedra samovolneacute nebo po ziacuteskaacuteniacute energie

- obvykle se dodaacute energie zaacutechytem neutronu

- doprovaacutezena vznikem neutronů s energiemi v

oblasti jednotek MeV ( 2 - 3 neutrony na štěpeniacute)

(čaacutest hned ndash čaacutest zpožděnaacute)

Řetězovaacute štěpnaacute reakce Štěpeniacute nuklidů 235U 239Pu 233U

zaacutechytem neutronu 235U + n rarr 236U 85 - štěpeniacute

15 - emise fotonu

Instalace reaktoroveacute naacutedoby prvniacuteho bloku

noveacute elektraacuterny Shin Hanul (Jižniacute Korea)

Velmi vysokeacute hodnoty uacutečinnyacutech průřezů zaacutechytu neutronů

pro maleacute energie neutronů (10-2 eV)

Nutnost zpomalovaacuteniacute neutronů - moderaacutetor

Štěpeniacute - vznik štěpnyacutech produktů

Zaacutechyt emise fotonu rozpad beta - vznik transuranů

Multiplikačniacute faktor k - počet neutronů naacutesledujiacuteciacute generace

neutronů produkovanyacutech na jeden neutron předchoziacute generace

k lt 1 podkritickyacute systeacutem

k = 1 kritickyacute systeacutem

k gt 1 nadkritickyacute systeacutem

Palivo

1) přiacuterodniacute uran - složen z 238U a jen 072 235U

2) obohacenyacute uran - zvyacutešeniacute obsahu 235U na 3-4

(klasickeacute reaktory ndash i přiacuterodniacute ndash

moderace těžkou vodou - CANDU)

Manipulace s palivem (Fangjiashan 1) Vnitřek reaktoru ndash instalace Sanmen I

Principiaacutelniacute scheacutema reaktoruDůležityacute odvod tepla (voda)

většinou ve formě UO2

Dukovany ndash reaktorovyacute saacutel

T12(238U) = 451109 r T12(

235U) = 713 108 r

Regulačniacute kompenzačniacute

a bezpečnostniacute tyče

Ovlaacutedaacuteniacute

Chlazeniacute

Moderaacutetor voda grafit

V uacutenoru 2018 (podle World Nuclear Association)

445 energetickyacutech reaktorů s vyacutekonem 396 GWe

(28 z nich je v Japonsku dočasně odstavenyacutech)

staviacute se 57 s vyacutekonem 62 GWe

plaacutenovaneacute 132 s vyacutekonem 131 GWe

produkce teacuteměř 11 elektřiny

celkovaacute provozniacute zkušenost gt 25 000 reaktorroků

Tlakovodniacute a varnyacute reaktor systeacutem předaacutevaacuteniacute tepla turbiacuteně kteraacute vyraacutebiacute elektřinu

Jadernaacute elektraacuternaYonggwang v Jižniacute Koreji

Tlakovodniacute reaktor Varnyacute reaktor

Po roce 2011 dopad Fukušimy I 38 japonskyacutech

rektorů je vypnuto

Podiacutel jaacutedra na produkci elektřiny něco pod 11

Rok 2017 ndash 2519 TWh 103

Rychleacute (množiveacute) reaktory

Nemoderovaneacute neutrony rarr menšiacute pravděpodobnost reakciacute rarr většiacute intenzita neutronů

rarr většiacute počet štěpeniacute rarr nutnost vysokeacuteho obohaceniacute uranu 20 - 50 235U (ekvivalentně 239Pu)

Produkce 239Pu 238U + n rarr 239U(β-) + γ rarr 239Ne (β-)rarr239Pu rarr produkce paliva

Z 239Pu viacutece neutronů (3 na jedno štěpeniacute) rarr produkce viacutece plutonia než se spotřebuje (plodivaacute zoacutena)

Efektivnějšiacute využitiacute paliva ndash menšiacute citlivost na složeniacute paliva spalovaacuteniacute transuranů

Vysokeacute obohaceniacute rarr vysokaacute produkce tepla rarr nutnost

vyacutekonneacuteho chlazeniacute rarr roztavenyacute sodiacutek (teplota 550 oC)

roztaveneacute olovo

Doba života generace rychlyacutech neutronů velmi kraacutetkaacute rarr

většiacute role zpožděnyacutech neutronů při regulaci

Čiacutenskyacute reaktor CEFR

s vyacutekonem 20 MWe v

spuštěnyacute v roce 2014

BN600 Bělojarskaacute

jadernaacute elektraacuterna

v Rusku

Rychlyacute reaktor BN800

Bělojarskaacute elektraacuterna

Spuštěn 2014

Různeacute generace jadernyacutech reaktorů

Využiacutevaacuteniacute jaderneacute energie od padesaacutetyacutech let

Komerčniacute reaktory od šedesaacutetyacutech sedmdesaacutetyacutech let

osmdesaacutetaacute a devadesaacutetaacute leacuteta - staacutele efektivnějšiacute a bezpečnějšiacute

Začaacutetek tohoto stoletiacute ndash novaacute III generace ndash evolučniacute vyacutevoj - efektivniacute bezpečneacute

(kontejnment pasivniacute bezpečnostniacute prvky) dlouhodobaacute životnost

Současneacute reaktory

Až na vyacutejimku generace II Spolehlivaacute funkce staacutele efektivnějšiacute využitiacute

Prodlužovaacuteniacute životnosti (přes 40 let) zkracovaacuteniacute přestaacutevek optimalizace

vyacutekonu (dukovanskeacute reaktory dřiacuteve 440 MWe nyniacute teacuteměř 500 MWe)

Dva dokončeneacute bloky 1 a 2 jaderneacute elektraacuterny

Cernavoda v Rumunsku (reaktor CANDU)

Transport českeacute reaktoroveacute naacutedoby pro

dostavbu Mochovců(reaktory VVER 440)

V USA vyacutekon jaderneacute energetiky rostl i když se noveacute reaktory nestavěly

Podiacutel jaderneacute energie v některyacutech staacutetech velkyacute (Francie až 71 )

V současnosti boom vyacutestavby v rozviacutejejiacuteciacutech se zemiacutech Asie

V Evropě se dostavujiacute nedokončeneacute reaktory ndash noveacute budou už III generace

Instalace reaktoroveacute naacutedoby bloku Rostov 3 (VVER 1000) Bloky VVER1000 Kudankullam Indie

Bloky elektraacuterny Fang-čcheng-kang 1 a 2

Přechod od generace II

ke generaci III

Hlavně v Čiacuteně se dokončuje řada

bloků II generace

Evoluciacute přechod ke generaci III

U dokončovanyacutech bloků II generace

řada prvků III generace

Reaktory III a III+ generace

1) Současnaacute doba ndash přechod k reaktorům III generace

2) Zvyacutešenaacute bezpečnost ndash odolnějšiacute kontejnment efektivniacute chlazeniacute pasivniacute prvky

bazeacuten pro chlazeniacute kontejnmentu rekombinace vodiacuteku lapač aktivniacute zoacuteny

3) Modulaacuterniacute a seacuteriovaacute produkce komponent ndash efektivnějšiacute a levnějšiacute (je třeba ověřit)

4) Snadnějšiacute efektivnějšiacute a levnějšiacute provoz (prvniacute reaktory zatiacutem jen kraacutetce v

provozu)

5) Životnost přesahujiacuteciacute 60 let

6) Využiacutevaacuteniacute paliva typu MOX (efektivnějšiacute využitiacute uranu)

7) Rozsaacutehleacute možnosti regulace

Reaktorovaacute naacutedoba VVER1200 (Ostrovec) Vizualizace elektraacuterny Hinkley Point C

Zvyacutešeniacute bezpečnosti

Lapač aktivniacute zoacuteny bloku VVER1200

(elektraacuterna Ostrovec Bělorusko)

1) Pasivniacute chlazeniacute v přiacutepadě havaacuterie

2) Přirozenaacute cirkulace vzduchu přes tepelneacute vyacuteměniacuteky

3) Dvojityacute kontejnment

4) Vodniacute bazeacuten k ochlazovaacuteniacute kontejnmentu

5) Rychleacute vstřikovaacuteniacute kyseliny boriteacute

6) Zařiacutezeniacute pro rekombinaci vodiacuteku

7) Lapač aktivniacute zoacuteny (Lapač koria)

Vnějšiacute vzhled kontejnmentu VVER1000

elektraacuterna Kudankullam (bliacutežiacute se III generaci

Vnějšiacute vzhled kontejnmentu AP1000

Rok 2018 ndash průlom u bloků III generace

Spouštiacute se šest novyacutech reaktorů III generace přičemž uacuteplně prvniacute typu AP1000 a EPR

EPR ndash Tchaj-šan

AP1000 ndash San-men

VVER1200 - Novovoroněž

Barakah 1

Ktereacute bloky jsou k dispozici

ABWR ndash varnyacute reaktor vybudovanyacute v Japonsku a na Tchaj-wanu

nyniacute odstaveneacute (III )

AP 1000 ndash již tři běžiacute v Čině Westinghouse maacute velkeacute probleacutemy

nechce se už podiacutelet na samotneacute vyacutestavbě negativniacute zkušenosti z

USA (III+)

EPR ndash jeden běžiacute v Čiacuteně (Finsko Francie bude v roce 2019)

probleacutemy při stavbě uvidiacuteme zkušenosti z Velkeacute Britaacutenie přiacuteliš

velkyacute vyacutekon až 1700 MW (III+)

APR1400 ndash běžiacute v Jižniacute Koreji dokončuje se v SAE pozitivniacute

reference v domovskaacute země odstupuje od jaacutedra (III)

Hualong One ndash zatiacutem neběžiacute (prvniacute 2019) dobreacute zkušenosti z

kontinuaacutelniacute vyacutestavby reaktorů v Čiacuteně (III+)

VVER1200 ndash běžiacute v Rusku dokončuje se v Bělorusku stavba ve

Finsku Maďarsku Turecku Bangladeši Kontinuaacutelniacute stavba a

evoluce reaktorů Intenzivniacute zapojeniacute českyacutech firem (III+)

Fungujiacuteciacute a ve vyacutestavbě

Dalšiacute projekty ESBWR ATMEA1 pokročileacute typy CANDU

Je třeba alespoň některeacute z modelů začiacutet stavět hromadně v seacuterii ndash nejbliacuteže k tomu maacute

VVER1200 přiacutepadně čiacutenskeacute modely (důležitaacute kontinuita budovaacuteniacute bloků)

Důležiteacute je jak se jednotliveacute modely osvědčiacute v provozu důraz na bezpečnost a ekonomiku

Nelze přeskočit hned k malyacutem modulaacuterniacutem reaktorům IV generaci nebo fuacutezi nutnost

kontinuity a firem se zkušenostiacute v oboru

Nutnost nahrazeniacute staacuternouciacute flotily v Evropě a USA a pokrytiacute rostouciacutech potřeb v

rozvojovyacutech zemiacutech (Indie Čiacutena Turecko hellip)

Novovoroněžskaacute 6 a 7 ndash prvniacute fungujiacuteciacute bloky III+ generace

Maleacute modulaacuterniacute reaktory

1) Zaacutesadniacute probleacutem ndash vysokeacute počaacutetečniacute investice jen velmi velkyacute zdroj

2) Řešeniacute ndash maleacute modulaacuterniacute reaktory (vyacutekon menšiacute než 300 MWe 500 MWe)

3) Umožňujiacute a) Postavit velkou elektraacuternu postupně

b) Postavit malyacute blok třeba pro teplaacuterenskeacute uacutečely

4) Možneacute varianty a) Založeneacute na klasickeacutem zaacutekladě

b) Maleacute modulaacuterniacute reaktory IV generace

c) bdquoBaterieldquo s dlouhou periodou vyacuteměny paliva

5) Zatiacutem spiacuteše exotika pro specifickeacute uacutečely (reaacutelneacute modely zatiacutem v projektech)

Plovouciacute elektraacuterna Akademik Lomonosov Architektonickaacute vize kompaktniacute bdquobaterieldquo StarCore Nuclear

Současnyacute stav ndash otaacutezka budoucnosti otevřenaacute

Dokončovanyacute KLT-40S (Rusko) ndash tlakovodniacute 35 MWe plovouciacute elektraacuterna Akademik

Lomonsov nahrazuje dosluhujiacuteciacute Bilibinskou elektraacuternu (4 bloky s 11 MWe)

(klasickyacute model ndash podobně i lodniacute reaktory RITM-200 s 50 MWe)

Zahaacutejenyacute ACPR50S (Čiacutena) ndash 60 MWe

Plovouciacute i pozemniacute elektraacuterny (ACPR100)

Plovouciacute elektraacuterna Akademik Lomonosov

nahradiacute Bilibinskou elektraacuternu

Představa budouciacute čiacutenskeacute plovouciacute jaderneacute

elektraacuterny

Dokončovanyacute HTR-PM ndash vysokoteplotniacute reaktor chlazenyacute plynem dva bloky s jednou

turbiacutenou 210 MWe

Pokročilyacute

Rozpracovaneacute projekty (cesta do budoucnosti)

Tlakovodniacute - VBER-300 (Rusko) SMR-160 (USA)

Integraacutelniacute tlakovodniacute ndash NuScale (USA) ACP100 (Čiacutena) SMART (Jižniacute Korea)

Sodiacutekovyacute rychlyacute ndash PRISM ARC-100

Integraacutelniacute tekuteacute soli ndash Integral MSR (Kanada)

Chlazenyacute olovem ndash BREAST (Rusko)

Chlazenyacute bismutem a olovem ndash SVBR100 (Rusko)

Scheacutema elektraacuterny

Terrestrial Energy

Kanada

Kritickeacute ndash dokončeniacute

prototypu a seacuteriovaacute vyacuteroba

Vyacuteroba paliva pro bloky HTR-PM

Jak jsme na tom s palivem

Znaacutemeacute zaacutesoby 55 milionů tun (130 $kg)

Austraacutelie 23 Kazachstaacuten 15 Rusko 10 Kanada 8

Uraninit jeden z typů uranoveacute rudy

Zaacutesoby uranu maacute i Česko

Důl Rožnaacute v Dolniacute RožiacutenceKanada je největšiacutem producentem uranu

Lepšiacute prospekciacute až řaacutedoveacute zvyacutešeniacute zaacutesob

Současnaacute potřeba ndash 65 014 tun

Těžba 1) Podzemniacute

2) Povrchovaacute

3) Louženiacutem (29)

4) Vedlejšiacute produkt (10)

(i obsahy uranu 0025 a meacuteně)

5) Zpracovaacuteniacute elektraacuterenskeacuteho popiacutelku

Těžba v roce 2013

(59 678 t)

Kazachstaacuten 22567 t

Kanada 9332 t

Austraacutelie 6350 t

Niger 4528 t

Rusko 3135 t

(61)

Spotřeba 1000 MW ndash 200 tun přiacuterodniacuteho uranu ročně

Svět ndash 430 000 MW ndash 65 000 tun ročně (při takoveacute spotřebě znaacutemeacute zaacutesoby pro

cenu 130 $ na 85 let) ndash cena byla už i 300 $ - odhad zaacutesob o řaacuted až dva většiacute

Těžba v Česku 225 tun (2015) v principu zaacutesoby až 109 000 t (při ceně 300 $)

Zbrojniacute uran a plutonium ndash ekvivalent 545 000 tun přiacuterodniacuteho uranu

Využitiacute uranu 238 ndash přiacuterodniacute uran 07 uranu 235 rarr viacutece než 100kraacutet viacutece paliva

Přepracovaacuteniacute vyhořeleacuteho paliva ndash MOX ndash efektivnějšiacute využitiacute

Spolehlivě zhruba na stoletiacute i při zvyacutešeniacute produkce několikanaacutesobně

Možnost i při vysokeacutem zvyacutešeniacute využitiacute jaacutedra na tisiacuteciletiacute

Zpracovatelskyacute zaacutevod dolu Beverley (Austraacutelie)

Thoriovyacute cyklus (vyacutehoda ndash nevznikajiacute transurany)

232Th T12 = 14051010 let rarr je ho ještě viacutece než uranu 238

232Th + n rarr 233Th(β-) + γ rarr 233Pa(β-) + γ rarr 233U

vyacuteskyt v monazitu

Austraacutelie 452 000 tun

USA 400 000 tun

Turecko 344 000 tun

Indie 319 000 tun

Celkově 2 400 000 tun

Produkce štěpneacuteho materiaacutelu

možnost zajištěniacute jaderneacute energetiky na tisiacuteciletiacute

Velkeacute zaacutesoby thoria maacute opět Austraacutelie a takeacute Indie

Pozor znaacutemeacute zaacutesoby

Znalosti velmi sporeacute

Množstviacute určitě řaacutedově podceněneacute

Reaktory IV generace

Proč je potřebujeme

1) Zvyacutešeniacute efektivity využitiacute uranu a thoria (zaacutesoby paliva na mnoho tisiacuteciletiacute) ndash rychleacute

reaktory

2) Sniacuteženiacute objemu a nebezpečnosti radioaktivniacuteho odpadu (uzavřeniacute palivoveacuteho cyklu) ndash

exotickeacute typy s tekutyacutem palivem a průběžnou separaciacute

3) Zvyacutešeniacute efektivity produkce elektřiny a tepla pro průmysl (vysokoteplotniacute reaktory

pro průmysl i produkci vodiacuteku)

4) Uacuteplně noveacute koncepty někdy značně exotickeacute ndash šest třiacuted konceptů

Sodiacutekem chlazenyacute reaktor BN800

Sodiacutekem chlazenyacute reaktor ndash rychlyacute reaktor uacutespěšneacute komerčniacute bloky BN600 a BN800

v Rusku prototyp CEFR (Čiacutena) dokončovanyacute blok Kalpakkam 500 MWe (Indie)

evropskyacute hlavně francouzskyacute projekt ASTRID

Olovem chlazenyacute reaktor ndash rychlyacute reaktor chla-

zenyacute tekutyacutem kovem zkušenosti na ponorkaacutech

BREST-300 ndash prototypovyacute reaktor (Rusko)

Palivovyacute soubor a staveniště reaktoru BREST 300

Sodiacutekovyacute reaktor Kalpakkam (Indie)

Ruskaacute ponorka s olovem chlazenyacutem reaktorem

Vysokoteplotniacute plynem chlazenyacute reaktor ndash chlazenyacute

heacuteliem (přiacutepadně jinyacutem plynem) moderovanyacute

grafitem vysokyacute stupeň vyhořeniacute paliva pasivniacute

bezpečnost dokončovanyacute reaktor s palivem v

podobě kouliacute v Čiacuteně ndash HTR-PM spolupraacutece se

Saudskou Araacutebiiacute

Reaktor chlazenyacute superkritickou vodou ndash nadkritickeacute

bloky s klasickou moderaciacute velmi vysokaacute efektivita

konverze tepla na elektřinu Smyčka se

superkritickou vodou v UacuteJV

Reaktory využiacutevajiacuteciacute tekuteacute soli ndash využitiacute fluoroveacute

soliacute s lithiem tekuteacute palivo ndash nejinovativnějšiacute

princip různeacute typy moderace (energetickeacuteho

spektra) Vhodnyacute pro konverzi thoria 232 na uran

233 Nejdaacutele v Čiacuteně Zapojeniacute CVŘ a UacuteJV

Rychlyacute reaktor chlazenyacute plynem ndash chlazeniacute heliem

nemoderovanyacute evropskyacute projekt ALLEGRO

uacutevahy o jeho vyacutestavbě ve Středniacute Evropě heliovaacute

smyčka v UacuteJV as Řež

Kuloveacute palivo pro reaktor HTR-PM v Čiacuteně

Instalace reaktoru HTR-PM v Čiacuteně

Scheacutema projektu reaktoru Allegro

Prvniacute dokončovaneacute uacuteložiště vyhořeleacuteho paliva

Onkalo

Finsko ndash bliacutezko elektraacuterny

Olkiluoto

Žulovyacute masiacutev ndash umiacutestěniacute

500 m pod povrchem

2004 ndash začaacutetek ražby

2015 ndash licence pro vyacutestavbu

2020 ndash dokončeniacute 1etapy

2024 ndash začaacutetek uklaacutedaacuteniacute

Recyklace ndash palivo MOX

Využitiacute uranu a plutonia z vyhořeleacuteho

paliva

Přepracovaciacute zaacutevod ndash separace uranu a

plutonia

Přepracovaacuteniacute a produkci MOX ndash

Francie Velkaacute Britaacutenie Rusko

Sniacuteženiacute potřeby čerstveacuteho uranu a

zmenšeniacute objemu odpadu

Radionuklidoveacute zdroje pro vesmiacuter ndash chybiacute plutonium 238

Miacutesto 238Pu použiacutet 241Am z jaderneacuteho odpadu

plutonium 238 americium 241

poločas rozpadu 87 7 let 432 let

Nejintenzivnějšiacute gama 004 36

Energie gama 43 keV 60 keV

Energie rozpadu 56 MeV 56 MeV

Hustota energie 054 kWkg 0105 kWkg

Možnost ziacuteskat chemickou separaciacute z vyhořeleacuteho paliva (staryacutech zaacutesob plutonia)

Vyacutehody Možnost ziacuteskaacuteniacute bez speciaacutelniacuteho ozařovaacuteniacute ve speciaacutelniacutem reaktoru

Pomalejšiacute pokles vyacutekonu

Nevyacutehody Teacuteměř 5kraacutet vyššiacute potřebnaacute hmotnost ( 5kraacutet nižšiacute aktivita)

Vyacuteraznějšiacute aktivita gama ndash nutnost řešit stiacuteněniacute před touto radiaciacute

Ziacuteskaacutevaacuteniacute americia 241

Chemickaacute

separace

americia

Čisteacute plutonium americium pro vesmiacuter

Přepracovaacuteniacute

paliva

Separovaneacute plutonium

Čas uloženiacute

Z plutoniiacute jedině 241Pu se rozpadaacute beta rozpadem při rozpadu směsi plutoniiacute

tak vznikaacute pouze izotop americia 241Am (241Pu rarr 241Am T12 = 14 let)

241Pu rarr 241Am

Urychlovačem řiacutezeneacute transmutory

Z čeho se sklaacutedaacute

1) Urychlovač protonů - energie 100 - 1000 MeV

2) Terč - olovo wolfram hellip

3) Naacutedoba obsahujiacuteciacute systeacutem jaderneacuteho odpadu moderaacutetoru

Nutnost separace stabilniacutech a kraacutetkodobyacutech izotopů

Zaacutekladniacute vlastnosti

1) Využiacutevaacute třiacuteštivyacutech reakciacute

2) Velmi vysokaacute hustota neutronů rarr efektivniacute transmutace

3) Podkritickyacute režim provozu

4) Produkce neutronů ve velmi širokeacutem rozmeziacute energiiacute

Scheacutema koncepce urychlovačem řiacutezeneacuteho jaderneacuteho transmutoru

Praacutece na analyacuteze terče Megapie

v horkyacutech komoraacutech v PSI

Olověnyacute terč při testech v laboratoři CERN

Termojadernaacute elektraacuterna

Tokamak ITER ndash prvniacute fuacutezniacute reaktor vyacutekon 500 MW 10kraacutet vyššiacute než vklad demonstruje

chovaacuteniacute plazmy u elektraacuterny fuacutezniacute reakce deuteria a tritia testy s produkciacute tritia

Tokamak ITER ndash produkce 10kraacutet viacutece energie

DEMO ndash prvniacute prototyp fuacutezniacute elektraacuterny ndash i s turbiacutenou a produkciacute paliva (tritia) z lithia

Současnyacute časovyacute plaacuten Sestavovaacuteniacute a instalace zařiacutezeniacute 2018 ndash 2025

prvniacute plazma ndash 2025 přechod na studium fuacutezniacutech reakciacute d+t -2035

Na zaacutekladě vyacutesledků vyacutezkumů za pomociacute ITER (i jeho budovaacuteniacute) přechod k reaacutelneacute

elektraacuterně

Jineacute cesty ndash stelaraacutetor inerciaacutelniacute udrženiacute NIF (USA) ndash zatiacutem daleko za tokamaky

Jakeacute možnosti jaacutedro poskytuje

Efektivniacute většiacute zdroj energie minimaacutelně (chlazeniacute) zaacutevislyacute na miacutestniacutech podmiacutenkaacutech

staacutelyacute stabilniacute vyacutekon rarr vhodneacute zaacutekladniacute většiacute zdroje

Česko ndash Dukovany (4 500 MW) a Temeliacuten (2 1000 MW) ndash celkem 4000 MW (36 )

uacutevaha ndash 2 bloky Temeliacuten a 2 Dukovany ( ~ 5000 MW) ndash 60 elektrickeacute energie

Slovensko - Jaslovskeacute Bohunice (2 bloky 440 MW) a Mochovce (2 bloky 440 MW) - 50

dokončovaacuteny ndash 2 bloky Mochovce (440 MW) 1 blok Jaslovskeacute Bohunice (~ 1500 MW)

V budoucnu i dalšiacute elektraacuterny ndash podiacutel na elektřině 70 ndash 80 většiacute podiacutel u tepla vodiacutek

U elektřiny by tak podiacutel mohl byacutet až 70 ndash 80 (nemaacute smysl byacutet většiacute)

Většiacute využitiacute v dopravě v přiacutepadě přechodu na

elektromobily a vodiacutekoveacute hospodaacuteřstviacute

Nahrazeniacute hlavně uhelnyacutech elektraacuteren ndash sniacuteženiacute produkce CO2

Teplaacuterny ndash přechod na menšiacute kompaktniacute zdroje

Možnost kompaktniacutech malyacutech zdrojů kde by se

neměnilo palivo ale celaacute elektraacuterna

Nutnost vhodneacute kombinace a doplňovaacuteniacute s dalšiacutemi

zdroji a uacutesporami

Jadernaacute energetika neniacute samospasitelnaacute ale může byacutet vyacuteznamnyacutem zdrojem energie

Budovanyacute

plovouciacute reaktor

(70 MWe)

EPR reaktor

Některeacute možneacute energetickeacute sceacutenaacuteře

Sceacutenaacuteř 1 Superniacutezkoemisniacute ndash postaveniacute většiacuteho počtu jadernyacutech bloků intenzivniacute

budovaacuteniacute obnovitelnyacutech zdrojů uacuteložiště energie hellip

Česko by zaacutesadně přispělo ke sniacuteženiacute emisiacute

Dnes už velmi nepravděpodobnyacute

Sceacutenaacuteř 3 Druheacute Bavorsko ndash postupnyacute uacutebytek vyacutekonu v jadernyacutech a uhelnyacutech zdrojiacutech

spoleacutehaacuteniacute na větrneacute zdroje na severu Německa a plynoveacute

zdroje regulujiacuteciacute siacuteť u naacutes i v Německu

Situace v Bavorsku ukaacuteže k čemu sceacutenaacuteř vede

Sceacutenaacuteř pravděpodobnyacute v přiacutepadě pokračovaacuteniacute současneacute

nečinnosti

Sceacutenaacuteř 4 Vyacutepadek Dukovan už v roce 2025 ndash třeba tlakem Rakouska a Německa ndash spolu

s odstavenyacutemi uhelnyacutemi bloky ztraacuteta přes 6 GW vyacutekonu

V přiacutepadě nečinnosti a cestě k Bavorskeacutemu sceacutenaacuteři povede

k velkyacutem naacuterokům na regulaci a import elektřiny

Sceacutenaacuteř 2 ASEK ndash poměrně širokeacute rozmeziacute umožňujiacuteciacute optimalizaci podle podmiacutenek

nutnost vyacutestavby jadernyacutech bloků a uacutespěšnyacute rozvoj

obnovitelnyacutech zdrojů a uklaacutedaacuteniacute energie

Je třeba naleacutezt optimum a ve všech sceacutenaacuteřiacutech zajistit bezpečneacute fungovaacuteniacute našeho

energetickeacute ndash vyacutezva pro všechny souvisejiacuteciacute obory

Zaacutevěr1) Jadernaacute energetika prokaacutezala možnost velice efektivniacuteho přechodu k niacutezkoemisniacute

elektroenergetice (Francie Šveacutedsko Ontario hellip)

2) Probleacutemy spojeneacute s velikostiacute těchto zdrojů a citlivostiacute na společenskou podporu

3) Zatiacutem otevřenaacute otaacutezka uacutespěšnosti přechodu k reaktorům III generace (splněniacute

očekaacutevaacuteniacute z hlediska efektivity vyacutestavby a provozu) K tomu potřeba i dostatek

budovanyacutech jednotek a kontinuita Nejleacutepe na tom je VVER1200 a zatiacutem i APR1400

4) Velkyacute potenciaacutel v malyacutech modulaacuterniacutech reaktorech potřeba vyvinout kompaktniacute

model s masovou vyacuterobou (klasickeacute i inovativniacute typy)

5) Pro udržitelneacute využiacutevaacuteniacute jaderneacute energie nutneacute reaktory IV generace nejdaacutele jsou

sodiacutekem a olovem chlazeneacute a vysokoteplotniacute chlazeneacute plynem

6) Urychlovačem řiacutezeneacute transmutory a fuacuteze ndash velkyacute potenciaacutel ale komerčniacute realizace

zatiacutem dost vzdaacutelenaacute ndash velkaacute synergie mezi popsanyacutemi oblastmi

7) Miacuteru využiacutevaacuteniacute jaacutedra silně ovlivniacute reaacutelnaacute miacutera vlivu emisiacute CO2 a nutnost je potlačit

Emise škodlivin a CO2

1) Přiacuterůstek oxidu uhličiteacuteho a jeho průmyslovyacute původ je potvrzen kvalitniacutem

měřeniacutem velikost jeho dopadů na klima je staacutele otevřenou otaacutezkou

2) Zdravotniacute a ekologickeacute dopady emisiacute dalšiacutech škodlivin jsou takeacute prokaacutezaacuteny

3) Uacutestup od uhliacute a ropy snižuje i množstviacute zdravotně zaacutevadnyacutech škodlivin

4) Škodliviny produkuje i spalovaacuteniacute biomasy

5) Spalovaacuteniacute plynu minimum škodlivin ale CO2 sniacuteženo jen na zhruba polovinu

6) Efektivniacute a racionaacutelniacute zavaacuteděniacute niacutezkoemisniacutech zdrojů maacute smysl

Enormniacute znečištěniacute čiacutenskyacutech měst Měřeniacute CO2 a 14C v UacuteJF AV ČR

Jaderneacute zdroje - současnost

Tři zaacutekladniacute teacutemata

1) Přechod k reaktorům III generace

2) Zavedeniacute Malyacutech modulaacuterniacutech reaktorů

3) Vyacutevoj reaktorů IV generace

Malyacute modulaacuterniacute reaktor

HTR-PM v Čiacuteně

Instalovanyacute vyacutekon 393 GWe (začaacutetek roku 2018)

Rozestavěno 616 GWe

Reaktor EPR (Olkiluoto 3) Rychlyacute reaktor chlazenyacute sodiacutekem BN-800 ndashBělojarsk 3

Renesance v Čiacuteně stagnace v Evropě a USA

USA a Evropa ndash prodlužovaacuteniacute životnosti bloků

Klasickeacute jaderneacute reaktory

Štěpnaacute reakce - štěpeniacute jaacutedra samovolneacute nebo po ziacuteskaacuteniacute energie

- obvykle se dodaacute energie zaacutechytem neutronu

- doprovaacutezena vznikem neutronů s energiemi v

oblasti jednotek MeV ( 2 - 3 neutrony na štěpeniacute)

(čaacutest hned ndash čaacutest zpožděnaacute)

Řetězovaacute štěpnaacute reakce Štěpeniacute nuklidů 235U 239Pu 233U

zaacutechytem neutronu 235U + n rarr 236U 85 - štěpeniacute

15 - emise fotonu

Instalace reaktoroveacute naacutedoby prvniacuteho bloku

noveacute elektraacuterny Shin Hanul (Jižniacute Korea)

Velmi vysokeacute hodnoty uacutečinnyacutech průřezů zaacutechytu neutronů

pro maleacute energie neutronů (10-2 eV)

Nutnost zpomalovaacuteniacute neutronů - moderaacutetor

Štěpeniacute - vznik štěpnyacutech produktů

Zaacutechyt emise fotonu rozpad beta - vznik transuranů

Multiplikačniacute faktor k - počet neutronů naacutesledujiacuteciacute generace

neutronů produkovanyacutech na jeden neutron předchoziacute generace

k lt 1 podkritickyacute systeacutem

k = 1 kritickyacute systeacutem

k gt 1 nadkritickyacute systeacutem

Palivo

1) přiacuterodniacute uran - složen z 238U a jen 072 235U

2) obohacenyacute uran - zvyacutešeniacute obsahu 235U na 3-4

(klasickeacute reaktory ndash i přiacuterodniacute ndash

moderace těžkou vodou - CANDU)

Manipulace s palivem (Fangjiashan 1) Vnitřek reaktoru ndash instalace Sanmen I

Principiaacutelniacute scheacutema reaktoruDůležityacute odvod tepla (voda)

většinou ve formě UO2

Dukovany ndash reaktorovyacute saacutel

T12(238U) = 451109 r T12(

235U) = 713 108 r

Regulačniacute kompenzačniacute

a bezpečnostniacute tyče

Ovlaacutedaacuteniacute

Chlazeniacute

Moderaacutetor voda grafit

V uacutenoru 2018 (podle World Nuclear Association)

445 energetickyacutech reaktorů s vyacutekonem 396 GWe

(28 z nich je v Japonsku dočasně odstavenyacutech)

staviacute se 57 s vyacutekonem 62 GWe

plaacutenovaneacute 132 s vyacutekonem 131 GWe

produkce teacuteměř 11 elektřiny

celkovaacute provozniacute zkušenost gt 25 000 reaktorroků

Tlakovodniacute a varnyacute reaktor systeacutem předaacutevaacuteniacute tepla turbiacuteně kteraacute vyraacutebiacute elektřinu

Jadernaacute elektraacuternaYonggwang v Jižniacute Koreji

Tlakovodniacute reaktor Varnyacute reaktor

Po roce 2011 dopad Fukušimy I 38 japonskyacutech

rektorů je vypnuto

Podiacutel jaacutedra na produkci elektřiny něco pod 11

Rok 2017 ndash 2519 TWh 103

Rychleacute (množiveacute) reaktory

Nemoderovaneacute neutrony rarr menšiacute pravděpodobnost reakciacute rarr většiacute intenzita neutronů

rarr většiacute počet štěpeniacute rarr nutnost vysokeacuteho obohaceniacute uranu 20 - 50 235U (ekvivalentně 239Pu)

Produkce 239Pu 238U + n rarr 239U(β-) + γ rarr 239Ne (β-)rarr239Pu rarr produkce paliva

Z 239Pu viacutece neutronů (3 na jedno štěpeniacute) rarr produkce viacutece plutonia než se spotřebuje (plodivaacute zoacutena)

Efektivnějšiacute využitiacute paliva ndash menšiacute citlivost na složeniacute paliva spalovaacuteniacute transuranů

Vysokeacute obohaceniacute rarr vysokaacute produkce tepla rarr nutnost

vyacutekonneacuteho chlazeniacute rarr roztavenyacute sodiacutek (teplota 550 oC)

roztaveneacute olovo

Doba života generace rychlyacutech neutronů velmi kraacutetkaacute rarr

většiacute role zpožděnyacutech neutronů při regulaci

Čiacutenskyacute reaktor CEFR

s vyacutekonem 20 MWe v

spuštěnyacute v roce 2014

BN600 Bělojarskaacute

jadernaacute elektraacuterna

v Rusku

Rychlyacute reaktor BN800

Bělojarskaacute elektraacuterna

Spuštěn 2014

Různeacute generace jadernyacutech reaktorů

Využiacutevaacuteniacute jaderneacute energie od padesaacutetyacutech let

Komerčniacute reaktory od šedesaacutetyacutech sedmdesaacutetyacutech let

osmdesaacutetaacute a devadesaacutetaacute leacuteta - staacutele efektivnějšiacute a bezpečnějšiacute

Začaacutetek tohoto stoletiacute ndash novaacute III generace ndash evolučniacute vyacutevoj - efektivniacute bezpečneacute

(kontejnment pasivniacute bezpečnostniacute prvky) dlouhodobaacute životnost

Současneacute reaktory

Až na vyacutejimku generace II Spolehlivaacute funkce staacutele efektivnějšiacute využitiacute

Prodlužovaacuteniacute životnosti (přes 40 let) zkracovaacuteniacute přestaacutevek optimalizace

vyacutekonu (dukovanskeacute reaktory dřiacuteve 440 MWe nyniacute teacuteměř 500 MWe)

Dva dokončeneacute bloky 1 a 2 jaderneacute elektraacuterny

Cernavoda v Rumunsku (reaktor CANDU)

Transport českeacute reaktoroveacute naacutedoby pro

dostavbu Mochovců(reaktory VVER 440)

V USA vyacutekon jaderneacute energetiky rostl i když se noveacute reaktory nestavěly

Podiacutel jaderneacute energie v některyacutech staacutetech velkyacute (Francie až 71 )

V současnosti boom vyacutestavby v rozviacutejejiacuteciacutech se zemiacutech Asie

V Evropě se dostavujiacute nedokončeneacute reaktory ndash noveacute budou už III generace

Instalace reaktoroveacute naacutedoby bloku Rostov 3 (VVER 1000) Bloky VVER1000 Kudankullam Indie

Bloky elektraacuterny Fang-čcheng-kang 1 a 2

Přechod od generace II

ke generaci III

Hlavně v Čiacuteně se dokončuje řada

bloků II generace

Evoluciacute přechod ke generaci III

U dokončovanyacutech bloků II generace

řada prvků III generace

Reaktory III a III+ generace

1) Současnaacute doba ndash přechod k reaktorům III generace

2) Zvyacutešenaacute bezpečnost ndash odolnějšiacute kontejnment efektivniacute chlazeniacute pasivniacute prvky

bazeacuten pro chlazeniacute kontejnmentu rekombinace vodiacuteku lapač aktivniacute zoacuteny

3) Modulaacuterniacute a seacuteriovaacute produkce komponent ndash efektivnějšiacute a levnějšiacute (je třeba ověřit)

4) Snadnějšiacute efektivnějšiacute a levnějšiacute provoz (prvniacute reaktory zatiacutem jen kraacutetce v

provozu)

5) Životnost přesahujiacuteciacute 60 let

6) Využiacutevaacuteniacute paliva typu MOX (efektivnějšiacute využitiacute uranu)

7) Rozsaacutehleacute možnosti regulace

Reaktorovaacute naacutedoba VVER1200 (Ostrovec) Vizualizace elektraacuterny Hinkley Point C

Zvyacutešeniacute bezpečnosti

Lapač aktivniacute zoacuteny bloku VVER1200

(elektraacuterna Ostrovec Bělorusko)

1) Pasivniacute chlazeniacute v přiacutepadě havaacuterie

2) Přirozenaacute cirkulace vzduchu přes tepelneacute vyacuteměniacuteky

3) Dvojityacute kontejnment

4) Vodniacute bazeacuten k ochlazovaacuteniacute kontejnmentu

5) Rychleacute vstřikovaacuteniacute kyseliny boriteacute

6) Zařiacutezeniacute pro rekombinaci vodiacuteku

7) Lapač aktivniacute zoacuteny (Lapač koria)

Vnějšiacute vzhled kontejnmentu VVER1000

elektraacuterna Kudankullam (bliacutežiacute se III generaci

Vnějšiacute vzhled kontejnmentu AP1000

Rok 2018 ndash průlom u bloků III generace

Spouštiacute se šest novyacutech reaktorů III generace přičemž uacuteplně prvniacute typu AP1000 a EPR

EPR ndash Tchaj-šan

AP1000 ndash San-men

VVER1200 - Novovoroněž

Barakah 1

Ktereacute bloky jsou k dispozici

ABWR ndash varnyacute reaktor vybudovanyacute v Japonsku a na Tchaj-wanu

nyniacute odstaveneacute (III )

AP 1000 ndash již tři běžiacute v Čině Westinghouse maacute velkeacute probleacutemy

nechce se už podiacutelet na samotneacute vyacutestavbě negativniacute zkušenosti z

USA (III+)

EPR ndash jeden běžiacute v Čiacuteně (Finsko Francie bude v roce 2019)

probleacutemy při stavbě uvidiacuteme zkušenosti z Velkeacute Britaacutenie přiacuteliš

velkyacute vyacutekon až 1700 MW (III+)

APR1400 ndash běžiacute v Jižniacute Koreji dokončuje se v SAE pozitivniacute

reference v domovskaacute země odstupuje od jaacutedra (III)

Hualong One ndash zatiacutem neběžiacute (prvniacute 2019) dobreacute zkušenosti z

kontinuaacutelniacute vyacutestavby reaktorů v Čiacuteně (III+)

VVER1200 ndash běžiacute v Rusku dokončuje se v Bělorusku stavba ve

Finsku Maďarsku Turecku Bangladeši Kontinuaacutelniacute stavba a

evoluce reaktorů Intenzivniacute zapojeniacute českyacutech firem (III+)

Fungujiacuteciacute a ve vyacutestavbě

Dalšiacute projekty ESBWR ATMEA1 pokročileacute typy CANDU

Je třeba alespoň některeacute z modelů začiacutet stavět hromadně v seacuterii ndash nejbliacuteže k tomu maacute

VVER1200 přiacutepadně čiacutenskeacute modely (důležitaacute kontinuita budovaacuteniacute bloků)

Důležiteacute je jak se jednotliveacute modely osvědčiacute v provozu důraz na bezpečnost a ekonomiku

Nelze přeskočit hned k malyacutem modulaacuterniacutem reaktorům IV generaci nebo fuacutezi nutnost

kontinuity a firem se zkušenostiacute v oboru

Nutnost nahrazeniacute staacuternouciacute flotily v Evropě a USA a pokrytiacute rostouciacutech potřeb v

rozvojovyacutech zemiacutech (Indie Čiacutena Turecko hellip)

Novovoroněžskaacute 6 a 7 ndash prvniacute fungujiacuteciacute bloky III+ generace

Maleacute modulaacuterniacute reaktory

1) Zaacutesadniacute probleacutem ndash vysokeacute počaacutetečniacute investice jen velmi velkyacute zdroj

2) Řešeniacute ndash maleacute modulaacuterniacute reaktory (vyacutekon menšiacute než 300 MWe 500 MWe)

3) Umožňujiacute a) Postavit velkou elektraacuternu postupně

b) Postavit malyacute blok třeba pro teplaacuterenskeacute uacutečely

4) Možneacute varianty a) Založeneacute na klasickeacutem zaacutekladě

b) Maleacute modulaacuterniacute reaktory IV generace

c) bdquoBaterieldquo s dlouhou periodou vyacuteměny paliva

5) Zatiacutem spiacuteše exotika pro specifickeacute uacutečely (reaacutelneacute modely zatiacutem v projektech)

Plovouciacute elektraacuterna Akademik Lomonosov Architektonickaacute vize kompaktniacute bdquobaterieldquo StarCore Nuclear

Současnyacute stav ndash otaacutezka budoucnosti otevřenaacute

Dokončovanyacute KLT-40S (Rusko) ndash tlakovodniacute 35 MWe plovouciacute elektraacuterna Akademik

Lomonsov nahrazuje dosluhujiacuteciacute Bilibinskou elektraacuternu (4 bloky s 11 MWe)

(klasickyacute model ndash podobně i lodniacute reaktory RITM-200 s 50 MWe)

Zahaacutejenyacute ACPR50S (Čiacutena) ndash 60 MWe

Plovouciacute i pozemniacute elektraacuterny (ACPR100)

Plovouciacute elektraacuterna Akademik Lomonosov

nahradiacute Bilibinskou elektraacuternu

Představa budouciacute čiacutenskeacute plovouciacute jaderneacute

elektraacuterny

Dokončovanyacute HTR-PM ndash vysokoteplotniacute reaktor chlazenyacute plynem dva bloky s jednou

turbiacutenou 210 MWe

Pokročilyacute

Rozpracovaneacute projekty (cesta do budoucnosti)

Tlakovodniacute - VBER-300 (Rusko) SMR-160 (USA)

Integraacutelniacute tlakovodniacute ndash NuScale (USA) ACP100 (Čiacutena) SMART (Jižniacute Korea)

Sodiacutekovyacute rychlyacute ndash PRISM ARC-100

Integraacutelniacute tekuteacute soli ndash Integral MSR (Kanada)

Chlazenyacute olovem ndash BREAST (Rusko)

Chlazenyacute bismutem a olovem ndash SVBR100 (Rusko)

Scheacutema elektraacuterny

Terrestrial Energy

Kanada

Kritickeacute ndash dokončeniacute

prototypu a seacuteriovaacute vyacuteroba

Vyacuteroba paliva pro bloky HTR-PM

Jak jsme na tom s palivem

Znaacutemeacute zaacutesoby 55 milionů tun (130 $kg)

Austraacutelie 23 Kazachstaacuten 15 Rusko 10 Kanada 8

Uraninit jeden z typů uranoveacute rudy

Zaacutesoby uranu maacute i Česko

Důl Rožnaacute v Dolniacute RožiacutenceKanada je největšiacutem producentem uranu

Lepšiacute prospekciacute až řaacutedoveacute zvyacutešeniacute zaacutesob

Současnaacute potřeba ndash 65 014 tun

Těžba 1) Podzemniacute

2) Povrchovaacute

3) Louženiacutem (29)

4) Vedlejšiacute produkt (10)

(i obsahy uranu 0025 a meacuteně)

5) Zpracovaacuteniacute elektraacuterenskeacuteho popiacutelku

Těžba v roce 2013

(59 678 t)

Kazachstaacuten 22567 t

Kanada 9332 t

Austraacutelie 6350 t

Niger 4528 t

Rusko 3135 t

(61)

Spotřeba 1000 MW ndash 200 tun přiacuterodniacuteho uranu ročně

Svět ndash 430 000 MW ndash 65 000 tun ročně (při takoveacute spotřebě znaacutemeacute zaacutesoby pro

cenu 130 $ na 85 let) ndash cena byla už i 300 $ - odhad zaacutesob o řaacuted až dva většiacute

Těžba v Česku 225 tun (2015) v principu zaacutesoby až 109 000 t (při ceně 300 $)

Zbrojniacute uran a plutonium ndash ekvivalent 545 000 tun přiacuterodniacuteho uranu

Využitiacute uranu 238 ndash přiacuterodniacute uran 07 uranu 235 rarr viacutece než 100kraacutet viacutece paliva

Přepracovaacuteniacute vyhořeleacuteho paliva ndash MOX ndash efektivnějšiacute využitiacute

Spolehlivě zhruba na stoletiacute i při zvyacutešeniacute produkce několikanaacutesobně

Možnost i při vysokeacutem zvyacutešeniacute využitiacute jaacutedra na tisiacuteciletiacute

Zpracovatelskyacute zaacutevod dolu Beverley (Austraacutelie)

Thoriovyacute cyklus (vyacutehoda ndash nevznikajiacute transurany)

232Th T12 = 14051010 let rarr je ho ještě viacutece než uranu 238

232Th + n rarr 233Th(β-) + γ rarr 233Pa(β-) + γ rarr 233U

vyacuteskyt v monazitu

Austraacutelie 452 000 tun

USA 400 000 tun

Turecko 344 000 tun

Indie 319 000 tun

Celkově 2 400 000 tun

Produkce štěpneacuteho materiaacutelu

možnost zajištěniacute jaderneacute energetiky na tisiacuteciletiacute

Velkeacute zaacutesoby thoria maacute opět Austraacutelie a takeacute Indie

Pozor znaacutemeacute zaacutesoby

Znalosti velmi sporeacute

Množstviacute určitě řaacutedově podceněneacute

Reaktory IV generace

Proč je potřebujeme

1) Zvyacutešeniacute efektivity využitiacute uranu a thoria (zaacutesoby paliva na mnoho tisiacuteciletiacute) ndash rychleacute

reaktory

2) Sniacuteženiacute objemu a nebezpečnosti radioaktivniacuteho odpadu (uzavřeniacute palivoveacuteho cyklu) ndash

exotickeacute typy s tekutyacutem palivem a průběžnou separaciacute

3) Zvyacutešeniacute efektivity produkce elektřiny a tepla pro průmysl (vysokoteplotniacute reaktory

pro průmysl i produkci vodiacuteku)

4) Uacuteplně noveacute koncepty někdy značně exotickeacute ndash šest třiacuted konceptů

Sodiacutekem chlazenyacute reaktor BN800

Sodiacutekem chlazenyacute reaktor ndash rychlyacute reaktor uacutespěšneacute komerčniacute bloky BN600 a BN800

v Rusku prototyp CEFR (Čiacutena) dokončovanyacute blok Kalpakkam 500 MWe (Indie)

evropskyacute hlavně francouzskyacute projekt ASTRID

Olovem chlazenyacute reaktor ndash rychlyacute reaktor chla-

zenyacute tekutyacutem kovem zkušenosti na ponorkaacutech

BREST-300 ndash prototypovyacute reaktor (Rusko)

Palivovyacute soubor a staveniště reaktoru BREST 300

Sodiacutekovyacute reaktor Kalpakkam (Indie)

Ruskaacute ponorka s olovem chlazenyacutem reaktorem

Vysokoteplotniacute plynem chlazenyacute reaktor ndash chlazenyacute

heacuteliem (přiacutepadně jinyacutem plynem) moderovanyacute

grafitem vysokyacute stupeň vyhořeniacute paliva pasivniacute

bezpečnost dokončovanyacute reaktor s palivem v

podobě kouliacute v Čiacuteně ndash HTR-PM spolupraacutece se

Saudskou Araacutebiiacute

Reaktor chlazenyacute superkritickou vodou ndash nadkritickeacute

bloky s klasickou moderaciacute velmi vysokaacute efektivita

konverze tepla na elektřinu Smyčka se

superkritickou vodou v UacuteJV

Reaktory využiacutevajiacuteciacute tekuteacute soli ndash využitiacute fluoroveacute

soliacute s lithiem tekuteacute palivo ndash nejinovativnějšiacute

princip různeacute typy moderace (energetickeacuteho

spektra) Vhodnyacute pro konverzi thoria 232 na uran

233 Nejdaacutele v Čiacuteně Zapojeniacute CVŘ a UacuteJV

Rychlyacute reaktor chlazenyacute plynem ndash chlazeniacute heliem

nemoderovanyacute evropskyacute projekt ALLEGRO

uacutevahy o jeho vyacutestavbě ve Středniacute Evropě heliovaacute

smyčka v UacuteJV as Řež

Kuloveacute palivo pro reaktor HTR-PM v Čiacuteně

Instalace reaktoru HTR-PM v Čiacuteně

Scheacutema projektu reaktoru Allegro

Prvniacute dokončovaneacute uacuteložiště vyhořeleacuteho paliva

Onkalo

Finsko ndash bliacutezko elektraacuterny

Olkiluoto

Žulovyacute masiacutev ndash umiacutestěniacute

500 m pod povrchem

2004 ndash začaacutetek ražby

2015 ndash licence pro vyacutestavbu

2020 ndash dokončeniacute 1etapy

2024 ndash začaacutetek uklaacutedaacuteniacute

Recyklace ndash palivo MOX

Využitiacute uranu a plutonia z vyhořeleacuteho

paliva

Přepracovaciacute zaacutevod ndash separace uranu a

plutonia

Přepracovaacuteniacute a produkci MOX ndash

Francie Velkaacute Britaacutenie Rusko

Sniacuteženiacute potřeby čerstveacuteho uranu a

zmenšeniacute objemu odpadu

Radionuklidoveacute zdroje pro vesmiacuter ndash chybiacute plutonium 238

Miacutesto 238Pu použiacutet 241Am z jaderneacuteho odpadu

plutonium 238 americium 241

poločas rozpadu 87 7 let 432 let

Nejintenzivnějšiacute gama 004 36

Energie gama 43 keV 60 keV

Energie rozpadu 56 MeV 56 MeV

Hustota energie 054 kWkg 0105 kWkg

Možnost ziacuteskat chemickou separaciacute z vyhořeleacuteho paliva (staryacutech zaacutesob plutonia)

Vyacutehody Možnost ziacuteskaacuteniacute bez speciaacutelniacuteho ozařovaacuteniacute ve speciaacutelniacutem reaktoru

Pomalejšiacute pokles vyacutekonu

Nevyacutehody Teacuteměř 5kraacutet vyššiacute potřebnaacute hmotnost ( 5kraacutet nižšiacute aktivita)

Vyacuteraznějšiacute aktivita gama ndash nutnost řešit stiacuteněniacute před touto radiaciacute

Ziacuteskaacutevaacuteniacute americia 241

Chemickaacute

separace

americia

Čisteacute plutonium americium pro vesmiacuter

Přepracovaacuteniacute

paliva

Separovaneacute plutonium

Čas uloženiacute

Z plutoniiacute jedině 241Pu se rozpadaacute beta rozpadem při rozpadu směsi plutoniiacute

tak vznikaacute pouze izotop americia 241Am (241Pu rarr 241Am T12 = 14 let)

241Pu rarr 241Am

Urychlovačem řiacutezeneacute transmutory

Z čeho se sklaacutedaacute

1) Urychlovač protonů - energie 100 - 1000 MeV

2) Terč - olovo wolfram hellip

3) Naacutedoba obsahujiacuteciacute systeacutem jaderneacuteho odpadu moderaacutetoru

Nutnost separace stabilniacutech a kraacutetkodobyacutech izotopů

Zaacutekladniacute vlastnosti

1) Využiacutevaacute třiacuteštivyacutech reakciacute

2) Velmi vysokaacute hustota neutronů rarr efektivniacute transmutace

3) Podkritickyacute režim provozu

4) Produkce neutronů ve velmi širokeacutem rozmeziacute energiiacute

Scheacutema koncepce urychlovačem řiacutezeneacuteho jaderneacuteho transmutoru

Praacutece na analyacuteze terče Megapie

v horkyacutech komoraacutech v PSI

Olověnyacute terč při testech v laboratoři CERN

Termojadernaacute elektraacuterna

Tokamak ITER ndash prvniacute fuacutezniacute reaktor vyacutekon 500 MW 10kraacutet vyššiacute než vklad demonstruje

chovaacuteniacute plazmy u elektraacuterny fuacutezniacute reakce deuteria a tritia testy s produkciacute tritia

Tokamak ITER ndash produkce 10kraacutet viacutece energie

DEMO ndash prvniacute prototyp fuacutezniacute elektraacuterny ndash i s turbiacutenou a produkciacute paliva (tritia) z lithia

Současnyacute časovyacute plaacuten Sestavovaacuteniacute a instalace zařiacutezeniacute 2018 ndash 2025

prvniacute plazma ndash 2025 přechod na studium fuacutezniacutech reakciacute d+t -2035

Na zaacutekladě vyacutesledků vyacutezkumů za pomociacute ITER (i jeho budovaacuteniacute) přechod k reaacutelneacute

elektraacuterně

Jineacute cesty ndash stelaraacutetor inerciaacutelniacute udrženiacute NIF (USA) ndash zatiacutem daleko za tokamaky

Jakeacute možnosti jaacutedro poskytuje

Efektivniacute většiacute zdroj energie minimaacutelně (chlazeniacute) zaacutevislyacute na miacutestniacutech podmiacutenkaacutech

staacutelyacute stabilniacute vyacutekon rarr vhodneacute zaacutekladniacute většiacute zdroje

Česko ndash Dukovany (4 500 MW) a Temeliacuten (2 1000 MW) ndash celkem 4000 MW (36 )

uacutevaha ndash 2 bloky Temeliacuten a 2 Dukovany ( ~ 5000 MW) ndash 60 elektrickeacute energie

Slovensko - Jaslovskeacute Bohunice (2 bloky 440 MW) a Mochovce (2 bloky 440 MW) - 50

dokončovaacuteny ndash 2 bloky Mochovce (440 MW) 1 blok Jaslovskeacute Bohunice (~ 1500 MW)

V budoucnu i dalšiacute elektraacuterny ndash podiacutel na elektřině 70 ndash 80 většiacute podiacutel u tepla vodiacutek

U elektřiny by tak podiacutel mohl byacutet až 70 ndash 80 (nemaacute smysl byacutet většiacute)

Většiacute využitiacute v dopravě v přiacutepadě přechodu na

elektromobily a vodiacutekoveacute hospodaacuteřstviacute

Nahrazeniacute hlavně uhelnyacutech elektraacuteren ndash sniacuteženiacute produkce CO2

Teplaacuterny ndash přechod na menšiacute kompaktniacute zdroje

Možnost kompaktniacutech malyacutech zdrojů kde by se

neměnilo palivo ale celaacute elektraacuterna

Nutnost vhodneacute kombinace a doplňovaacuteniacute s dalšiacutemi

zdroji a uacutesporami

Jadernaacute energetika neniacute samospasitelnaacute ale může byacutet vyacuteznamnyacutem zdrojem energie

Budovanyacute

plovouciacute reaktor

(70 MWe)

EPR reaktor

Některeacute možneacute energetickeacute sceacutenaacuteře

Sceacutenaacuteř 1 Superniacutezkoemisniacute ndash postaveniacute většiacuteho počtu jadernyacutech bloků intenzivniacute

budovaacuteniacute obnovitelnyacutech zdrojů uacuteložiště energie hellip

Česko by zaacutesadně přispělo ke sniacuteženiacute emisiacute

Dnes už velmi nepravděpodobnyacute

Sceacutenaacuteř 3 Druheacute Bavorsko ndash postupnyacute uacutebytek vyacutekonu v jadernyacutech a uhelnyacutech zdrojiacutech

spoleacutehaacuteniacute na větrneacute zdroje na severu Německa a plynoveacute

zdroje regulujiacuteciacute siacuteť u naacutes i v Německu

Situace v Bavorsku ukaacuteže k čemu sceacutenaacuteř vede

Sceacutenaacuteř pravděpodobnyacute v přiacutepadě pokračovaacuteniacute současneacute

nečinnosti

Sceacutenaacuteř 4 Vyacutepadek Dukovan už v roce 2025 ndash třeba tlakem Rakouska a Německa ndash spolu

s odstavenyacutemi uhelnyacutemi bloky ztraacuteta přes 6 GW vyacutekonu

V přiacutepadě nečinnosti a cestě k Bavorskeacutemu sceacutenaacuteři povede

k velkyacutem naacuterokům na regulaci a import elektřiny

Sceacutenaacuteř 2 ASEK ndash poměrně širokeacute rozmeziacute umožňujiacuteciacute optimalizaci podle podmiacutenek

nutnost vyacutestavby jadernyacutech bloků a uacutespěšnyacute rozvoj

obnovitelnyacutech zdrojů a uklaacutedaacuteniacute energie

Je třeba naleacutezt optimum a ve všech sceacutenaacuteřiacutech zajistit bezpečneacute fungovaacuteniacute našeho

energetickeacute ndash vyacutezva pro všechny souvisejiacuteciacute obory

Zaacutevěr1) Jadernaacute energetika prokaacutezala možnost velice efektivniacuteho přechodu k niacutezkoemisniacute

elektroenergetice (Francie Šveacutedsko Ontario hellip)

2) Probleacutemy spojeneacute s velikostiacute těchto zdrojů a citlivostiacute na společenskou podporu

3) Zatiacutem otevřenaacute otaacutezka uacutespěšnosti přechodu k reaktorům III generace (splněniacute

očekaacutevaacuteniacute z hlediska efektivity vyacutestavby a provozu) K tomu potřeba i dostatek

budovanyacutech jednotek a kontinuita Nejleacutepe na tom je VVER1200 a zatiacutem i APR1400

4) Velkyacute potenciaacutel v malyacutech modulaacuterniacutech reaktorech potřeba vyvinout kompaktniacute

model s masovou vyacuterobou (klasickeacute i inovativniacute typy)

5) Pro udržitelneacute využiacutevaacuteniacute jaderneacute energie nutneacute reaktory IV generace nejdaacutele jsou

sodiacutekem a olovem chlazeneacute a vysokoteplotniacute chlazeneacute plynem

6) Urychlovačem řiacutezeneacute transmutory a fuacuteze ndash velkyacute potenciaacutel ale komerčniacute realizace

zatiacutem dost vzdaacutelenaacute ndash velkaacute synergie mezi popsanyacutemi oblastmi

7) Miacuteru využiacutevaacuteniacute jaacutedra silně ovlivniacute reaacutelnaacute miacutera vlivu emisiacute CO2 a nutnost je potlačit

Jaderneacute zdroje - současnost

Tři zaacutekladniacute teacutemata

1) Přechod k reaktorům III generace

2) Zavedeniacute Malyacutech modulaacuterniacutech reaktorů

3) Vyacutevoj reaktorů IV generace

Malyacute modulaacuterniacute reaktor

HTR-PM v Čiacuteně

Instalovanyacute vyacutekon 393 GWe (začaacutetek roku 2018)

Rozestavěno 616 GWe

Reaktor EPR (Olkiluoto 3) Rychlyacute reaktor chlazenyacute sodiacutekem BN-800 ndashBělojarsk 3

Renesance v Čiacuteně stagnace v Evropě a USA

USA a Evropa ndash prodlužovaacuteniacute životnosti bloků

Klasickeacute jaderneacute reaktory

Štěpnaacute reakce - štěpeniacute jaacutedra samovolneacute nebo po ziacuteskaacuteniacute energie

- obvykle se dodaacute energie zaacutechytem neutronu

- doprovaacutezena vznikem neutronů s energiemi v

oblasti jednotek MeV ( 2 - 3 neutrony na štěpeniacute)

(čaacutest hned ndash čaacutest zpožděnaacute)

Řetězovaacute štěpnaacute reakce Štěpeniacute nuklidů 235U 239Pu 233U

zaacutechytem neutronu 235U + n rarr 236U 85 - štěpeniacute

15 - emise fotonu

Instalace reaktoroveacute naacutedoby prvniacuteho bloku

noveacute elektraacuterny Shin Hanul (Jižniacute Korea)

Velmi vysokeacute hodnoty uacutečinnyacutech průřezů zaacutechytu neutronů

pro maleacute energie neutronů (10-2 eV)

Nutnost zpomalovaacuteniacute neutronů - moderaacutetor

Štěpeniacute - vznik štěpnyacutech produktů

Zaacutechyt emise fotonu rozpad beta - vznik transuranů

Multiplikačniacute faktor k - počet neutronů naacutesledujiacuteciacute generace

neutronů produkovanyacutech na jeden neutron předchoziacute generace

k lt 1 podkritickyacute systeacutem

k = 1 kritickyacute systeacutem

k gt 1 nadkritickyacute systeacutem

Palivo

1) přiacuterodniacute uran - složen z 238U a jen 072 235U

2) obohacenyacute uran - zvyacutešeniacute obsahu 235U na 3-4

(klasickeacute reaktory ndash i přiacuterodniacute ndash

moderace těžkou vodou - CANDU)

Manipulace s palivem (Fangjiashan 1) Vnitřek reaktoru ndash instalace Sanmen I

Principiaacutelniacute scheacutema reaktoruDůležityacute odvod tepla (voda)

většinou ve formě UO2

Dukovany ndash reaktorovyacute saacutel

T12(238U) = 451109 r T12(

235U) = 713 108 r

Regulačniacute kompenzačniacute

a bezpečnostniacute tyče

Ovlaacutedaacuteniacute

Chlazeniacute

Moderaacutetor voda grafit

V uacutenoru 2018 (podle World Nuclear Association)

445 energetickyacutech reaktorů s vyacutekonem 396 GWe

(28 z nich je v Japonsku dočasně odstavenyacutech)

staviacute se 57 s vyacutekonem 62 GWe

plaacutenovaneacute 132 s vyacutekonem 131 GWe

produkce teacuteměř 11 elektřiny

celkovaacute provozniacute zkušenost gt 25 000 reaktorroků

Tlakovodniacute a varnyacute reaktor systeacutem předaacutevaacuteniacute tepla turbiacuteně kteraacute vyraacutebiacute elektřinu

Jadernaacute elektraacuternaYonggwang v Jižniacute Koreji

Tlakovodniacute reaktor Varnyacute reaktor

Po roce 2011 dopad Fukušimy I 38 japonskyacutech

rektorů je vypnuto

Podiacutel jaacutedra na produkci elektřiny něco pod 11

Rok 2017 ndash 2519 TWh 103

Rychleacute (množiveacute) reaktory

Nemoderovaneacute neutrony rarr menšiacute pravděpodobnost reakciacute rarr většiacute intenzita neutronů

rarr většiacute počet štěpeniacute rarr nutnost vysokeacuteho obohaceniacute uranu 20 - 50 235U (ekvivalentně 239Pu)

Produkce 239Pu 238U + n rarr 239U(β-) + γ rarr 239Ne (β-)rarr239Pu rarr produkce paliva

Z 239Pu viacutece neutronů (3 na jedno štěpeniacute) rarr produkce viacutece plutonia než se spotřebuje (plodivaacute zoacutena)

Efektivnějšiacute využitiacute paliva ndash menšiacute citlivost na složeniacute paliva spalovaacuteniacute transuranů

Vysokeacute obohaceniacute rarr vysokaacute produkce tepla rarr nutnost

vyacutekonneacuteho chlazeniacute rarr roztavenyacute sodiacutek (teplota 550 oC)

roztaveneacute olovo

Doba života generace rychlyacutech neutronů velmi kraacutetkaacute rarr

většiacute role zpožděnyacutech neutronů při regulaci

Čiacutenskyacute reaktor CEFR

s vyacutekonem 20 MWe v

spuštěnyacute v roce 2014

BN600 Bělojarskaacute

jadernaacute elektraacuterna

v Rusku

Rychlyacute reaktor BN800

Bělojarskaacute elektraacuterna

Spuštěn 2014

Různeacute generace jadernyacutech reaktorů

Využiacutevaacuteniacute jaderneacute energie od padesaacutetyacutech let

Komerčniacute reaktory od šedesaacutetyacutech sedmdesaacutetyacutech let

osmdesaacutetaacute a devadesaacutetaacute leacuteta - staacutele efektivnějšiacute a bezpečnějšiacute

Začaacutetek tohoto stoletiacute ndash novaacute III generace ndash evolučniacute vyacutevoj - efektivniacute bezpečneacute

(kontejnment pasivniacute bezpečnostniacute prvky) dlouhodobaacute životnost

Současneacute reaktory

Až na vyacutejimku generace II Spolehlivaacute funkce staacutele efektivnějšiacute využitiacute

Prodlužovaacuteniacute životnosti (přes 40 let) zkracovaacuteniacute přestaacutevek optimalizace

vyacutekonu (dukovanskeacute reaktory dřiacuteve 440 MWe nyniacute teacuteměř 500 MWe)

Dva dokončeneacute bloky 1 a 2 jaderneacute elektraacuterny

Cernavoda v Rumunsku (reaktor CANDU)

Transport českeacute reaktoroveacute naacutedoby pro

dostavbu Mochovců(reaktory VVER 440)

V USA vyacutekon jaderneacute energetiky rostl i když se noveacute reaktory nestavěly

Podiacutel jaderneacute energie v některyacutech staacutetech velkyacute (Francie až 71 )

V současnosti boom vyacutestavby v rozviacutejejiacuteciacutech se zemiacutech Asie

V Evropě se dostavujiacute nedokončeneacute reaktory ndash noveacute budou už III generace

Instalace reaktoroveacute naacutedoby bloku Rostov 3 (VVER 1000) Bloky VVER1000 Kudankullam Indie

Bloky elektraacuterny Fang-čcheng-kang 1 a 2

Přechod od generace II

ke generaci III

Hlavně v Čiacuteně se dokončuje řada

bloků II generace

Evoluciacute přechod ke generaci III

U dokončovanyacutech bloků II generace

řada prvků III generace

Reaktory III a III+ generace

1) Současnaacute doba ndash přechod k reaktorům III generace

2) Zvyacutešenaacute bezpečnost ndash odolnějšiacute kontejnment efektivniacute chlazeniacute pasivniacute prvky

bazeacuten pro chlazeniacute kontejnmentu rekombinace vodiacuteku lapač aktivniacute zoacuteny

3) Modulaacuterniacute a seacuteriovaacute produkce komponent ndash efektivnějšiacute a levnějšiacute (je třeba ověřit)

4) Snadnějšiacute efektivnějšiacute a levnějšiacute provoz (prvniacute reaktory zatiacutem jen kraacutetce v

provozu)

5) Životnost přesahujiacuteciacute 60 let

6) Využiacutevaacuteniacute paliva typu MOX (efektivnějšiacute využitiacute uranu)

7) Rozsaacutehleacute možnosti regulace

Reaktorovaacute naacutedoba VVER1200 (Ostrovec) Vizualizace elektraacuterny Hinkley Point C

Zvyacutešeniacute bezpečnosti

Lapač aktivniacute zoacuteny bloku VVER1200

(elektraacuterna Ostrovec Bělorusko)

1) Pasivniacute chlazeniacute v přiacutepadě havaacuterie

2) Přirozenaacute cirkulace vzduchu přes tepelneacute vyacuteměniacuteky

3) Dvojityacute kontejnment

4) Vodniacute bazeacuten k ochlazovaacuteniacute kontejnmentu

5) Rychleacute vstřikovaacuteniacute kyseliny boriteacute

6) Zařiacutezeniacute pro rekombinaci vodiacuteku

7) Lapač aktivniacute zoacuteny (Lapač koria)

Vnějšiacute vzhled kontejnmentu VVER1000

elektraacuterna Kudankullam (bliacutežiacute se III generaci

Vnějšiacute vzhled kontejnmentu AP1000

Rok 2018 ndash průlom u bloků III generace

Spouštiacute se šest novyacutech reaktorů III generace přičemž uacuteplně prvniacute typu AP1000 a EPR

EPR ndash Tchaj-šan

AP1000 ndash San-men

VVER1200 - Novovoroněž

Barakah 1

Ktereacute bloky jsou k dispozici

ABWR ndash varnyacute reaktor vybudovanyacute v Japonsku a na Tchaj-wanu

nyniacute odstaveneacute (III )

AP 1000 ndash již tři běžiacute v Čině Westinghouse maacute velkeacute probleacutemy

nechce se už podiacutelet na samotneacute vyacutestavbě negativniacute zkušenosti z

USA (III+)

EPR ndash jeden běžiacute v Čiacuteně (Finsko Francie bude v roce 2019)

probleacutemy při stavbě uvidiacuteme zkušenosti z Velkeacute Britaacutenie přiacuteliš

velkyacute vyacutekon až 1700 MW (III+)

APR1400 ndash běžiacute v Jižniacute Koreji dokončuje se v SAE pozitivniacute

reference v domovskaacute země odstupuje od jaacutedra (III)

Hualong One ndash zatiacutem neběžiacute (prvniacute 2019) dobreacute zkušenosti z

kontinuaacutelniacute vyacutestavby reaktorů v Čiacuteně (III+)

VVER1200 ndash běžiacute v Rusku dokončuje se v Bělorusku stavba ve

Finsku Maďarsku Turecku Bangladeši Kontinuaacutelniacute stavba a

evoluce reaktorů Intenzivniacute zapojeniacute českyacutech firem (III+)

Fungujiacuteciacute a ve vyacutestavbě

Dalšiacute projekty ESBWR ATMEA1 pokročileacute typy CANDU

Je třeba alespoň některeacute z modelů začiacutet stavět hromadně v seacuterii ndash nejbliacuteže k tomu maacute

VVER1200 přiacutepadně čiacutenskeacute modely (důležitaacute kontinuita budovaacuteniacute bloků)

Důležiteacute je jak se jednotliveacute modely osvědčiacute v provozu důraz na bezpečnost a ekonomiku

Nelze přeskočit hned k malyacutem modulaacuterniacutem reaktorům IV generaci nebo fuacutezi nutnost

kontinuity a firem se zkušenostiacute v oboru

Nutnost nahrazeniacute staacuternouciacute flotily v Evropě a USA a pokrytiacute rostouciacutech potřeb v

rozvojovyacutech zemiacutech (Indie Čiacutena Turecko hellip)

Novovoroněžskaacute 6 a 7 ndash prvniacute fungujiacuteciacute bloky III+ generace

Maleacute modulaacuterniacute reaktory

1) Zaacutesadniacute probleacutem ndash vysokeacute počaacutetečniacute investice jen velmi velkyacute zdroj

2) Řešeniacute ndash maleacute modulaacuterniacute reaktory (vyacutekon menšiacute než 300 MWe 500 MWe)

3) Umožňujiacute a) Postavit velkou elektraacuternu postupně

b) Postavit malyacute blok třeba pro teplaacuterenskeacute uacutečely

4) Možneacute varianty a) Založeneacute na klasickeacutem zaacutekladě

b) Maleacute modulaacuterniacute reaktory IV generace

c) bdquoBaterieldquo s dlouhou periodou vyacuteměny paliva

5) Zatiacutem spiacuteše exotika pro specifickeacute uacutečely (reaacutelneacute modely zatiacutem v projektech)

Plovouciacute elektraacuterna Akademik Lomonosov Architektonickaacute vize kompaktniacute bdquobaterieldquo StarCore Nuclear

Současnyacute stav ndash otaacutezka budoucnosti otevřenaacute

Dokončovanyacute KLT-40S (Rusko) ndash tlakovodniacute 35 MWe plovouciacute elektraacuterna Akademik

Lomonsov nahrazuje dosluhujiacuteciacute Bilibinskou elektraacuternu (4 bloky s 11 MWe)

(klasickyacute model ndash podobně i lodniacute reaktory RITM-200 s 50 MWe)

Zahaacutejenyacute ACPR50S (Čiacutena) ndash 60 MWe

Plovouciacute i pozemniacute elektraacuterny (ACPR100)

Plovouciacute elektraacuterna Akademik Lomonosov

nahradiacute Bilibinskou elektraacuternu

Představa budouciacute čiacutenskeacute plovouciacute jaderneacute

elektraacuterny

Dokončovanyacute HTR-PM ndash vysokoteplotniacute reaktor chlazenyacute plynem dva bloky s jednou

turbiacutenou 210 MWe

Pokročilyacute

Rozpracovaneacute projekty (cesta do budoucnosti)

Tlakovodniacute - VBER-300 (Rusko) SMR-160 (USA)

Integraacutelniacute tlakovodniacute ndash NuScale (USA) ACP100 (Čiacutena) SMART (Jižniacute Korea)

Sodiacutekovyacute rychlyacute ndash PRISM ARC-100

Integraacutelniacute tekuteacute soli ndash Integral MSR (Kanada)

Chlazenyacute olovem ndash BREAST (Rusko)

Chlazenyacute bismutem a olovem ndash SVBR100 (Rusko)

Scheacutema elektraacuterny

Terrestrial Energy

Kanada

Kritickeacute ndash dokončeniacute

prototypu a seacuteriovaacute vyacuteroba

Vyacuteroba paliva pro bloky HTR-PM

Jak jsme na tom s palivem

Znaacutemeacute zaacutesoby 55 milionů tun (130 $kg)

Austraacutelie 23 Kazachstaacuten 15 Rusko 10 Kanada 8

Uraninit jeden z typů uranoveacute rudy

Zaacutesoby uranu maacute i Česko

Důl Rožnaacute v Dolniacute RožiacutenceKanada je největšiacutem producentem uranu

Lepšiacute prospekciacute až řaacutedoveacute zvyacutešeniacute zaacutesob

Současnaacute potřeba ndash 65 014 tun

Těžba 1) Podzemniacute

2) Povrchovaacute

3) Louženiacutem (29)

4) Vedlejšiacute produkt (10)

(i obsahy uranu 0025 a meacuteně)

5) Zpracovaacuteniacute elektraacuterenskeacuteho popiacutelku

Těžba v roce 2013

(59 678 t)

Kazachstaacuten 22567 t

Kanada 9332 t

Austraacutelie 6350 t

Niger 4528 t

Rusko 3135 t

(61)

Spotřeba 1000 MW ndash 200 tun přiacuterodniacuteho uranu ročně

Svět ndash 430 000 MW ndash 65 000 tun ročně (při takoveacute spotřebě znaacutemeacute zaacutesoby pro

cenu 130 $ na 85 let) ndash cena byla už i 300 $ - odhad zaacutesob o řaacuted až dva většiacute

Těžba v Česku 225 tun (2015) v principu zaacutesoby až 109 000 t (při ceně 300 $)

Zbrojniacute uran a plutonium ndash ekvivalent 545 000 tun přiacuterodniacuteho uranu

Využitiacute uranu 238 ndash přiacuterodniacute uran 07 uranu 235 rarr viacutece než 100kraacutet viacutece paliva

Přepracovaacuteniacute vyhořeleacuteho paliva ndash MOX ndash efektivnějšiacute využitiacute

Spolehlivě zhruba na stoletiacute i při zvyacutešeniacute produkce několikanaacutesobně

Možnost i při vysokeacutem zvyacutešeniacute využitiacute jaacutedra na tisiacuteciletiacute

Zpracovatelskyacute zaacutevod dolu Beverley (Austraacutelie)

Thoriovyacute cyklus (vyacutehoda ndash nevznikajiacute transurany)

232Th T12 = 14051010 let rarr je ho ještě viacutece než uranu 238

232Th + n rarr 233Th(β-) + γ rarr 233Pa(β-) + γ rarr 233U

vyacuteskyt v monazitu

Austraacutelie 452 000 tun

USA 400 000 tun

Turecko 344 000 tun

Indie 319 000 tun

Celkově 2 400 000 tun

Produkce štěpneacuteho materiaacutelu

možnost zajištěniacute jaderneacute energetiky na tisiacuteciletiacute

Velkeacute zaacutesoby thoria maacute opět Austraacutelie a takeacute Indie

Pozor znaacutemeacute zaacutesoby

Znalosti velmi sporeacute

Množstviacute určitě řaacutedově podceněneacute

Reaktory IV generace

Proč je potřebujeme

1) Zvyacutešeniacute efektivity využitiacute uranu a thoria (zaacutesoby paliva na mnoho tisiacuteciletiacute) ndash rychleacute

reaktory

2) Sniacuteženiacute objemu a nebezpečnosti radioaktivniacuteho odpadu (uzavřeniacute palivoveacuteho cyklu) ndash

exotickeacute typy s tekutyacutem palivem a průběžnou separaciacute

3) Zvyacutešeniacute efektivity produkce elektřiny a tepla pro průmysl (vysokoteplotniacute reaktory

pro průmysl i produkci vodiacuteku)

4) Uacuteplně noveacute koncepty někdy značně exotickeacute ndash šest třiacuted konceptů

Sodiacutekem chlazenyacute reaktor BN800

Sodiacutekem chlazenyacute reaktor ndash rychlyacute reaktor uacutespěšneacute komerčniacute bloky BN600 a BN800

v Rusku prototyp CEFR (Čiacutena) dokončovanyacute blok Kalpakkam 500 MWe (Indie)

evropskyacute hlavně francouzskyacute projekt ASTRID

Olovem chlazenyacute reaktor ndash rychlyacute reaktor chla-

zenyacute tekutyacutem kovem zkušenosti na ponorkaacutech

BREST-300 ndash prototypovyacute reaktor (Rusko)

Palivovyacute soubor a staveniště reaktoru BREST 300

Sodiacutekovyacute reaktor Kalpakkam (Indie)

Ruskaacute ponorka s olovem chlazenyacutem reaktorem

Vysokoteplotniacute plynem chlazenyacute reaktor ndash chlazenyacute

heacuteliem (přiacutepadně jinyacutem plynem) moderovanyacute

grafitem vysokyacute stupeň vyhořeniacute paliva pasivniacute

bezpečnost dokončovanyacute reaktor s palivem v

podobě kouliacute v Čiacuteně ndash HTR-PM spolupraacutece se

Saudskou Araacutebiiacute

Reaktor chlazenyacute superkritickou vodou ndash nadkritickeacute

bloky s klasickou moderaciacute velmi vysokaacute efektivita

konverze tepla na elektřinu Smyčka se

superkritickou vodou v UacuteJV

Reaktory využiacutevajiacuteciacute tekuteacute soli ndash využitiacute fluoroveacute

soliacute s lithiem tekuteacute palivo ndash nejinovativnějšiacute

princip různeacute typy moderace (energetickeacuteho

spektra) Vhodnyacute pro konverzi thoria 232 na uran

233 Nejdaacutele v Čiacuteně Zapojeniacute CVŘ a UacuteJV

Rychlyacute reaktor chlazenyacute plynem ndash chlazeniacute heliem

nemoderovanyacute evropskyacute projekt ALLEGRO

uacutevahy o jeho vyacutestavbě ve Středniacute Evropě heliovaacute

smyčka v UacuteJV as Řež

Kuloveacute palivo pro reaktor HTR-PM v Čiacuteně

Instalace reaktoru HTR-PM v Čiacuteně

Scheacutema projektu reaktoru Allegro

Prvniacute dokončovaneacute uacuteložiště vyhořeleacuteho paliva

Onkalo

Finsko ndash bliacutezko elektraacuterny

Olkiluoto

Žulovyacute masiacutev ndash umiacutestěniacute

500 m pod povrchem

2004 ndash začaacutetek ražby

2015 ndash licence pro vyacutestavbu

2020 ndash dokončeniacute 1etapy

2024 ndash začaacutetek uklaacutedaacuteniacute

Recyklace ndash palivo MOX

Využitiacute uranu a plutonia z vyhořeleacuteho

paliva

Přepracovaciacute zaacutevod ndash separace uranu a

plutonia

Přepracovaacuteniacute a produkci MOX ndash

Francie Velkaacute Britaacutenie Rusko

Sniacuteženiacute potřeby čerstveacuteho uranu a

zmenšeniacute objemu odpadu

Radionuklidoveacute zdroje pro vesmiacuter ndash chybiacute plutonium 238

Miacutesto 238Pu použiacutet 241Am z jaderneacuteho odpadu

plutonium 238 americium 241

poločas rozpadu 87 7 let 432 let

Nejintenzivnějšiacute gama 004 36

Energie gama 43 keV 60 keV

Energie rozpadu 56 MeV 56 MeV

Hustota energie 054 kWkg 0105 kWkg

Možnost ziacuteskat chemickou separaciacute z vyhořeleacuteho paliva (staryacutech zaacutesob plutonia)

Vyacutehody Možnost ziacuteskaacuteniacute bez speciaacutelniacuteho ozařovaacuteniacute ve speciaacutelniacutem reaktoru

Pomalejšiacute pokles vyacutekonu

Nevyacutehody Teacuteměř 5kraacutet vyššiacute potřebnaacute hmotnost ( 5kraacutet nižšiacute aktivita)

Vyacuteraznějšiacute aktivita gama ndash nutnost řešit stiacuteněniacute před touto radiaciacute

Ziacuteskaacutevaacuteniacute americia 241

Chemickaacute

separace

americia

Čisteacute plutonium americium pro vesmiacuter

Přepracovaacuteniacute

paliva

Separovaneacute plutonium

Čas uloženiacute

Z plutoniiacute jedině 241Pu se rozpadaacute beta rozpadem při rozpadu směsi plutoniiacute

tak vznikaacute pouze izotop americia 241Am (241Pu rarr 241Am T12 = 14 let)

241Pu rarr 241Am

Urychlovačem řiacutezeneacute transmutory

Z čeho se sklaacutedaacute

1) Urychlovač protonů - energie 100 - 1000 MeV

2) Terč - olovo wolfram hellip

3) Naacutedoba obsahujiacuteciacute systeacutem jaderneacuteho odpadu moderaacutetoru

Nutnost separace stabilniacutech a kraacutetkodobyacutech izotopů

Zaacutekladniacute vlastnosti

1) Využiacutevaacute třiacuteštivyacutech reakciacute

2) Velmi vysokaacute hustota neutronů rarr efektivniacute transmutace

3) Podkritickyacute režim provozu

4) Produkce neutronů ve velmi širokeacutem rozmeziacute energiiacute

Scheacutema koncepce urychlovačem řiacutezeneacuteho jaderneacuteho transmutoru

Praacutece na analyacuteze terče Megapie

v horkyacutech komoraacutech v PSI

Olověnyacute terč při testech v laboratoři CERN

Termojadernaacute elektraacuterna

Tokamak ITER ndash prvniacute fuacutezniacute reaktor vyacutekon 500 MW 10kraacutet vyššiacute než vklad demonstruje

chovaacuteniacute plazmy u elektraacuterny fuacutezniacute reakce deuteria a tritia testy s produkciacute tritia

Tokamak ITER ndash produkce 10kraacutet viacutece energie

DEMO ndash prvniacute prototyp fuacutezniacute elektraacuterny ndash i s turbiacutenou a produkciacute paliva (tritia) z lithia

Současnyacute časovyacute plaacuten Sestavovaacuteniacute a instalace zařiacutezeniacute 2018 ndash 2025

prvniacute plazma ndash 2025 přechod na studium fuacutezniacutech reakciacute d+t -2035

Na zaacutekladě vyacutesledků vyacutezkumů za pomociacute ITER (i jeho budovaacuteniacute) přechod k reaacutelneacute

elektraacuterně

Jineacute cesty ndash stelaraacutetor inerciaacutelniacute udrženiacute NIF (USA) ndash zatiacutem daleko za tokamaky

Jakeacute možnosti jaacutedro poskytuje

Efektivniacute většiacute zdroj energie minimaacutelně (chlazeniacute) zaacutevislyacute na miacutestniacutech podmiacutenkaacutech

staacutelyacute stabilniacute vyacutekon rarr vhodneacute zaacutekladniacute většiacute zdroje

Česko ndash Dukovany (4 500 MW) a Temeliacuten (2 1000 MW) ndash celkem 4000 MW (36 )

uacutevaha ndash 2 bloky Temeliacuten a 2 Dukovany ( ~ 5000 MW) ndash 60 elektrickeacute energie

Slovensko - Jaslovskeacute Bohunice (2 bloky 440 MW) a Mochovce (2 bloky 440 MW) - 50

dokončovaacuteny ndash 2 bloky Mochovce (440 MW) 1 blok Jaslovskeacute Bohunice (~ 1500 MW)

V budoucnu i dalšiacute elektraacuterny ndash podiacutel na elektřině 70 ndash 80 většiacute podiacutel u tepla vodiacutek

U elektřiny by tak podiacutel mohl byacutet až 70 ndash 80 (nemaacute smysl byacutet většiacute)

Většiacute využitiacute v dopravě v přiacutepadě přechodu na

elektromobily a vodiacutekoveacute hospodaacuteřstviacute

Nahrazeniacute hlavně uhelnyacutech elektraacuteren ndash sniacuteženiacute produkce CO2

Teplaacuterny ndash přechod na menšiacute kompaktniacute zdroje

Možnost kompaktniacutech malyacutech zdrojů kde by se

neměnilo palivo ale celaacute elektraacuterna

Nutnost vhodneacute kombinace a doplňovaacuteniacute s dalšiacutemi

zdroji a uacutesporami

Jadernaacute energetika neniacute samospasitelnaacute ale může byacutet vyacuteznamnyacutem zdrojem energie

Budovanyacute

plovouciacute reaktor

(70 MWe)

EPR reaktor

Některeacute možneacute energetickeacute sceacutenaacuteře

Sceacutenaacuteř 1 Superniacutezkoemisniacute ndash postaveniacute většiacuteho počtu jadernyacutech bloků intenzivniacute

budovaacuteniacute obnovitelnyacutech zdrojů uacuteložiště energie hellip

Česko by zaacutesadně přispělo ke sniacuteženiacute emisiacute

Dnes už velmi nepravděpodobnyacute

Sceacutenaacuteř 3 Druheacute Bavorsko ndash postupnyacute uacutebytek vyacutekonu v jadernyacutech a uhelnyacutech zdrojiacutech

spoleacutehaacuteniacute na větrneacute zdroje na severu Německa a plynoveacute

zdroje regulujiacuteciacute siacuteť u naacutes i v Německu

Situace v Bavorsku ukaacuteže k čemu sceacutenaacuteř vede

Sceacutenaacuteř pravděpodobnyacute v přiacutepadě pokračovaacuteniacute současneacute

nečinnosti

Sceacutenaacuteř 4 Vyacutepadek Dukovan už v roce 2025 ndash třeba tlakem Rakouska a Německa ndash spolu

s odstavenyacutemi uhelnyacutemi bloky ztraacuteta přes 6 GW vyacutekonu

V přiacutepadě nečinnosti a cestě k Bavorskeacutemu sceacutenaacuteři povede

k velkyacutem naacuterokům na regulaci a import elektřiny

Sceacutenaacuteř 2 ASEK ndash poměrně širokeacute rozmeziacute umožňujiacuteciacute optimalizaci podle podmiacutenek

nutnost vyacutestavby jadernyacutech bloků a uacutespěšnyacute rozvoj

obnovitelnyacutech zdrojů a uklaacutedaacuteniacute energie

Je třeba naleacutezt optimum a ve všech sceacutenaacuteřiacutech zajistit bezpečneacute fungovaacuteniacute našeho

energetickeacute ndash vyacutezva pro všechny souvisejiacuteciacute obory

Zaacutevěr1) Jadernaacute energetika prokaacutezala možnost velice efektivniacuteho přechodu k niacutezkoemisniacute

elektroenergetice (Francie Šveacutedsko Ontario hellip)

2) Probleacutemy spojeneacute s velikostiacute těchto zdrojů a citlivostiacute na společenskou podporu

3) Zatiacutem otevřenaacute otaacutezka uacutespěšnosti přechodu k reaktorům III generace (splněniacute

očekaacutevaacuteniacute z hlediska efektivity vyacutestavby a provozu) K tomu potřeba i dostatek

budovanyacutech jednotek a kontinuita Nejleacutepe na tom je VVER1200 a zatiacutem i APR1400

4) Velkyacute potenciaacutel v malyacutech modulaacuterniacutech reaktorech potřeba vyvinout kompaktniacute

model s masovou vyacuterobou (klasickeacute i inovativniacute typy)

5) Pro udržitelneacute využiacutevaacuteniacute jaderneacute energie nutneacute reaktory IV generace nejdaacutele jsou

sodiacutekem a olovem chlazeneacute a vysokoteplotniacute chlazeneacute plynem

6) Urychlovačem řiacutezeneacute transmutory a fuacuteze ndash velkyacute potenciaacutel ale komerčniacute realizace

zatiacutem dost vzdaacutelenaacute ndash velkaacute synergie mezi popsanyacutemi oblastmi

7) Miacuteru využiacutevaacuteniacute jaacutedra silně ovlivniacute reaacutelnaacute miacutera vlivu emisiacute CO2 a nutnost je potlačit

Klasickeacute jaderneacute reaktory

Štěpnaacute reakce - štěpeniacute jaacutedra samovolneacute nebo po ziacuteskaacuteniacute energie

- obvykle se dodaacute energie zaacutechytem neutronu

- doprovaacutezena vznikem neutronů s energiemi v

oblasti jednotek MeV ( 2 - 3 neutrony na štěpeniacute)

(čaacutest hned ndash čaacutest zpožděnaacute)

Řetězovaacute štěpnaacute reakce Štěpeniacute nuklidů 235U 239Pu 233U

zaacutechytem neutronu 235U + n rarr 236U 85 - štěpeniacute

15 - emise fotonu

Instalace reaktoroveacute naacutedoby prvniacuteho bloku

noveacute elektraacuterny Shin Hanul (Jižniacute Korea)

Velmi vysokeacute hodnoty uacutečinnyacutech průřezů zaacutechytu neutronů

pro maleacute energie neutronů (10-2 eV)

Nutnost zpomalovaacuteniacute neutronů - moderaacutetor

Štěpeniacute - vznik štěpnyacutech produktů

Zaacutechyt emise fotonu rozpad beta - vznik transuranů

Multiplikačniacute faktor k - počet neutronů naacutesledujiacuteciacute generace

neutronů produkovanyacutech na jeden neutron předchoziacute generace

k lt 1 podkritickyacute systeacutem

k = 1 kritickyacute systeacutem

k gt 1 nadkritickyacute systeacutem

Palivo

1) přiacuterodniacute uran - složen z 238U a jen 072 235U

2) obohacenyacute uran - zvyacutešeniacute obsahu 235U na 3-4

(klasickeacute reaktory ndash i přiacuterodniacute ndash

moderace těžkou vodou - CANDU)

Manipulace s palivem (Fangjiashan 1) Vnitřek reaktoru ndash instalace Sanmen I

Principiaacutelniacute scheacutema reaktoruDůležityacute odvod tepla (voda)

většinou ve formě UO2

Dukovany ndash reaktorovyacute saacutel

T12(238U) = 451109 r T12(

235U) = 713 108 r

Regulačniacute kompenzačniacute

a bezpečnostniacute tyče

Ovlaacutedaacuteniacute

Chlazeniacute

Moderaacutetor voda grafit

V uacutenoru 2018 (podle World Nuclear Association)

445 energetickyacutech reaktorů s vyacutekonem 396 GWe

(28 z nich je v Japonsku dočasně odstavenyacutech)

staviacute se 57 s vyacutekonem 62 GWe

plaacutenovaneacute 132 s vyacutekonem 131 GWe

produkce teacuteměř 11 elektřiny

celkovaacute provozniacute zkušenost gt 25 000 reaktorroků

Tlakovodniacute a varnyacute reaktor systeacutem předaacutevaacuteniacute tepla turbiacuteně kteraacute vyraacutebiacute elektřinu

Jadernaacute elektraacuternaYonggwang v Jižniacute Koreji

Tlakovodniacute reaktor Varnyacute reaktor

Po roce 2011 dopad Fukušimy I 38 japonskyacutech

rektorů je vypnuto

Podiacutel jaacutedra na produkci elektřiny něco pod 11

Rok 2017 ndash 2519 TWh 103

Rychleacute (množiveacute) reaktory

Nemoderovaneacute neutrony rarr menšiacute pravděpodobnost reakciacute rarr většiacute intenzita neutronů

rarr většiacute počet štěpeniacute rarr nutnost vysokeacuteho obohaceniacute uranu 20 - 50 235U (ekvivalentně 239Pu)

Produkce 239Pu 238U + n rarr 239U(β-) + γ rarr 239Ne (β-)rarr239Pu rarr produkce paliva

Z 239Pu viacutece neutronů (3 na jedno štěpeniacute) rarr produkce viacutece plutonia než se spotřebuje (plodivaacute zoacutena)

Efektivnějšiacute využitiacute paliva ndash menšiacute citlivost na složeniacute paliva spalovaacuteniacute transuranů

Vysokeacute obohaceniacute rarr vysokaacute produkce tepla rarr nutnost

vyacutekonneacuteho chlazeniacute rarr roztavenyacute sodiacutek (teplota 550 oC)

roztaveneacute olovo

Doba života generace rychlyacutech neutronů velmi kraacutetkaacute rarr

většiacute role zpožděnyacutech neutronů při regulaci

Čiacutenskyacute reaktor CEFR

s vyacutekonem 20 MWe v

spuštěnyacute v roce 2014

BN600 Bělojarskaacute

jadernaacute elektraacuterna

v Rusku

Rychlyacute reaktor BN800

Bělojarskaacute elektraacuterna

Spuštěn 2014

Různeacute generace jadernyacutech reaktorů

Využiacutevaacuteniacute jaderneacute energie od padesaacutetyacutech let

Komerčniacute reaktory od šedesaacutetyacutech sedmdesaacutetyacutech let

osmdesaacutetaacute a devadesaacutetaacute leacuteta - staacutele efektivnějšiacute a bezpečnějšiacute

Začaacutetek tohoto stoletiacute ndash novaacute III generace ndash evolučniacute vyacutevoj - efektivniacute bezpečneacute

(kontejnment pasivniacute bezpečnostniacute prvky) dlouhodobaacute životnost

Současneacute reaktory

Až na vyacutejimku generace II Spolehlivaacute funkce staacutele efektivnějšiacute využitiacute

Prodlužovaacuteniacute životnosti (přes 40 let) zkracovaacuteniacute přestaacutevek optimalizace

vyacutekonu (dukovanskeacute reaktory dřiacuteve 440 MWe nyniacute teacuteměř 500 MWe)

Dva dokončeneacute bloky 1 a 2 jaderneacute elektraacuterny

Cernavoda v Rumunsku (reaktor CANDU)

Transport českeacute reaktoroveacute naacutedoby pro

dostavbu Mochovců(reaktory VVER 440)

V USA vyacutekon jaderneacute energetiky rostl i když se noveacute reaktory nestavěly

Podiacutel jaderneacute energie v některyacutech staacutetech velkyacute (Francie až 71 )

V současnosti boom vyacutestavby v rozviacutejejiacuteciacutech se zemiacutech Asie

V Evropě se dostavujiacute nedokončeneacute reaktory ndash noveacute budou už III generace

Instalace reaktoroveacute naacutedoby bloku Rostov 3 (VVER 1000) Bloky VVER1000 Kudankullam Indie

Bloky elektraacuterny Fang-čcheng-kang 1 a 2

Přechod od generace II

ke generaci III

Hlavně v Čiacuteně se dokončuje řada

bloků II generace

Evoluciacute přechod ke generaci III

U dokončovanyacutech bloků II generace

řada prvků III generace

Reaktory III a III+ generace

1) Současnaacute doba ndash přechod k reaktorům III generace

2) Zvyacutešenaacute bezpečnost ndash odolnějšiacute kontejnment efektivniacute chlazeniacute pasivniacute prvky

bazeacuten pro chlazeniacute kontejnmentu rekombinace vodiacuteku lapač aktivniacute zoacuteny

3) Modulaacuterniacute a seacuteriovaacute produkce komponent ndash efektivnějšiacute a levnějšiacute (je třeba ověřit)

4) Snadnějšiacute efektivnějšiacute a levnějšiacute provoz (prvniacute reaktory zatiacutem jen kraacutetce v

provozu)

5) Životnost přesahujiacuteciacute 60 let

6) Využiacutevaacuteniacute paliva typu MOX (efektivnějšiacute využitiacute uranu)

7) Rozsaacutehleacute možnosti regulace

Reaktorovaacute naacutedoba VVER1200 (Ostrovec) Vizualizace elektraacuterny Hinkley Point C

Zvyacutešeniacute bezpečnosti

Lapač aktivniacute zoacuteny bloku VVER1200

(elektraacuterna Ostrovec Bělorusko)

1) Pasivniacute chlazeniacute v přiacutepadě havaacuterie

2) Přirozenaacute cirkulace vzduchu přes tepelneacute vyacuteměniacuteky

3) Dvojityacute kontejnment

4) Vodniacute bazeacuten k ochlazovaacuteniacute kontejnmentu

5) Rychleacute vstřikovaacuteniacute kyseliny boriteacute

6) Zařiacutezeniacute pro rekombinaci vodiacuteku

7) Lapač aktivniacute zoacuteny (Lapač koria)

Vnějšiacute vzhled kontejnmentu VVER1000

elektraacuterna Kudankullam (bliacutežiacute se III generaci

Vnějšiacute vzhled kontejnmentu AP1000

Rok 2018 ndash průlom u bloků III generace

Spouštiacute se šest novyacutech reaktorů III generace přičemž uacuteplně prvniacute typu AP1000 a EPR

EPR ndash Tchaj-šan

AP1000 ndash San-men

VVER1200 - Novovoroněž

Barakah 1

Ktereacute bloky jsou k dispozici

ABWR ndash varnyacute reaktor vybudovanyacute v Japonsku a na Tchaj-wanu

nyniacute odstaveneacute (III )

AP 1000 ndash již tři běžiacute v Čině Westinghouse maacute velkeacute probleacutemy

nechce se už podiacutelet na samotneacute vyacutestavbě negativniacute zkušenosti z

USA (III+)

EPR ndash jeden běžiacute v Čiacuteně (Finsko Francie bude v roce 2019)

probleacutemy při stavbě uvidiacuteme zkušenosti z Velkeacute Britaacutenie přiacuteliš

velkyacute vyacutekon až 1700 MW (III+)

APR1400 ndash běžiacute v Jižniacute Koreji dokončuje se v SAE pozitivniacute

reference v domovskaacute země odstupuje od jaacutedra (III)

Hualong One ndash zatiacutem neběžiacute (prvniacute 2019) dobreacute zkušenosti z

kontinuaacutelniacute vyacutestavby reaktorů v Čiacuteně (III+)

VVER1200 ndash běžiacute v Rusku dokončuje se v Bělorusku stavba ve

Finsku Maďarsku Turecku Bangladeši Kontinuaacutelniacute stavba a

evoluce reaktorů Intenzivniacute zapojeniacute českyacutech firem (III+)

Fungujiacuteciacute a ve vyacutestavbě

Dalšiacute projekty ESBWR ATMEA1 pokročileacute typy CANDU

Je třeba alespoň některeacute z modelů začiacutet stavět hromadně v seacuterii ndash nejbliacuteže k tomu maacute

VVER1200 přiacutepadně čiacutenskeacute modely (důležitaacute kontinuita budovaacuteniacute bloků)

Důležiteacute je jak se jednotliveacute modely osvědčiacute v provozu důraz na bezpečnost a ekonomiku

Nelze přeskočit hned k malyacutem modulaacuterniacutem reaktorům IV generaci nebo fuacutezi nutnost

kontinuity a firem se zkušenostiacute v oboru

Nutnost nahrazeniacute staacuternouciacute flotily v Evropě a USA a pokrytiacute rostouciacutech potřeb v

rozvojovyacutech zemiacutech (Indie Čiacutena Turecko hellip)

Novovoroněžskaacute 6 a 7 ndash prvniacute fungujiacuteciacute bloky III+ generace

Maleacute modulaacuterniacute reaktory

1) Zaacutesadniacute probleacutem ndash vysokeacute počaacutetečniacute investice jen velmi velkyacute zdroj

2) Řešeniacute ndash maleacute modulaacuterniacute reaktory (vyacutekon menšiacute než 300 MWe 500 MWe)

3) Umožňujiacute a) Postavit velkou elektraacuternu postupně

b) Postavit malyacute blok třeba pro teplaacuterenskeacute uacutečely

4) Možneacute varianty a) Založeneacute na klasickeacutem zaacutekladě

b) Maleacute modulaacuterniacute reaktory IV generace

c) bdquoBaterieldquo s dlouhou periodou vyacuteměny paliva

5) Zatiacutem spiacuteše exotika pro specifickeacute uacutečely (reaacutelneacute modely zatiacutem v projektech)

Plovouciacute elektraacuterna Akademik Lomonosov Architektonickaacute vize kompaktniacute bdquobaterieldquo StarCore Nuclear

Současnyacute stav ndash otaacutezka budoucnosti otevřenaacute

Dokončovanyacute KLT-40S (Rusko) ndash tlakovodniacute 35 MWe plovouciacute elektraacuterna Akademik

Lomonsov nahrazuje dosluhujiacuteciacute Bilibinskou elektraacuternu (4 bloky s 11 MWe)

(klasickyacute model ndash podobně i lodniacute reaktory RITM-200 s 50 MWe)

Zahaacutejenyacute ACPR50S (Čiacutena) ndash 60 MWe

Plovouciacute i pozemniacute elektraacuterny (ACPR100)

Plovouciacute elektraacuterna Akademik Lomonosov

nahradiacute Bilibinskou elektraacuternu

Představa budouciacute čiacutenskeacute plovouciacute jaderneacute

elektraacuterny

Dokončovanyacute HTR-PM ndash vysokoteplotniacute reaktor chlazenyacute plynem dva bloky s jednou

turbiacutenou 210 MWe

Pokročilyacute

Rozpracovaneacute projekty (cesta do budoucnosti)

Tlakovodniacute - VBER-300 (Rusko) SMR-160 (USA)

Integraacutelniacute tlakovodniacute ndash NuScale (USA) ACP100 (Čiacutena) SMART (Jižniacute Korea)

Sodiacutekovyacute rychlyacute ndash PRISM ARC-100

Integraacutelniacute tekuteacute soli ndash Integral MSR (Kanada)

Chlazenyacute olovem ndash BREAST (Rusko)

Chlazenyacute bismutem a olovem ndash SVBR100 (Rusko)

Scheacutema elektraacuterny

Terrestrial Energy

Kanada

Kritickeacute ndash dokončeniacute

prototypu a seacuteriovaacute vyacuteroba

Vyacuteroba paliva pro bloky HTR-PM

Jak jsme na tom s palivem

Znaacutemeacute zaacutesoby 55 milionů tun (130 $kg)

Austraacutelie 23 Kazachstaacuten 15 Rusko 10 Kanada 8

Uraninit jeden z typů uranoveacute rudy

Zaacutesoby uranu maacute i Česko

Důl Rožnaacute v Dolniacute RožiacutenceKanada je největšiacutem producentem uranu

Lepšiacute prospekciacute až řaacutedoveacute zvyacutešeniacute zaacutesob

Současnaacute potřeba ndash 65 014 tun

Těžba 1) Podzemniacute

2) Povrchovaacute

3) Louženiacutem (29)

4) Vedlejšiacute produkt (10)

(i obsahy uranu 0025 a meacuteně)

5) Zpracovaacuteniacute elektraacuterenskeacuteho popiacutelku

Těžba v roce 2013

(59 678 t)

Kazachstaacuten 22567 t

Kanada 9332 t

Austraacutelie 6350 t

Niger 4528 t

Rusko 3135 t

(61)

Spotřeba 1000 MW ndash 200 tun přiacuterodniacuteho uranu ročně

Svět ndash 430 000 MW ndash 65 000 tun ročně (při takoveacute spotřebě znaacutemeacute zaacutesoby pro

cenu 130 $ na 85 let) ndash cena byla už i 300 $ - odhad zaacutesob o řaacuted až dva většiacute

Těžba v Česku 225 tun (2015) v principu zaacutesoby až 109 000 t (při ceně 300 $)

Zbrojniacute uran a plutonium ndash ekvivalent 545 000 tun přiacuterodniacuteho uranu

Využitiacute uranu 238 ndash přiacuterodniacute uran 07 uranu 235 rarr viacutece než 100kraacutet viacutece paliva

Přepracovaacuteniacute vyhořeleacuteho paliva ndash MOX ndash efektivnějšiacute využitiacute

Spolehlivě zhruba na stoletiacute i při zvyacutešeniacute produkce několikanaacutesobně

Možnost i při vysokeacutem zvyacutešeniacute využitiacute jaacutedra na tisiacuteciletiacute

Zpracovatelskyacute zaacutevod dolu Beverley (Austraacutelie)

Thoriovyacute cyklus (vyacutehoda ndash nevznikajiacute transurany)

232Th T12 = 14051010 let rarr je ho ještě viacutece než uranu 238

232Th + n rarr 233Th(β-) + γ rarr 233Pa(β-) + γ rarr 233U

vyacuteskyt v monazitu

Austraacutelie 452 000 tun

USA 400 000 tun

Turecko 344 000 tun

Indie 319 000 tun

Celkově 2 400 000 tun

Produkce štěpneacuteho materiaacutelu

možnost zajištěniacute jaderneacute energetiky na tisiacuteciletiacute

Velkeacute zaacutesoby thoria maacute opět Austraacutelie a takeacute Indie

Pozor znaacutemeacute zaacutesoby

Znalosti velmi sporeacute

Množstviacute určitě řaacutedově podceněneacute

Reaktory IV generace

Proč je potřebujeme

1) Zvyacutešeniacute efektivity využitiacute uranu a thoria (zaacutesoby paliva na mnoho tisiacuteciletiacute) ndash rychleacute

reaktory

2) Sniacuteženiacute objemu a nebezpečnosti radioaktivniacuteho odpadu (uzavřeniacute palivoveacuteho cyklu) ndash

exotickeacute typy s tekutyacutem palivem a průběžnou separaciacute

3) Zvyacutešeniacute efektivity produkce elektřiny a tepla pro průmysl (vysokoteplotniacute reaktory

pro průmysl i produkci vodiacuteku)

4) Uacuteplně noveacute koncepty někdy značně exotickeacute ndash šest třiacuted konceptů

Sodiacutekem chlazenyacute reaktor BN800

Sodiacutekem chlazenyacute reaktor ndash rychlyacute reaktor uacutespěšneacute komerčniacute bloky BN600 a BN800

v Rusku prototyp CEFR (Čiacutena) dokončovanyacute blok Kalpakkam 500 MWe (Indie)

evropskyacute hlavně francouzskyacute projekt ASTRID

Olovem chlazenyacute reaktor ndash rychlyacute reaktor chla-

zenyacute tekutyacutem kovem zkušenosti na ponorkaacutech

BREST-300 ndash prototypovyacute reaktor (Rusko)

Palivovyacute soubor a staveniště reaktoru BREST 300

Sodiacutekovyacute reaktor Kalpakkam (Indie)

Ruskaacute ponorka s olovem chlazenyacutem reaktorem

Vysokoteplotniacute plynem chlazenyacute reaktor ndash chlazenyacute

heacuteliem (přiacutepadně jinyacutem plynem) moderovanyacute

grafitem vysokyacute stupeň vyhořeniacute paliva pasivniacute

bezpečnost dokončovanyacute reaktor s palivem v

podobě kouliacute v Čiacuteně ndash HTR-PM spolupraacutece se

Saudskou Araacutebiiacute

Reaktor chlazenyacute superkritickou vodou ndash nadkritickeacute

bloky s klasickou moderaciacute velmi vysokaacute efektivita

konverze tepla na elektřinu Smyčka se

superkritickou vodou v UacuteJV

Reaktory využiacutevajiacuteciacute tekuteacute soli ndash využitiacute fluoroveacute

soliacute s lithiem tekuteacute palivo ndash nejinovativnějšiacute

princip různeacute typy moderace (energetickeacuteho

spektra) Vhodnyacute pro konverzi thoria 232 na uran

233 Nejdaacutele v Čiacuteně Zapojeniacute CVŘ a UacuteJV

Rychlyacute reaktor chlazenyacute plynem ndash chlazeniacute heliem

nemoderovanyacute evropskyacute projekt ALLEGRO

uacutevahy o jeho vyacutestavbě ve Středniacute Evropě heliovaacute

smyčka v UacuteJV as Řež

Kuloveacute palivo pro reaktor HTR-PM v Čiacuteně

Instalace reaktoru HTR-PM v Čiacuteně

Scheacutema projektu reaktoru Allegro

Prvniacute dokončovaneacute uacuteložiště vyhořeleacuteho paliva

Onkalo

Finsko ndash bliacutezko elektraacuterny

Olkiluoto

Žulovyacute masiacutev ndash umiacutestěniacute

500 m pod povrchem

2004 ndash začaacutetek ražby

2015 ndash licence pro vyacutestavbu

2020 ndash dokončeniacute 1etapy

2024 ndash začaacutetek uklaacutedaacuteniacute

Recyklace ndash palivo MOX

Využitiacute uranu a plutonia z vyhořeleacuteho

paliva

Přepracovaciacute zaacutevod ndash separace uranu a

plutonia

Přepracovaacuteniacute a produkci MOX ndash

Francie Velkaacute Britaacutenie Rusko

Sniacuteženiacute potřeby čerstveacuteho uranu a

zmenšeniacute objemu odpadu

Radionuklidoveacute zdroje pro vesmiacuter ndash chybiacute plutonium 238

Miacutesto 238Pu použiacutet 241Am z jaderneacuteho odpadu

plutonium 238 americium 241

poločas rozpadu 87 7 let 432 let

Nejintenzivnějšiacute gama 004 36

Energie gama 43 keV 60 keV

Energie rozpadu 56 MeV 56 MeV

Hustota energie 054 kWkg 0105 kWkg

Možnost ziacuteskat chemickou separaciacute z vyhořeleacuteho paliva (staryacutech zaacutesob plutonia)

Vyacutehody Možnost ziacuteskaacuteniacute bez speciaacutelniacuteho ozařovaacuteniacute ve speciaacutelniacutem reaktoru

Pomalejšiacute pokles vyacutekonu

Nevyacutehody Teacuteměř 5kraacutet vyššiacute potřebnaacute hmotnost ( 5kraacutet nižšiacute aktivita)

Vyacuteraznějšiacute aktivita gama ndash nutnost řešit stiacuteněniacute před touto radiaciacute

Ziacuteskaacutevaacuteniacute americia 241

Chemickaacute

separace

americia

Čisteacute plutonium americium pro vesmiacuter

Přepracovaacuteniacute

paliva

Separovaneacute plutonium

Čas uloženiacute

Z plutoniiacute jedině 241Pu se rozpadaacute beta rozpadem při rozpadu směsi plutoniiacute

tak vznikaacute pouze izotop americia 241Am (241Pu rarr 241Am T12 = 14 let)

241Pu rarr 241Am

Urychlovačem řiacutezeneacute transmutory

Z čeho se sklaacutedaacute

1) Urychlovač protonů - energie 100 - 1000 MeV

2) Terč - olovo wolfram hellip

3) Naacutedoba obsahujiacuteciacute systeacutem jaderneacuteho odpadu moderaacutetoru

Nutnost separace stabilniacutech a kraacutetkodobyacutech izotopů

Zaacutekladniacute vlastnosti

1) Využiacutevaacute třiacuteštivyacutech reakciacute

2) Velmi vysokaacute hustota neutronů rarr efektivniacute transmutace

3) Podkritickyacute režim provozu

4) Produkce neutronů ve velmi širokeacutem rozmeziacute energiiacute

Scheacutema koncepce urychlovačem řiacutezeneacuteho jaderneacuteho transmutoru

Praacutece na analyacuteze terče Megapie

v horkyacutech komoraacutech v PSI

Olověnyacute terč při testech v laboratoři CERN

Termojadernaacute elektraacuterna

Tokamak ITER ndash prvniacute fuacutezniacute reaktor vyacutekon 500 MW 10kraacutet vyššiacute než vklad demonstruje

chovaacuteniacute plazmy u elektraacuterny fuacutezniacute reakce deuteria a tritia testy s produkciacute tritia

Tokamak ITER ndash produkce 10kraacutet viacutece energie

DEMO ndash prvniacute prototyp fuacutezniacute elektraacuterny ndash i s turbiacutenou a produkciacute paliva (tritia) z lithia

Současnyacute časovyacute plaacuten Sestavovaacuteniacute a instalace zařiacutezeniacute 2018 ndash 2025

prvniacute plazma ndash 2025 přechod na studium fuacutezniacutech reakciacute d+t -2035

Na zaacutekladě vyacutesledků vyacutezkumů za pomociacute ITER (i jeho budovaacuteniacute) přechod k reaacutelneacute

elektraacuterně

Jineacute cesty ndash stelaraacutetor inerciaacutelniacute udrženiacute NIF (USA) ndash zatiacutem daleko za tokamaky

Jakeacute možnosti jaacutedro poskytuje

Efektivniacute většiacute zdroj energie minimaacutelně (chlazeniacute) zaacutevislyacute na miacutestniacutech podmiacutenkaacutech

staacutelyacute stabilniacute vyacutekon rarr vhodneacute zaacutekladniacute většiacute zdroje

Česko ndash Dukovany (4 500 MW) a Temeliacuten (2 1000 MW) ndash celkem 4000 MW (36 )

uacutevaha ndash 2 bloky Temeliacuten a 2 Dukovany ( ~ 5000 MW) ndash 60 elektrickeacute energie

Slovensko - Jaslovskeacute Bohunice (2 bloky 440 MW) a Mochovce (2 bloky 440 MW) - 50

dokončovaacuteny ndash 2 bloky Mochovce (440 MW) 1 blok Jaslovskeacute Bohunice (~ 1500 MW)

V budoucnu i dalšiacute elektraacuterny ndash podiacutel na elektřině 70 ndash 80 většiacute podiacutel u tepla vodiacutek

U elektřiny by tak podiacutel mohl byacutet až 70 ndash 80 (nemaacute smysl byacutet většiacute)

Většiacute využitiacute v dopravě v přiacutepadě přechodu na

elektromobily a vodiacutekoveacute hospodaacuteřstviacute

Nahrazeniacute hlavně uhelnyacutech elektraacuteren ndash sniacuteženiacute produkce CO2

Teplaacuterny ndash přechod na menšiacute kompaktniacute zdroje

Možnost kompaktniacutech malyacutech zdrojů kde by se

neměnilo palivo ale celaacute elektraacuterna

Nutnost vhodneacute kombinace a doplňovaacuteniacute s dalšiacutemi

zdroji a uacutesporami

Jadernaacute energetika neniacute samospasitelnaacute ale může byacutet vyacuteznamnyacutem zdrojem energie

Budovanyacute

plovouciacute reaktor

(70 MWe)

EPR reaktor

Některeacute možneacute energetickeacute sceacutenaacuteře

Sceacutenaacuteř 1 Superniacutezkoemisniacute ndash postaveniacute většiacuteho počtu jadernyacutech bloků intenzivniacute

budovaacuteniacute obnovitelnyacutech zdrojů uacuteložiště energie hellip

Česko by zaacutesadně přispělo ke sniacuteženiacute emisiacute

Dnes už velmi nepravděpodobnyacute

Sceacutenaacuteř 3 Druheacute Bavorsko ndash postupnyacute uacutebytek vyacutekonu v jadernyacutech a uhelnyacutech zdrojiacutech

spoleacutehaacuteniacute na větrneacute zdroje na severu Německa a plynoveacute

zdroje regulujiacuteciacute siacuteť u naacutes i v Německu

Situace v Bavorsku ukaacuteže k čemu sceacutenaacuteř vede

Sceacutenaacuteř pravděpodobnyacute v přiacutepadě pokračovaacuteniacute současneacute

nečinnosti

Sceacutenaacuteř 4 Vyacutepadek Dukovan už v roce 2025 ndash třeba tlakem Rakouska a Německa ndash spolu

s odstavenyacutemi uhelnyacutemi bloky ztraacuteta přes 6 GW vyacutekonu

V přiacutepadě nečinnosti a cestě k Bavorskeacutemu sceacutenaacuteři povede

k velkyacutem naacuterokům na regulaci a import elektřiny

Sceacutenaacuteř 2 ASEK ndash poměrně širokeacute rozmeziacute umožňujiacuteciacute optimalizaci podle podmiacutenek

nutnost vyacutestavby jadernyacutech bloků a uacutespěšnyacute rozvoj

obnovitelnyacutech zdrojů a uklaacutedaacuteniacute energie

Je třeba naleacutezt optimum a ve všech sceacutenaacuteřiacutech zajistit bezpečneacute fungovaacuteniacute našeho

energetickeacute ndash vyacutezva pro všechny souvisejiacuteciacute obory

Zaacutevěr1) Jadernaacute energetika prokaacutezala možnost velice efektivniacuteho přechodu k niacutezkoemisniacute

elektroenergetice (Francie Šveacutedsko Ontario hellip)

2) Probleacutemy spojeneacute s velikostiacute těchto zdrojů a citlivostiacute na společenskou podporu

3) Zatiacutem otevřenaacute otaacutezka uacutespěšnosti přechodu k reaktorům III generace (splněniacute

očekaacutevaacuteniacute z hlediska efektivity vyacutestavby a provozu) K tomu potřeba i dostatek

budovanyacutech jednotek a kontinuita Nejleacutepe na tom je VVER1200 a zatiacutem i APR1400

4) Velkyacute potenciaacutel v malyacutech modulaacuterniacutech reaktorech potřeba vyvinout kompaktniacute

model s masovou vyacuterobou (klasickeacute i inovativniacute typy)

5) Pro udržitelneacute využiacutevaacuteniacute jaderneacute energie nutneacute reaktory IV generace nejdaacutele jsou

sodiacutekem a olovem chlazeneacute a vysokoteplotniacute chlazeneacute plynem

6) Urychlovačem řiacutezeneacute transmutory a fuacuteze ndash velkyacute potenciaacutel ale komerčniacute realizace

zatiacutem dost vzdaacutelenaacute ndash velkaacute synergie mezi popsanyacutemi oblastmi

7) Miacuteru využiacutevaacuteniacute jaacutedra silně ovlivniacute reaacutelnaacute miacutera vlivu emisiacute CO2 a nutnost je potlačit

Palivo

1) přiacuterodniacute uran - složen z 238U a jen 072 235U

2) obohacenyacute uran - zvyacutešeniacute obsahu 235U na 3-4

(klasickeacute reaktory ndash i přiacuterodniacute ndash

moderace těžkou vodou - CANDU)

Manipulace s palivem (Fangjiashan 1) Vnitřek reaktoru ndash instalace Sanmen I

Principiaacutelniacute scheacutema reaktoruDůležityacute odvod tepla (voda)

většinou ve formě UO2

Dukovany ndash reaktorovyacute saacutel

T12(238U) = 451109 r T12(

235U) = 713 108 r

Regulačniacute kompenzačniacute

a bezpečnostniacute tyče

Ovlaacutedaacuteniacute

Chlazeniacute

Moderaacutetor voda grafit

V uacutenoru 2018 (podle World Nuclear Association)

445 energetickyacutech reaktorů s vyacutekonem 396 GWe

(28 z nich je v Japonsku dočasně odstavenyacutech)

staviacute se 57 s vyacutekonem 62 GWe

plaacutenovaneacute 132 s vyacutekonem 131 GWe

produkce teacuteměř 11 elektřiny

celkovaacute provozniacute zkušenost gt 25 000 reaktorroků

Tlakovodniacute a varnyacute reaktor systeacutem předaacutevaacuteniacute tepla turbiacuteně kteraacute vyraacutebiacute elektřinu

Jadernaacute elektraacuternaYonggwang v Jižniacute Koreji

Tlakovodniacute reaktor Varnyacute reaktor

Po roce 2011 dopad Fukušimy I 38 japonskyacutech

rektorů je vypnuto

Podiacutel jaacutedra na produkci elektřiny něco pod 11

Rok 2017 ndash 2519 TWh 103

Rychleacute (množiveacute) reaktory

Nemoderovaneacute neutrony rarr menšiacute pravděpodobnost reakciacute rarr většiacute intenzita neutronů

rarr většiacute počet štěpeniacute rarr nutnost vysokeacuteho obohaceniacute uranu 20 - 50 235U (ekvivalentně 239Pu)

Produkce 239Pu 238U + n rarr 239U(β-) + γ rarr 239Ne (β-)rarr239Pu rarr produkce paliva

Z 239Pu viacutece neutronů (3 na jedno štěpeniacute) rarr produkce viacutece plutonia než se spotřebuje (plodivaacute zoacutena)

Efektivnějšiacute využitiacute paliva ndash menšiacute citlivost na složeniacute paliva spalovaacuteniacute transuranů

Vysokeacute obohaceniacute rarr vysokaacute produkce tepla rarr nutnost

vyacutekonneacuteho chlazeniacute rarr roztavenyacute sodiacutek (teplota 550 oC)

roztaveneacute olovo

Doba života generace rychlyacutech neutronů velmi kraacutetkaacute rarr

většiacute role zpožděnyacutech neutronů při regulaci

Čiacutenskyacute reaktor CEFR

s vyacutekonem 20 MWe v

spuštěnyacute v roce 2014

BN600 Bělojarskaacute

jadernaacute elektraacuterna

v Rusku

Rychlyacute reaktor BN800

Bělojarskaacute elektraacuterna

Spuštěn 2014

Různeacute generace jadernyacutech reaktorů

Využiacutevaacuteniacute jaderneacute energie od padesaacutetyacutech let

Komerčniacute reaktory od šedesaacutetyacutech sedmdesaacutetyacutech let

osmdesaacutetaacute a devadesaacutetaacute leacuteta - staacutele efektivnějšiacute a bezpečnějšiacute

Začaacutetek tohoto stoletiacute ndash novaacute III generace ndash evolučniacute vyacutevoj - efektivniacute bezpečneacute

(kontejnment pasivniacute bezpečnostniacute prvky) dlouhodobaacute životnost

Současneacute reaktory

Až na vyacutejimku generace II Spolehlivaacute funkce staacutele efektivnějšiacute využitiacute

Prodlužovaacuteniacute životnosti (přes 40 let) zkracovaacuteniacute přestaacutevek optimalizace

vyacutekonu (dukovanskeacute reaktory dřiacuteve 440 MWe nyniacute teacuteměř 500 MWe)

Dva dokončeneacute bloky 1 a 2 jaderneacute elektraacuterny

Cernavoda v Rumunsku (reaktor CANDU)

Transport českeacute reaktoroveacute naacutedoby pro

dostavbu Mochovců(reaktory VVER 440)

V USA vyacutekon jaderneacute energetiky rostl i když se noveacute reaktory nestavěly

Podiacutel jaderneacute energie v některyacutech staacutetech velkyacute (Francie až 71 )

V současnosti boom vyacutestavby v rozviacutejejiacuteciacutech se zemiacutech Asie

V Evropě se dostavujiacute nedokončeneacute reaktory ndash noveacute budou už III generace

Instalace reaktoroveacute naacutedoby bloku Rostov 3 (VVER 1000) Bloky VVER1000 Kudankullam Indie

Bloky elektraacuterny Fang-čcheng-kang 1 a 2

Přechod od generace II

ke generaci III

Hlavně v Čiacuteně se dokončuje řada

bloků II generace

Evoluciacute přechod ke generaci III

U dokončovanyacutech bloků II generace

řada prvků III generace

Reaktory III a III+ generace

1) Současnaacute doba ndash přechod k reaktorům III generace

2) Zvyacutešenaacute bezpečnost ndash odolnějšiacute kontejnment efektivniacute chlazeniacute pasivniacute prvky

bazeacuten pro chlazeniacute kontejnmentu rekombinace vodiacuteku lapač aktivniacute zoacuteny

3) Modulaacuterniacute a seacuteriovaacute produkce komponent ndash efektivnějšiacute a levnějšiacute (je třeba ověřit)

4) Snadnějšiacute efektivnějšiacute a levnějšiacute provoz (prvniacute reaktory zatiacutem jen kraacutetce v

provozu)

5) Životnost přesahujiacuteciacute 60 let

6) Využiacutevaacuteniacute paliva typu MOX (efektivnějšiacute využitiacute uranu)

7) Rozsaacutehleacute možnosti regulace

Reaktorovaacute naacutedoba VVER1200 (Ostrovec) Vizualizace elektraacuterny Hinkley Point C

Zvyacutešeniacute bezpečnosti

Lapač aktivniacute zoacuteny bloku VVER1200

(elektraacuterna Ostrovec Bělorusko)

1) Pasivniacute chlazeniacute v přiacutepadě havaacuterie

2) Přirozenaacute cirkulace vzduchu přes tepelneacute vyacuteměniacuteky

3) Dvojityacute kontejnment

4) Vodniacute bazeacuten k ochlazovaacuteniacute kontejnmentu

5) Rychleacute vstřikovaacuteniacute kyseliny boriteacute

6) Zařiacutezeniacute pro rekombinaci vodiacuteku

7) Lapač aktivniacute zoacuteny (Lapač koria)

Vnějšiacute vzhled kontejnmentu VVER1000

elektraacuterna Kudankullam (bliacutežiacute se III generaci

Vnějšiacute vzhled kontejnmentu AP1000

Rok 2018 ndash průlom u bloků III generace

Spouštiacute se šest novyacutech reaktorů III generace přičemž uacuteplně prvniacute typu AP1000 a EPR

EPR ndash Tchaj-šan

AP1000 ndash San-men

VVER1200 - Novovoroněž

Barakah 1

Ktereacute bloky jsou k dispozici

ABWR ndash varnyacute reaktor vybudovanyacute v Japonsku a na Tchaj-wanu

nyniacute odstaveneacute (III )

AP 1000 ndash již tři běžiacute v Čině Westinghouse maacute velkeacute probleacutemy

nechce se už podiacutelet na samotneacute vyacutestavbě negativniacute zkušenosti z

USA (III+)

EPR ndash jeden běžiacute v Čiacuteně (Finsko Francie bude v roce 2019)

probleacutemy při stavbě uvidiacuteme zkušenosti z Velkeacute Britaacutenie přiacuteliš

velkyacute vyacutekon až 1700 MW (III+)

APR1400 ndash běžiacute v Jižniacute Koreji dokončuje se v SAE pozitivniacute

reference v domovskaacute země odstupuje od jaacutedra (III)

Hualong One ndash zatiacutem neběžiacute (prvniacute 2019) dobreacute zkušenosti z

kontinuaacutelniacute vyacutestavby reaktorů v Čiacuteně (III+)

VVER1200 ndash běžiacute v Rusku dokončuje se v Bělorusku stavba ve

Finsku Maďarsku Turecku Bangladeši Kontinuaacutelniacute stavba a

evoluce reaktorů Intenzivniacute zapojeniacute českyacutech firem (III+)

Fungujiacuteciacute a ve vyacutestavbě

Dalšiacute projekty ESBWR ATMEA1 pokročileacute typy CANDU

Je třeba alespoň některeacute z modelů začiacutet stavět hromadně v seacuterii ndash nejbliacuteže k tomu maacute

VVER1200 přiacutepadně čiacutenskeacute modely (důležitaacute kontinuita budovaacuteniacute bloků)

Důležiteacute je jak se jednotliveacute modely osvědčiacute v provozu důraz na bezpečnost a ekonomiku

Nelze přeskočit hned k malyacutem modulaacuterniacutem reaktorům IV generaci nebo fuacutezi nutnost

kontinuity a firem se zkušenostiacute v oboru

Nutnost nahrazeniacute staacuternouciacute flotily v Evropě a USA a pokrytiacute rostouciacutech potřeb v

rozvojovyacutech zemiacutech (Indie Čiacutena Turecko hellip)

Novovoroněžskaacute 6 a 7 ndash prvniacute fungujiacuteciacute bloky III+ generace

Maleacute modulaacuterniacute reaktory

1) Zaacutesadniacute probleacutem ndash vysokeacute počaacutetečniacute investice jen velmi velkyacute zdroj

2) Řešeniacute ndash maleacute modulaacuterniacute reaktory (vyacutekon menšiacute než 300 MWe 500 MWe)

3) Umožňujiacute a) Postavit velkou elektraacuternu postupně

b) Postavit malyacute blok třeba pro teplaacuterenskeacute uacutečely

4) Možneacute varianty a) Založeneacute na klasickeacutem zaacutekladě

b) Maleacute modulaacuterniacute reaktory IV generace

c) bdquoBaterieldquo s dlouhou periodou vyacuteměny paliva

5) Zatiacutem spiacuteše exotika pro specifickeacute uacutečely (reaacutelneacute modely zatiacutem v projektech)

Plovouciacute elektraacuterna Akademik Lomonosov Architektonickaacute vize kompaktniacute bdquobaterieldquo StarCore Nuclear

Současnyacute stav ndash otaacutezka budoucnosti otevřenaacute

Dokončovanyacute KLT-40S (Rusko) ndash tlakovodniacute 35 MWe plovouciacute elektraacuterna Akademik

Lomonsov nahrazuje dosluhujiacuteciacute Bilibinskou elektraacuternu (4 bloky s 11 MWe)

(klasickyacute model ndash podobně i lodniacute reaktory RITM-200 s 50 MWe)

Zahaacutejenyacute ACPR50S (Čiacutena) ndash 60 MWe

Plovouciacute i pozemniacute elektraacuterny (ACPR100)

Plovouciacute elektraacuterna Akademik Lomonosov

nahradiacute Bilibinskou elektraacuternu

Představa budouciacute čiacutenskeacute plovouciacute jaderneacute

elektraacuterny

Dokončovanyacute HTR-PM ndash vysokoteplotniacute reaktor chlazenyacute plynem dva bloky s jednou

turbiacutenou 210 MWe

Pokročilyacute

Rozpracovaneacute projekty (cesta do budoucnosti)

Tlakovodniacute - VBER-300 (Rusko) SMR-160 (USA)

Integraacutelniacute tlakovodniacute ndash NuScale (USA) ACP100 (Čiacutena) SMART (Jižniacute Korea)

Sodiacutekovyacute rychlyacute ndash PRISM ARC-100

Integraacutelniacute tekuteacute soli ndash Integral MSR (Kanada)

Chlazenyacute olovem ndash BREAST (Rusko)

Chlazenyacute bismutem a olovem ndash SVBR100 (Rusko)

Scheacutema elektraacuterny

Terrestrial Energy

Kanada

Kritickeacute ndash dokončeniacute

prototypu a seacuteriovaacute vyacuteroba

Vyacuteroba paliva pro bloky HTR-PM

Jak jsme na tom s palivem

Znaacutemeacute zaacutesoby 55 milionů tun (130 $kg)

Austraacutelie 23 Kazachstaacuten 15 Rusko 10 Kanada 8

Uraninit jeden z typů uranoveacute rudy

Zaacutesoby uranu maacute i Česko

Důl Rožnaacute v Dolniacute RožiacutenceKanada je největšiacutem producentem uranu

Lepšiacute prospekciacute až řaacutedoveacute zvyacutešeniacute zaacutesob

Současnaacute potřeba ndash 65 014 tun

Těžba 1) Podzemniacute

2) Povrchovaacute

3) Louženiacutem (29)

4) Vedlejšiacute produkt (10)

(i obsahy uranu 0025 a meacuteně)

5) Zpracovaacuteniacute elektraacuterenskeacuteho popiacutelku

Těžba v roce 2013

(59 678 t)

Kazachstaacuten 22567 t

Kanada 9332 t

Austraacutelie 6350 t

Niger 4528 t

Rusko 3135 t

(61)

Spotřeba 1000 MW ndash 200 tun přiacuterodniacuteho uranu ročně

Svět ndash 430 000 MW ndash 65 000 tun ročně (při takoveacute spotřebě znaacutemeacute zaacutesoby pro

cenu 130 $ na 85 let) ndash cena byla už i 300 $ - odhad zaacutesob o řaacuted až dva většiacute

Těžba v Česku 225 tun (2015) v principu zaacutesoby až 109 000 t (při ceně 300 $)

Zbrojniacute uran a plutonium ndash ekvivalent 545 000 tun přiacuterodniacuteho uranu

Využitiacute uranu 238 ndash přiacuterodniacute uran 07 uranu 235 rarr viacutece než 100kraacutet viacutece paliva

Přepracovaacuteniacute vyhořeleacuteho paliva ndash MOX ndash efektivnějšiacute využitiacute

Spolehlivě zhruba na stoletiacute i při zvyacutešeniacute produkce několikanaacutesobně

Možnost i při vysokeacutem zvyacutešeniacute využitiacute jaacutedra na tisiacuteciletiacute

Zpracovatelskyacute zaacutevod dolu Beverley (Austraacutelie)

Thoriovyacute cyklus (vyacutehoda ndash nevznikajiacute transurany)

232Th T12 = 14051010 let rarr je ho ještě viacutece než uranu 238

232Th + n rarr 233Th(β-) + γ rarr 233Pa(β-) + γ rarr 233U

vyacuteskyt v monazitu

Austraacutelie 452 000 tun

USA 400 000 tun

Turecko 344 000 tun

Indie 319 000 tun

Celkově 2 400 000 tun

Produkce štěpneacuteho materiaacutelu

možnost zajištěniacute jaderneacute energetiky na tisiacuteciletiacute

Velkeacute zaacutesoby thoria maacute opět Austraacutelie a takeacute Indie

Pozor znaacutemeacute zaacutesoby

Znalosti velmi sporeacute

Množstviacute určitě řaacutedově podceněneacute

Reaktory IV generace

Proč je potřebujeme

1) Zvyacutešeniacute efektivity využitiacute uranu a thoria (zaacutesoby paliva na mnoho tisiacuteciletiacute) ndash rychleacute

reaktory

2) Sniacuteženiacute objemu a nebezpečnosti radioaktivniacuteho odpadu (uzavřeniacute palivoveacuteho cyklu) ndash

exotickeacute typy s tekutyacutem palivem a průběžnou separaciacute

3) Zvyacutešeniacute efektivity produkce elektřiny a tepla pro průmysl (vysokoteplotniacute reaktory

pro průmysl i produkci vodiacuteku)

4) Uacuteplně noveacute koncepty někdy značně exotickeacute ndash šest třiacuted konceptů

Sodiacutekem chlazenyacute reaktor BN800

Sodiacutekem chlazenyacute reaktor ndash rychlyacute reaktor uacutespěšneacute komerčniacute bloky BN600 a BN800

v Rusku prototyp CEFR (Čiacutena) dokončovanyacute blok Kalpakkam 500 MWe (Indie)

evropskyacute hlavně francouzskyacute projekt ASTRID

Olovem chlazenyacute reaktor ndash rychlyacute reaktor chla-

zenyacute tekutyacutem kovem zkušenosti na ponorkaacutech

BREST-300 ndash prototypovyacute reaktor (Rusko)

Palivovyacute soubor a staveniště reaktoru BREST 300

Sodiacutekovyacute reaktor Kalpakkam (Indie)

Ruskaacute ponorka s olovem chlazenyacutem reaktorem

Vysokoteplotniacute plynem chlazenyacute reaktor ndash chlazenyacute

heacuteliem (přiacutepadně jinyacutem plynem) moderovanyacute

grafitem vysokyacute stupeň vyhořeniacute paliva pasivniacute

bezpečnost dokončovanyacute reaktor s palivem v

podobě kouliacute v Čiacuteně ndash HTR-PM spolupraacutece se

Saudskou Araacutebiiacute

Reaktor chlazenyacute superkritickou vodou ndash nadkritickeacute

bloky s klasickou moderaciacute velmi vysokaacute efektivita

konverze tepla na elektřinu Smyčka se

superkritickou vodou v UacuteJV

Reaktory využiacutevajiacuteciacute tekuteacute soli ndash využitiacute fluoroveacute

soliacute s lithiem tekuteacute palivo ndash nejinovativnějšiacute

princip různeacute typy moderace (energetickeacuteho

spektra) Vhodnyacute pro konverzi thoria 232 na uran

233 Nejdaacutele v Čiacuteně Zapojeniacute CVŘ a UacuteJV

Rychlyacute reaktor chlazenyacute plynem ndash chlazeniacute heliem

nemoderovanyacute evropskyacute projekt ALLEGRO

uacutevahy o jeho vyacutestavbě ve Středniacute Evropě heliovaacute

smyčka v UacuteJV as Řež

Kuloveacute palivo pro reaktor HTR-PM v Čiacuteně

Instalace reaktoru HTR-PM v Čiacuteně

Scheacutema projektu reaktoru Allegro

Prvniacute dokončovaneacute uacuteložiště vyhořeleacuteho paliva

Onkalo

Finsko ndash bliacutezko elektraacuterny

Olkiluoto

Žulovyacute masiacutev ndash umiacutestěniacute

500 m pod povrchem

2004 ndash začaacutetek ražby

2015 ndash licence pro vyacutestavbu

2020 ndash dokončeniacute 1etapy

2024 ndash začaacutetek uklaacutedaacuteniacute

Recyklace ndash palivo MOX

Využitiacute uranu a plutonia z vyhořeleacuteho

paliva

Přepracovaciacute zaacutevod ndash separace uranu a

plutonia

Přepracovaacuteniacute a produkci MOX ndash

Francie Velkaacute Britaacutenie Rusko

Sniacuteženiacute potřeby čerstveacuteho uranu a

zmenšeniacute objemu odpadu

Radionuklidoveacute zdroje pro vesmiacuter ndash chybiacute plutonium 238

Miacutesto 238Pu použiacutet 241Am z jaderneacuteho odpadu

plutonium 238 americium 241

poločas rozpadu 87 7 let 432 let

Nejintenzivnějšiacute gama 004 36

Energie gama 43 keV 60 keV

Energie rozpadu 56 MeV 56 MeV

Hustota energie 054 kWkg 0105 kWkg

Možnost ziacuteskat chemickou separaciacute z vyhořeleacuteho paliva (staryacutech zaacutesob plutonia)

Vyacutehody Možnost ziacuteskaacuteniacute bez speciaacutelniacuteho ozařovaacuteniacute ve speciaacutelniacutem reaktoru

Pomalejšiacute pokles vyacutekonu

Nevyacutehody Teacuteměř 5kraacutet vyššiacute potřebnaacute hmotnost ( 5kraacutet nižšiacute aktivita)

Vyacuteraznějšiacute aktivita gama ndash nutnost řešit stiacuteněniacute před touto radiaciacute

Ziacuteskaacutevaacuteniacute americia 241

Chemickaacute

separace

americia

Čisteacute plutonium americium pro vesmiacuter

Přepracovaacuteniacute

paliva

Separovaneacute plutonium

Čas uloženiacute

Z plutoniiacute jedině 241Pu se rozpadaacute beta rozpadem při rozpadu směsi plutoniiacute

tak vznikaacute pouze izotop americia 241Am (241Pu rarr 241Am T12 = 14 let)

241Pu rarr 241Am

Urychlovačem řiacutezeneacute transmutory

Z čeho se sklaacutedaacute

1) Urychlovač protonů - energie 100 - 1000 MeV

2) Terč - olovo wolfram hellip

3) Naacutedoba obsahujiacuteciacute systeacutem jaderneacuteho odpadu moderaacutetoru

Nutnost separace stabilniacutech a kraacutetkodobyacutech izotopů

Zaacutekladniacute vlastnosti

1) Využiacutevaacute třiacuteštivyacutech reakciacute

2) Velmi vysokaacute hustota neutronů rarr efektivniacute transmutace

3) Podkritickyacute režim provozu

4) Produkce neutronů ve velmi širokeacutem rozmeziacute energiiacute

Scheacutema koncepce urychlovačem řiacutezeneacuteho jaderneacuteho transmutoru

Praacutece na analyacuteze terče Megapie

v horkyacutech komoraacutech v PSI

Olověnyacute terč při testech v laboratoři CERN

Termojadernaacute elektraacuterna

Tokamak ITER ndash prvniacute fuacutezniacute reaktor vyacutekon 500 MW 10kraacutet vyššiacute než vklad demonstruje

chovaacuteniacute plazmy u elektraacuterny fuacutezniacute reakce deuteria a tritia testy s produkciacute tritia

Tokamak ITER ndash produkce 10kraacutet viacutece energie

DEMO ndash prvniacute prototyp fuacutezniacute elektraacuterny ndash i s turbiacutenou a produkciacute paliva (tritia) z lithia

Současnyacute časovyacute plaacuten Sestavovaacuteniacute a instalace zařiacutezeniacute 2018 ndash 2025

prvniacute plazma ndash 2025 přechod na studium fuacutezniacutech reakciacute d+t -2035

Na zaacutekladě vyacutesledků vyacutezkumů za pomociacute ITER (i jeho budovaacuteniacute) přechod k reaacutelneacute

elektraacuterně

Jineacute cesty ndash stelaraacutetor inerciaacutelniacute udrženiacute NIF (USA) ndash zatiacutem daleko za tokamaky

Jakeacute možnosti jaacutedro poskytuje

Efektivniacute většiacute zdroj energie minimaacutelně (chlazeniacute) zaacutevislyacute na miacutestniacutech podmiacutenkaacutech

staacutelyacute stabilniacute vyacutekon rarr vhodneacute zaacutekladniacute většiacute zdroje

Česko ndash Dukovany (4 500 MW) a Temeliacuten (2 1000 MW) ndash celkem 4000 MW (36 )

uacutevaha ndash 2 bloky Temeliacuten a 2 Dukovany ( ~ 5000 MW) ndash 60 elektrickeacute energie

Slovensko - Jaslovskeacute Bohunice (2 bloky 440 MW) a Mochovce (2 bloky 440 MW) - 50

dokončovaacuteny ndash 2 bloky Mochovce (440 MW) 1 blok Jaslovskeacute Bohunice (~ 1500 MW)

V budoucnu i dalšiacute elektraacuterny ndash podiacutel na elektřině 70 ndash 80 většiacute podiacutel u tepla vodiacutek

U elektřiny by tak podiacutel mohl byacutet až 70 ndash 80 (nemaacute smysl byacutet většiacute)

Většiacute využitiacute v dopravě v přiacutepadě přechodu na

elektromobily a vodiacutekoveacute hospodaacuteřstviacute

Nahrazeniacute hlavně uhelnyacutech elektraacuteren ndash sniacuteženiacute produkce CO2

Teplaacuterny ndash přechod na menšiacute kompaktniacute zdroje

Možnost kompaktniacutech malyacutech zdrojů kde by se

neměnilo palivo ale celaacute elektraacuterna

Nutnost vhodneacute kombinace a doplňovaacuteniacute s dalšiacutemi

zdroji a uacutesporami

Jadernaacute energetika neniacute samospasitelnaacute ale může byacutet vyacuteznamnyacutem zdrojem energie

Budovanyacute

plovouciacute reaktor

(70 MWe)

EPR reaktor

Některeacute možneacute energetickeacute sceacutenaacuteře

Sceacutenaacuteř 1 Superniacutezkoemisniacute ndash postaveniacute většiacuteho počtu jadernyacutech bloků intenzivniacute

budovaacuteniacute obnovitelnyacutech zdrojů uacuteložiště energie hellip

Česko by zaacutesadně přispělo ke sniacuteženiacute emisiacute

Dnes už velmi nepravděpodobnyacute

Sceacutenaacuteř 3 Druheacute Bavorsko ndash postupnyacute uacutebytek vyacutekonu v jadernyacutech a uhelnyacutech zdrojiacutech

spoleacutehaacuteniacute na větrneacute zdroje na severu Německa a plynoveacute

zdroje regulujiacuteciacute siacuteť u naacutes i v Německu

Situace v Bavorsku ukaacuteže k čemu sceacutenaacuteř vede

Sceacutenaacuteř pravděpodobnyacute v přiacutepadě pokračovaacuteniacute současneacute

nečinnosti

Sceacutenaacuteř 4 Vyacutepadek Dukovan už v roce 2025 ndash třeba tlakem Rakouska a Německa ndash spolu

s odstavenyacutemi uhelnyacutemi bloky ztraacuteta přes 6 GW vyacutekonu

V přiacutepadě nečinnosti a cestě k Bavorskeacutemu sceacutenaacuteři povede

k velkyacutem naacuterokům na regulaci a import elektřiny

Sceacutenaacuteř 2 ASEK ndash poměrně širokeacute rozmeziacute umožňujiacuteciacute optimalizaci podle podmiacutenek

nutnost vyacutestavby jadernyacutech bloků a uacutespěšnyacute rozvoj

obnovitelnyacutech zdrojů a uklaacutedaacuteniacute energie

Je třeba naleacutezt optimum a ve všech sceacutenaacuteřiacutech zajistit bezpečneacute fungovaacuteniacute našeho

energetickeacute ndash vyacutezva pro všechny souvisejiacuteciacute obory

Zaacutevěr1) Jadernaacute energetika prokaacutezala možnost velice efektivniacuteho přechodu k niacutezkoemisniacute

elektroenergetice (Francie Šveacutedsko Ontario hellip)

2) Probleacutemy spojeneacute s velikostiacute těchto zdrojů a citlivostiacute na společenskou podporu

3) Zatiacutem otevřenaacute otaacutezka uacutespěšnosti přechodu k reaktorům III generace (splněniacute

očekaacutevaacuteniacute z hlediska efektivity vyacutestavby a provozu) K tomu potřeba i dostatek

budovanyacutech jednotek a kontinuita Nejleacutepe na tom je VVER1200 a zatiacutem i APR1400

4) Velkyacute potenciaacutel v malyacutech modulaacuterniacutech reaktorech potřeba vyvinout kompaktniacute

model s masovou vyacuterobou (klasickeacute i inovativniacute typy)

5) Pro udržitelneacute využiacutevaacuteniacute jaderneacute energie nutneacute reaktory IV generace nejdaacutele jsou

sodiacutekem a olovem chlazeneacute a vysokoteplotniacute chlazeneacute plynem

6) Urychlovačem řiacutezeneacute transmutory a fuacuteze ndash velkyacute potenciaacutel ale komerčniacute realizace

zatiacutem dost vzdaacutelenaacute ndash velkaacute synergie mezi popsanyacutemi oblastmi

7) Miacuteru využiacutevaacuteniacute jaacutedra silně ovlivniacute reaacutelnaacute miacutera vlivu emisiacute CO2 a nutnost je potlačit

V uacutenoru 2018 (podle World Nuclear Association)

445 energetickyacutech reaktorů s vyacutekonem 396 GWe

(28 z nich je v Japonsku dočasně odstavenyacutech)

staviacute se 57 s vyacutekonem 62 GWe

plaacutenovaneacute 132 s vyacutekonem 131 GWe

produkce teacuteměř 11 elektřiny

celkovaacute provozniacute zkušenost gt 25 000 reaktorroků

Tlakovodniacute a varnyacute reaktor systeacutem předaacutevaacuteniacute tepla turbiacuteně kteraacute vyraacutebiacute elektřinu

Jadernaacute elektraacuternaYonggwang v Jižniacute Koreji

Tlakovodniacute reaktor Varnyacute reaktor

Po roce 2011 dopad Fukušimy I 38 japonskyacutech

rektorů je vypnuto

Podiacutel jaacutedra na produkci elektřiny něco pod 11

Rok 2017 ndash 2519 TWh 103

Rychleacute (množiveacute) reaktory

Nemoderovaneacute neutrony rarr menšiacute pravděpodobnost reakciacute rarr většiacute intenzita neutronů

rarr většiacute počet štěpeniacute rarr nutnost vysokeacuteho obohaceniacute uranu 20 - 50 235U (ekvivalentně 239Pu)

Produkce 239Pu 238U + n rarr 239U(β-) + γ rarr 239Ne (β-)rarr239Pu rarr produkce paliva

Z 239Pu viacutece neutronů (3 na jedno štěpeniacute) rarr produkce viacutece plutonia než se spotřebuje (plodivaacute zoacutena)

Efektivnějšiacute využitiacute paliva ndash menšiacute citlivost na složeniacute paliva spalovaacuteniacute transuranů

Vysokeacute obohaceniacute rarr vysokaacute produkce tepla rarr nutnost

vyacutekonneacuteho chlazeniacute rarr roztavenyacute sodiacutek (teplota 550 oC)

roztaveneacute olovo

Doba života generace rychlyacutech neutronů velmi kraacutetkaacute rarr

většiacute role zpožděnyacutech neutronů při regulaci

Čiacutenskyacute reaktor CEFR

s vyacutekonem 20 MWe v

spuštěnyacute v roce 2014

BN600 Bělojarskaacute

jadernaacute elektraacuterna

v Rusku

Rychlyacute reaktor BN800

Bělojarskaacute elektraacuterna

Spuštěn 2014

Různeacute generace jadernyacutech reaktorů

Využiacutevaacuteniacute jaderneacute energie od padesaacutetyacutech let

Komerčniacute reaktory od šedesaacutetyacutech sedmdesaacutetyacutech let

osmdesaacutetaacute a devadesaacutetaacute leacuteta - staacutele efektivnějšiacute a bezpečnějšiacute

Začaacutetek tohoto stoletiacute ndash novaacute III generace ndash evolučniacute vyacutevoj - efektivniacute bezpečneacute

(kontejnment pasivniacute bezpečnostniacute prvky) dlouhodobaacute životnost

Současneacute reaktory

Až na vyacutejimku generace II Spolehlivaacute funkce staacutele efektivnějšiacute využitiacute

Prodlužovaacuteniacute životnosti (přes 40 let) zkracovaacuteniacute přestaacutevek optimalizace

vyacutekonu (dukovanskeacute reaktory dřiacuteve 440 MWe nyniacute teacuteměř 500 MWe)

Dva dokončeneacute bloky 1 a 2 jaderneacute elektraacuterny

Cernavoda v Rumunsku (reaktor CANDU)

Transport českeacute reaktoroveacute naacutedoby pro

dostavbu Mochovců(reaktory VVER 440)

V USA vyacutekon jaderneacute energetiky rostl i když se noveacute reaktory nestavěly

Podiacutel jaderneacute energie v některyacutech staacutetech velkyacute (Francie až 71 )

V současnosti boom vyacutestavby v rozviacutejejiacuteciacutech se zemiacutech Asie

V Evropě se dostavujiacute nedokončeneacute reaktory ndash noveacute budou už III generace

Instalace reaktoroveacute naacutedoby bloku Rostov 3 (VVER 1000) Bloky VVER1000 Kudankullam Indie

Bloky elektraacuterny Fang-čcheng-kang 1 a 2

Přechod od generace II

ke generaci III

Hlavně v Čiacuteně se dokončuje řada

bloků II generace

Evoluciacute přechod ke generaci III

U dokončovanyacutech bloků II generace

řada prvků III generace

Reaktory III a III+ generace

1) Současnaacute doba ndash přechod k reaktorům III generace

2) Zvyacutešenaacute bezpečnost ndash odolnějšiacute kontejnment efektivniacute chlazeniacute pasivniacute prvky

bazeacuten pro chlazeniacute kontejnmentu rekombinace vodiacuteku lapač aktivniacute zoacuteny

3) Modulaacuterniacute a seacuteriovaacute produkce komponent ndash efektivnějšiacute a levnějšiacute (je třeba ověřit)

4) Snadnějšiacute efektivnějšiacute a levnějšiacute provoz (prvniacute reaktory zatiacutem jen kraacutetce v

provozu)

5) Životnost přesahujiacuteciacute 60 let

6) Využiacutevaacuteniacute paliva typu MOX (efektivnějšiacute využitiacute uranu)

7) Rozsaacutehleacute možnosti regulace

Reaktorovaacute naacutedoba VVER1200 (Ostrovec) Vizualizace elektraacuterny Hinkley Point C

Zvyacutešeniacute bezpečnosti

Lapač aktivniacute zoacuteny bloku VVER1200

(elektraacuterna Ostrovec Bělorusko)

1) Pasivniacute chlazeniacute v přiacutepadě havaacuterie

2) Přirozenaacute cirkulace vzduchu přes tepelneacute vyacuteměniacuteky

3) Dvojityacute kontejnment

4) Vodniacute bazeacuten k ochlazovaacuteniacute kontejnmentu

5) Rychleacute vstřikovaacuteniacute kyseliny boriteacute

6) Zařiacutezeniacute pro rekombinaci vodiacuteku

7) Lapač aktivniacute zoacuteny (Lapač koria)

Vnějšiacute vzhled kontejnmentu VVER1000

elektraacuterna Kudankullam (bliacutežiacute se III generaci

Vnějšiacute vzhled kontejnmentu AP1000

Rok 2018 ndash průlom u bloků III generace

Spouštiacute se šest novyacutech reaktorů III generace přičemž uacuteplně prvniacute typu AP1000 a EPR

EPR ndash Tchaj-šan

AP1000 ndash San-men

VVER1200 - Novovoroněž

Barakah 1

Ktereacute bloky jsou k dispozici

ABWR ndash varnyacute reaktor vybudovanyacute v Japonsku a na Tchaj-wanu

nyniacute odstaveneacute (III )

AP 1000 ndash již tři běžiacute v Čině Westinghouse maacute velkeacute probleacutemy

nechce se už podiacutelet na samotneacute vyacutestavbě negativniacute zkušenosti z

USA (III+)

EPR ndash jeden běžiacute v Čiacuteně (Finsko Francie bude v roce 2019)

probleacutemy při stavbě uvidiacuteme zkušenosti z Velkeacute Britaacutenie přiacuteliš

velkyacute vyacutekon až 1700 MW (III+)

APR1400 ndash běžiacute v Jižniacute Koreji dokončuje se v SAE pozitivniacute

reference v domovskaacute země odstupuje od jaacutedra (III)

Hualong One ndash zatiacutem neběžiacute (prvniacute 2019) dobreacute zkušenosti z

kontinuaacutelniacute vyacutestavby reaktorů v Čiacuteně (III+)

VVER1200 ndash běžiacute v Rusku dokončuje se v Bělorusku stavba ve

Finsku Maďarsku Turecku Bangladeši Kontinuaacutelniacute stavba a

evoluce reaktorů Intenzivniacute zapojeniacute českyacutech firem (III+)

Fungujiacuteciacute a ve vyacutestavbě

Dalšiacute projekty ESBWR ATMEA1 pokročileacute typy CANDU

Je třeba alespoň některeacute z modelů začiacutet stavět hromadně v seacuterii ndash nejbliacuteže k tomu maacute

VVER1200 přiacutepadně čiacutenskeacute modely (důležitaacute kontinuita budovaacuteniacute bloků)

Důležiteacute je jak se jednotliveacute modely osvědčiacute v provozu důraz na bezpečnost a ekonomiku

Nelze přeskočit hned k malyacutem modulaacuterniacutem reaktorům IV generaci nebo fuacutezi nutnost

kontinuity a firem se zkušenostiacute v oboru

Nutnost nahrazeniacute staacuternouciacute flotily v Evropě a USA a pokrytiacute rostouciacutech potřeb v

rozvojovyacutech zemiacutech (Indie Čiacutena Turecko hellip)

Novovoroněžskaacute 6 a 7 ndash prvniacute fungujiacuteciacute bloky III+ generace

Maleacute modulaacuterniacute reaktory

1) Zaacutesadniacute probleacutem ndash vysokeacute počaacutetečniacute investice jen velmi velkyacute zdroj

2) Řešeniacute ndash maleacute modulaacuterniacute reaktory (vyacutekon menšiacute než 300 MWe 500 MWe)

3) Umožňujiacute a) Postavit velkou elektraacuternu postupně

b) Postavit malyacute blok třeba pro teplaacuterenskeacute uacutečely

4) Možneacute varianty a) Založeneacute na klasickeacutem zaacutekladě

b) Maleacute modulaacuterniacute reaktory IV generace

c) bdquoBaterieldquo s dlouhou periodou vyacuteměny paliva

5) Zatiacutem spiacuteše exotika pro specifickeacute uacutečely (reaacutelneacute modely zatiacutem v projektech)

Plovouciacute elektraacuterna Akademik Lomonosov Architektonickaacute vize kompaktniacute bdquobaterieldquo StarCore Nuclear

Současnyacute stav ndash otaacutezka budoucnosti otevřenaacute

Dokončovanyacute KLT-40S (Rusko) ndash tlakovodniacute 35 MWe plovouciacute elektraacuterna Akademik

Lomonsov nahrazuje dosluhujiacuteciacute Bilibinskou elektraacuternu (4 bloky s 11 MWe)

(klasickyacute model ndash podobně i lodniacute reaktory RITM-200 s 50 MWe)

Zahaacutejenyacute ACPR50S (Čiacutena) ndash 60 MWe

Plovouciacute i pozemniacute elektraacuterny (ACPR100)

Plovouciacute elektraacuterna Akademik Lomonosov

nahradiacute Bilibinskou elektraacuternu

Představa budouciacute čiacutenskeacute plovouciacute jaderneacute

elektraacuterny

Dokončovanyacute HTR-PM ndash vysokoteplotniacute reaktor chlazenyacute plynem dva bloky s jednou

turbiacutenou 210 MWe

Pokročilyacute

Rozpracovaneacute projekty (cesta do budoucnosti)

Tlakovodniacute - VBER-300 (Rusko) SMR-160 (USA)

Integraacutelniacute tlakovodniacute ndash NuScale (USA) ACP100 (Čiacutena) SMART (Jižniacute Korea)

Sodiacutekovyacute rychlyacute ndash PRISM ARC-100

Integraacutelniacute tekuteacute soli ndash Integral MSR (Kanada)

Chlazenyacute olovem ndash BREAST (Rusko)

Chlazenyacute bismutem a olovem ndash SVBR100 (Rusko)

Scheacutema elektraacuterny

Terrestrial Energy

Kanada

Kritickeacute ndash dokončeniacute

prototypu a seacuteriovaacute vyacuteroba

Vyacuteroba paliva pro bloky HTR-PM

Jak jsme na tom s palivem

Znaacutemeacute zaacutesoby 55 milionů tun (130 $kg)

Austraacutelie 23 Kazachstaacuten 15 Rusko 10 Kanada 8

Uraninit jeden z typů uranoveacute rudy

Zaacutesoby uranu maacute i Česko

Důl Rožnaacute v Dolniacute RožiacutenceKanada je největšiacutem producentem uranu

Lepšiacute prospekciacute až řaacutedoveacute zvyacutešeniacute zaacutesob

Současnaacute potřeba ndash 65 014 tun

Těžba 1) Podzemniacute

2) Povrchovaacute

3) Louženiacutem (29)

4) Vedlejšiacute produkt (10)

(i obsahy uranu 0025 a meacuteně)

5) Zpracovaacuteniacute elektraacuterenskeacuteho popiacutelku

Těžba v roce 2013

(59 678 t)

Kazachstaacuten 22567 t

Kanada 9332 t

Austraacutelie 6350 t

Niger 4528 t

Rusko 3135 t

(61)

Spotřeba 1000 MW ndash 200 tun přiacuterodniacuteho uranu ročně

Svět ndash 430 000 MW ndash 65 000 tun ročně (při takoveacute spotřebě znaacutemeacute zaacutesoby pro

cenu 130 $ na 85 let) ndash cena byla už i 300 $ - odhad zaacutesob o řaacuted až dva většiacute

Těžba v Česku 225 tun (2015) v principu zaacutesoby až 109 000 t (při ceně 300 $)

Zbrojniacute uran a plutonium ndash ekvivalent 545 000 tun přiacuterodniacuteho uranu

Využitiacute uranu 238 ndash přiacuterodniacute uran 07 uranu 235 rarr viacutece než 100kraacutet viacutece paliva

Přepracovaacuteniacute vyhořeleacuteho paliva ndash MOX ndash efektivnějšiacute využitiacute

Spolehlivě zhruba na stoletiacute i při zvyacutešeniacute produkce několikanaacutesobně

Možnost i při vysokeacutem zvyacutešeniacute využitiacute jaacutedra na tisiacuteciletiacute

Zpracovatelskyacute zaacutevod dolu Beverley (Austraacutelie)

Thoriovyacute cyklus (vyacutehoda ndash nevznikajiacute transurany)

232Th T12 = 14051010 let rarr je ho ještě viacutece než uranu 238

232Th + n rarr 233Th(β-) + γ rarr 233Pa(β-) + γ rarr 233U

vyacuteskyt v monazitu

Austraacutelie 452 000 tun

USA 400 000 tun

Turecko 344 000 tun

Indie 319 000 tun

Celkově 2 400 000 tun

Produkce štěpneacuteho materiaacutelu

možnost zajištěniacute jaderneacute energetiky na tisiacuteciletiacute

Velkeacute zaacutesoby thoria maacute opět Austraacutelie a takeacute Indie

Pozor znaacutemeacute zaacutesoby

Znalosti velmi sporeacute

Množstviacute určitě řaacutedově podceněneacute

Reaktory IV generace

Proč je potřebujeme

1) Zvyacutešeniacute efektivity využitiacute uranu a thoria (zaacutesoby paliva na mnoho tisiacuteciletiacute) ndash rychleacute

reaktory

2) Sniacuteženiacute objemu a nebezpečnosti radioaktivniacuteho odpadu (uzavřeniacute palivoveacuteho cyklu) ndash

exotickeacute typy s tekutyacutem palivem a průběžnou separaciacute

3) Zvyacutešeniacute efektivity produkce elektřiny a tepla pro průmysl (vysokoteplotniacute reaktory

pro průmysl i produkci vodiacuteku)

4) Uacuteplně noveacute koncepty někdy značně exotickeacute ndash šest třiacuted konceptů

Sodiacutekem chlazenyacute reaktor BN800

Sodiacutekem chlazenyacute reaktor ndash rychlyacute reaktor uacutespěšneacute komerčniacute bloky BN600 a BN800

v Rusku prototyp CEFR (Čiacutena) dokončovanyacute blok Kalpakkam 500 MWe (Indie)

evropskyacute hlavně francouzskyacute projekt ASTRID

Olovem chlazenyacute reaktor ndash rychlyacute reaktor chla-

zenyacute tekutyacutem kovem zkušenosti na ponorkaacutech

BREST-300 ndash prototypovyacute reaktor (Rusko)

Palivovyacute soubor a staveniště reaktoru BREST 300

Sodiacutekovyacute reaktor Kalpakkam (Indie)

Ruskaacute ponorka s olovem chlazenyacutem reaktorem

Vysokoteplotniacute plynem chlazenyacute reaktor ndash chlazenyacute

heacuteliem (přiacutepadně jinyacutem plynem) moderovanyacute

grafitem vysokyacute stupeň vyhořeniacute paliva pasivniacute

bezpečnost dokončovanyacute reaktor s palivem v

podobě kouliacute v Čiacuteně ndash HTR-PM spolupraacutece se

Saudskou Araacutebiiacute

Reaktor chlazenyacute superkritickou vodou ndash nadkritickeacute

bloky s klasickou moderaciacute velmi vysokaacute efektivita

konverze tepla na elektřinu Smyčka se

superkritickou vodou v UacuteJV

Reaktory využiacutevajiacuteciacute tekuteacute soli ndash využitiacute fluoroveacute

soliacute s lithiem tekuteacute palivo ndash nejinovativnějšiacute

princip různeacute typy moderace (energetickeacuteho

spektra) Vhodnyacute pro konverzi thoria 232 na uran

233 Nejdaacutele v Čiacuteně Zapojeniacute CVŘ a UacuteJV

Rychlyacute reaktor chlazenyacute plynem ndash chlazeniacute heliem

nemoderovanyacute evropskyacute projekt ALLEGRO

uacutevahy o jeho vyacutestavbě ve Středniacute Evropě heliovaacute

smyčka v UacuteJV as Řež

Kuloveacute palivo pro reaktor HTR-PM v Čiacuteně

Instalace reaktoru HTR-PM v Čiacuteně

Scheacutema projektu reaktoru Allegro

Prvniacute dokončovaneacute uacuteložiště vyhořeleacuteho paliva

Onkalo

Finsko ndash bliacutezko elektraacuterny

Olkiluoto

Žulovyacute masiacutev ndash umiacutestěniacute

500 m pod povrchem

2004 ndash začaacutetek ražby

2015 ndash licence pro vyacutestavbu

2020 ndash dokončeniacute 1etapy

2024 ndash začaacutetek uklaacutedaacuteniacute

Recyklace ndash palivo MOX

Využitiacute uranu a plutonia z vyhořeleacuteho

paliva

Přepracovaciacute zaacutevod ndash separace uranu a

plutonia

Přepracovaacuteniacute a produkci MOX ndash

Francie Velkaacute Britaacutenie Rusko

Sniacuteženiacute potřeby čerstveacuteho uranu a

zmenšeniacute objemu odpadu

Radionuklidoveacute zdroje pro vesmiacuter ndash chybiacute plutonium 238

Miacutesto 238Pu použiacutet 241Am z jaderneacuteho odpadu

plutonium 238 americium 241

poločas rozpadu 87 7 let 432 let

Nejintenzivnějšiacute gama 004 36

Energie gama 43 keV 60 keV

Energie rozpadu 56 MeV 56 MeV

Hustota energie 054 kWkg 0105 kWkg

Možnost ziacuteskat chemickou separaciacute z vyhořeleacuteho paliva (staryacutech zaacutesob plutonia)

Vyacutehody Možnost ziacuteskaacuteniacute bez speciaacutelniacuteho ozařovaacuteniacute ve speciaacutelniacutem reaktoru

Pomalejšiacute pokles vyacutekonu

Nevyacutehody Teacuteměř 5kraacutet vyššiacute potřebnaacute hmotnost ( 5kraacutet nižšiacute aktivita)

Vyacuteraznějšiacute aktivita gama ndash nutnost řešit stiacuteněniacute před touto radiaciacute

Ziacuteskaacutevaacuteniacute americia 241

Chemickaacute

separace

americia

Čisteacute plutonium americium pro vesmiacuter

Přepracovaacuteniacute

paliva

Separovaneacute plutonium

Čas uloženiacute

Z plutoniiacute jedině 241Pu se rozpadaacute beta rozpadem při rozpadu směsi plutoniiacute

tak vznikaacute pouze izotop americia 241Am (241Pu rarr 241Am T12 = 14 let)

241Pu rarr 241Am

Urychlovačem řiacutezeneacute transmutory

Z čeho se sklaacutedaacute

1) Urychlovač protonů - energie 100 - 1000 MeV

2) Terč - olovo wolfram hellip

3) Naacutedoba obsahujiacuteciacute systeacutem jaderneacuteho odpadu moderaacutetoru

Nutnost separace stabilniacutech a kraacutetkodobyacutech izotopů

Zaacutekladniacute vlastnosti

1) Využiacutevaacute třiacuteštivyacutech reakciacute

2) Velmi vysokaacute hustota neutronů rarr efektivniacute transmutace

3) Podkritickyacute režim provozu

4) Produkce neutronů ve velmi širokeacutem rozmeziacute energiiacute

Scheacutema koncepce urychlovačem řiacutezeneacuteho jaderneacuteho transmutoru

Praacutece na analyacuteze terče Megapie

v horkyacutech komoraacutech v PSI

Olověnyacute terč při testech v laboratoři CERN

Termojadernaacute elektraacuterna

Tokamak ITER ndash prvniacute fuacutezniacute reaktor vyacutekon 500 MW 10kraacutet vyššiacute než vklad demonstruje

chovaacuteniacute plazmy u elektraacuterny fuacutezniacute reakce deuteria a tritia testy s produkciacute tritia

Tokamak ITER ndash produkce 10kraacutet viacutece energie

DEMO ndash prvniacute prototyp fuacutezniacute elektraacuterny ndash i s turbiacutenou a produkciacute paliva (tritia) z lithia

Současnyacute časovyacute plaacuten Sestavovaacuteniacute a instalace zařiacutezeniacute 2018 ndash 2025

prvniacute plazma ndash 2025 přechod na studium fuacutezniacutech reakciacute d+t -2035

Na zaacutekladě vyacutesledků vyacutezkumů za pomociacute ITER (i jeho budovaacuteniacute) přechod k reaacutelneacute

elektraacuterně

Jineacute cesty ndash stelaraacutetor inerciaacutelniacute udrženiacute NIF (USA) ndash zatiacutem daleko za tokamaky

Jakeacute možnosti jaacutedro poskytuje

Efektivniacute většiacute zdroj energie minimaacutelně (chlazeniacute) zaacutevislyacute na miacutestniacutech podmiacutenkaacutech

staacutelyacute stabilniacute vyacutekon rarr vhodneacute zaacutekladniacute většiacute zdroje

Česko ndash Dukovany (4 500 MW) a Temeliacuten (2 1000 MW) ndash celkem 4000 MW (36 )

uacutevaha ndash 2 bloky Temeliacuten a 2 Dukovany ( ~ 5000 MW) ndash 60 elektrickeacute energie

Slovensko - Jaslovskeacute Bohunice (2 bloky 440 MW) a Mochovce (2 bloky 440 MW) - 50

dokončovaacuteny ndash 2 bloky Mochovce (440 MW) 1 blok Jaslovskeacute Bohunice (~ 1500 MW)

V budoucnu i dalšiacute elektraacuterny ndash podiacutel na elektřině 70 ndash 80 většiacute podiacutel u tepla vodiacutek

U elektřiny by tak podiacutel mohl byacutet až 70 ndash 80 (nemaacute smysl byacutet většiacute)

Většiacute využitiacute v dopravě v přiacutepadě přechodu na

elektromobily a vodiacutekoveacute hospodaacuteřstviacute

Nahrazeniacute hlavně uhelnyacutech elektraacuteren ndash sniacuteženiacute produkce CO2

Teplaacuterny ndash přechod na menšiacute kompaktniacute zdroje

Možnost kompaktniacutech malyacutech zdrojů kde by se

neměnilo palivo ale celaacute elektraacuterna

Nutnost vhodneacute kombinace a doplňovaacuteniacute s dalšiacutemi

zdroji a uacutesporami

Jadernaacute energetika neniacute samospasitelnaacute ale může byacutet vyacuteznamnyacutem zdrojem energie

Budovanyacute

plovouciacute reaktor

(70 MWe)

EPR reaktor

Některeacute možneacute energetickeacute sceacutenaacuteře

Sceacutenaacuteř 1 Superniacutezkoemisniacute ndash postaveniacute většiacuteho počtu jadernyacutech bloků intenzivniacute

budovaacuteniacute obnovitelnyacutech zdrojů uacuteložiště energie hellip

Česko by zaacutesadně přispělo ke sniacuteženiacute emisiacute

Dnes už velmi nepravděpodobnyacute

Sceacutenaacuteř 3 Druheacute Bavorsko ndash postupnyacute uacutebytek vyacutekonu v jadernyacutech a uhelnyacutech zdrojiacutech

spoleacutehaacuteniacute na větrneacute zdroje na severu Německa a plynoveacute

zdroje regulujiacuteciacute siacuteť u naacutes i v Německu

Situace v Bavorsku ukaacuteže k čemu sceacutenaacuteř vede

Sceacutenaacuteř pravděpodobnyacute v přiacutepadě pokračovaacuteniacute současneacute

nečinnosti

Sceacutenaacuteř 4 Vyacutepadek Dukovan už v roce 2025 ndash třeba tlakem Rakouska a Německa ndash spolu

s odstavenyacutemi uhelnyacutemi bloky ztraacuteta přes 6 GW vyacutekonu

V přiacutepadě nečinnosti a cestě k Bavorskeacutemu sceacutenaacuteři povede

k velkyacutem naacuterokům na regulaci a import elektřiny

Sceacutenaacuteř 2 ASEK ndash poměrně širokeacute rozmeziacute umožňujiacuteciacute optimalizaci podle podmiacutenek

nutnost vyacutestavby jadernyacutech bloků a uacutespěšnyacute rozvoj

obnovitelnyacutech zdrojů a uklaacutedaacuteniacute energie

Je třeba naleacutezt optimum a ve všech sceacutenaacuteřiacutech zajistit bezpečneacute fungovaacuteniacute našeho

energetickeacute ndash vyacutezva pro všechny souvisejiacuteciacute obory

Zaacutevěr1) Jadernaacute energetika prokaacutezala možnost velice efektivniacuteho přechodu k niacutezkoemisniacute

elektroenergetice (Francie Šveacutedsko Ontario hellip)

2) Probleacutemy spojeneacute s velikostiacute těchto zdrojů a citlivostiacute na společenskou podporu

3) Zatiacutem otevřenaacute otaacutezka uacutespěšnosti přechodu k reaktorům III generace (splněniacute

očekaacutevaacuteniacute z hlediska efektivity vyacutestavby a provozu) K tomu potřeba i dostatek

budovanyacutech jednotek a kontinuita Nejleacutepe na tom je VVER1200 a zatiacutem i APR1400

4) Velkyacute potenciaacutel v malyacutech modulaacuterniacutech reaktorech potřeba vyvinout kompaktniacute

model s masovou vyacuterobou (klasickeacute i inovativniacute typy)

5) Pro udržitelneacute využiacutevaacuteniacute jaderneacute energie nutneacute reaktory IV generace nejdaacutele jsou

sodiacutekem a olovem chlazeneacute a vysokoteplotniacute chlazeneacute plynem

6) Urychlovačem řiacutezeneacute transmutory a fuacuteze ndash velkyacute potenciaacutel ale komerčniacute realizace

zatiacutem dost vzdaacutelenaacute ndash velkaacute synergie mezi popsanyacutemi oblastmi

7) Miacuteru využiacutevaacuteniacute jaacutedra silně ovlivniacute reaacutelnaacute miacutera vlivu emisiacute CO2 a nutnost je potlačit

Po roce 2011 dopad Fukušimy I 38 japonskyacutech

rektorů je vypnuto

Podiacutel jaacutedra na produkci elektřiny něco pod 11

Rok 2017 ndash 2519 TWh 103

Rychleacute (množiveacute) reaktory

Nemoderovaneacute neutrony rarr menšiacute pravděpodobnost reakciacute rarr většiacute intenzita neutronů

rarr většiacute počet štěpeniacute rarr nutnost vysokeacuteho obohaceniacute uranu 20 - 50 235U (ekvivalentně 239Pu)

Produkce 239Pu 238U + n rarr 239U(β-) + γ rarr 239Ne (β-)rarr239Pu rarr produkce paliva

Z 239Pu viacutece neutronů (3 na jedno štěpeniacute) rarr produkce viacutece plutonia než se spotřebuje (plodivaacute zoacutena)

Efektivnějšiacute využitiacute paliva ndash menšiacute citlivost na složeniacute paliva spalovaacuteniacute transuranů

Vysokeacute obohaceniacute rarr vysokaacute produkce tepla rarr nutnost

vyacutekonneacuteho chlazeniacute rarr roztavenyacute sodiacutek (teplota 550 oC)

roztaveneacute olovo

Doba života generace rychlyacutech neutronů velmi kraacutetkaacute rarr

většiacute role zpožděnyacutech neutronů při regulaci

Čiacutenskyacute reaktor CEFR

s vyacutekonem 20 MWe v

spuštěnyacute v roce 2014

BN600 Bělojarskaacute

jadernaacute elektraacuterna

v Rusku

Rychlyacute reaktor BN800

Bělojarskaacute elektraacuterna

Spuštěn 2014

Různeacute generace jadernyacutech reaktorů

Využiacutevaacuteniacute jaderneacute energie od padesaacutetyacutech let

Komerčniacute reaktory od šedesaacutetyacutech sedmdesaacutetyacutech let

osmdesaacutetaacute a devadesaacutetaacute leacuteta - staacutele efektivnějšiacute a bezpečnějšiacute

Začaacutetek tohoto stoletiacute ndash novaacute III generace ndash evolučniacute vyacutevoj - efektivniacute bezpečneacute

(kontejnment pasivniacute bezpečnostniacute prvky) dlouhodobaacute životnost

Současneacute reaktory

Až na vyacutejimku generace II Spolehlivaacute funkce staacutele efektivnějšiacute využitiacute

Prodlužovaacuteniacute životnosti (přes 40 let) zkracovaacuteniacute přestaacutevek optimalizace

vyacutekonu (dukovanskeacute reaktory dřiacuteve 440 MWe nyniacute teacuteměř 500 MWe)

Dva dokončeneacute bloky 1 a 2 jaderneacute elektraacuterny

Cernavoda v Rumunsku (reaktor CANDU)

Transport českeacute reaktoroveacute naacutedoby pro

dostavbu Mochovců(reaktory VVER 440)

V USA vyacutekon jaderneacute energetiky rostl i když se noveacute reaktory nestavěly

Podiacutel jaderneacute energie v některyacutech staacutetech velkyacute (Francie až 71 )

V současnosti boom vyacutestavby v rozviacutejejiacuteciacutech se zemiacutech Asie

V Evropě se dostavujiacute nedokončeneacute reaktory ndash noveacute budou už III generace

Instalace reaktoroveacute naacutedoby bloku Rostov 3 (VVER 1000) Bloky VVER1000 Kudankullam Indie

Bloky elektraacuterny Fang-čcheng-kang 1 a 2

Přechod od generace II

ke generaci III

Hlavně v Čiacuteně se dokončuje řada

bloků II generace

Evoluciacute přechod ke generaci III

U dokončovanyacutech bloků II generace

řada prvků III generace

Reaktory III a III+ generace

1) Současnaacute doba ndash přechod k reaktorům III generace

2) Zvyacutešenaacute bezpečnost ndash odolnějšiacute kontejnment efektivniacute chlazeniacute pasivniacute prvky

bazeacuten pro chlazeniacute kontejnmentu rekombinace vodiacuteku lapač aktivniacute zoacuteny

3) Modulaacuterniacute a seacuteriovaacute produkce komponent ndash efektivnějšiacute a levnějšiacute (je třeba ověřit)

4) Snadnějšiacute efektivnějšiacute a levnějšiacute provoz (prvniacute reaktory zatiacutem jen kraacutetce v

provozu)

5) Životnost přesahujiacuteciacute 60 let

6) Využiacutevaacuteniacute paliva typu MOX (efektivnějšiacute využitiacute uranu)

7) Rozsaacutehleacute možnosti regulace

Reaktorovaacute naacutedoba VVER1200 (Ostrovec) Vizualizace elektraacuterny Hinkley Point C

Zvyacutešeniacute bezpečnosti

Lapač aktivniacute zoacuteny bloku VVER1200

(elektraacuterna Ostrovec Bělorusko)

1) Pasivniacute chlazeniacute v přiacutepadě havaacuterie

2) Přirozenaacute cirkulace vzduchu přes tepelneacute vyacuteměniacuteky

3) Dvojityacute kontejnment

4) Vodniacute bazeacuten k ochlazovaacuteniacute kontejnmentu

5) Rychleacute vstřikovaacuteniacute kyseliny boriteacute

6) Zařiacutezeniacute pro rekombinaci vodiacuteku

7) Lapač aktivniacute zoacuteny (Lapač koria)

Vnějšiacute vzhled kontejnmentu VVER1000

elektraacuterna Kudankullam (bliacutežiacute se III generaci

Vnějšiacute vzhled kontejnmentu AP1000

Rok 2018 ndash průlom u bloků III generace

Spouštiacute se šest novyacutech reaktorů III generace přičemž uacuteplně prvniacute typu AP1000 a EPR

EPR ndash Tchaj-šan

AP1000 ndash San-men

VVER1200 - Novovoroněž

Barakah 1

Ktereacute bloky jsou k dispozici

ABWR ndash varnyacute reaktor vybudovanyacute v Japonsku a na Tchaj-wanu

nyniacute odstaveneacute (III )

AP 1000 ndash již tři běžiacute v Čině Westinghouse maacute velkeacute probleacutemy

nechce se už podiacutelet na samotneacute vyacutestavbě negativniacute zkušenosti z

USA (III+)

EPR ndash jeden běžiacute v Čiacuteně (Finsko Francie bude v roce 2019)

probleacutemy při stavbě uvidiacuteme zkušenosti z Velkeacute Britaacutenie přiacuteliš

velkyacute vyacutekon až 1700 MW (III+)

APR1400 ndash běžiacute v Jižniacute Koreji dokončuje se v SAE pozitivniacute

reference v domovskaacute země odstupuje od jaacutedra (III)

Hualong One ndash zatiacutem neběžiacute (prvniacute 2019) dobreacute zkušenosti z

kontinuaacutelniacute vyacutestavby reaktorů v Čiacuteně (III+)

VVER1200 ndash běžiacute v Rusku dokončuje se v Bělorusku stavba ve

Finsku Maďarsku Turecku Bangladeši Kontinuaacutelniacute stavba a

evoluce reaktorů Intenzivniacute zapojeniacute českyacutech firem (III+)

Fungujiacuteciacute a ve vyacutestavbě

Dalšiacute projekty ESBWR ATMEA1 pokročileacute typy CANDU

Je třeba alespoň některeacute z modelů začiacutet stavět hromadně v seacuterii ndash nejbliacuteže k tomu maacute

VVER1200 přiacutepadně čiacutenskeacute modely (důležitaacute kontinuita budovaacuteniacute bloků)

Důležiteacute je jak se jednotliveacute modely osvědčiacute v provozu důraz na bezpečnost a ekonomiku

Nelze přeskočit hned k malyacutem modulaacuterniacutem reaktorům IV generaci nebo fuacutezi nutnost

kontinuity a firem se zkušenostiacute v oboru

Nutnost nahrazeniacute staacuternouciacute flotily v Evropě a USA a pokrytiacute rostouciacutech potřeb v

rozvojovyacutech zemiacutech (Indie Čiacutena Turecko hellip)

Novovoroněžskaacute 6 a 7 ndash prvniacute fungujiacuteciacute bloky III+ generace

Maleacute modulaacuterniacute reaktory

1) Zaacutesadniacute probleacutem ndash vysokeacute počaacutetečniacute investice jen velmi velkyacute zdroj

2) Řešeniacute ndash maleacute modulaacuterniacute reaktory (vyacutekon menšiacute než 300 MWe 500 MWe)

3) Umožňujiacute a) Postavit velkou elektraacuternu postupně

b) Postavit malyacute blok třeba pro teplaacuterenskeacute uacutečely

4) Možneacute varianty a) Založeneacute na klasickeacutem zaacutekladě

b) Maleacute modulaacuterniacute reaktory IV generace

c) bdquoBaterieldquo s dlouhou periodou vyacuteměny paliva

5) Zatiacutem spiacuteše exotika pro specifickeacute uacutečely (reaacutelneacute modely zatiacutem v projektech)

Plovouciacute elektraacuterna Akademik Lomonosov Architektonickaacute vize kompaktniacute bdquobaterieldquo StarCore Nuclear

Současnyacute stav ndash otaacutezka budoucnosti otevřenaacute

Dokončovanyacute KLT-40S (Rusko) ndash tlakovodniacute 35 MWe plovouciacute elektraacuterna Akademik

Lomonsov nahrazuje dosluhujiacuteciacute Bilibinskou elektraacuternu (4 bloky s 11 MWe)

(klasickyacute model ndash podobně i lodniacute reaktory RITM-200 s 50 MWe)

Zahaacutejenyacute ACPR50S (Čiacutena) ndash 60 MWe

Plovouciacute i pozemniacute elektraacuterny (ACPR100)

Plovouciacute elektraacuterna Akademik Lomonosov

nahradiacute Bilibinskou elektraacuternu

Představa budouciacute čiacutenskeacute plovouciacute jaderneacute

elektraacuterny

Dokončovanyacute HTR-PM ndash vysokoteplotniacute reaktor chlazenyacute plynem dva bloky s jednou

turbiacutenou 210 MWe

Pokročilyacute

Rozpracovaneacute projekty (cesta do budoucnosti)

Tlakovodniacute - VBER-300 (Rusko) SMR-160 (USA)

Integraacutelniacute tlakovodniacute ndash NuScale (USA) ACP100 (Čiacutena) SMART (Jižniacute Korea)

Sodiacutekovyacute rychlyacute ndash PRISM ARC-100

Integraacutelniacute tekuteacute soli ndash Integral MSR (Kanada)

Chlazenyacute olovem ndash BREAST (Rusko)

Chlazenyacute bismutem a olovem ndash SVBR100 (Rusko)

Scheacutema elektraacuterny

Terrestrial Energy

Kanada

Kritickeacute ndash dokončeniacute

prototypu a seacuteriovaacute vyacuteroba

Vyacuteroba paliva pro bloky HTR-PM

Jak jsme na tom s palivem

Znaacutemeacute zaacutesoby 55 milionů tun (130 $kg)

Austraacutelie 23 Kazachstaacuten 15 Rusko 10 Kanada 8

Uraninit jeden z typů uranoveacute rudy

Zaacutesoby uranu maacute i Česko

Důl Rožnaacute v Dolniacute RožiacutenceKanada je největšiacutem producentem uranu

Lepšiacute prospekciacute až řaacutedoveacute zvyacutešeniacute zaacutesob

Současnaacute potřeba ndash 65 014 tun

Těžba 1) Podzemniacute

2) Povrchovaacute

3) Louženiacutem (29)

4) Vedlejšiacute produkt (10)

(i obsahy uranu 0025 a meacuteně)

5) Zpracovaacuteniacute elektraacuterenskeacuteho popiacutelku

Těžba v roce 2013

(59 678 t)

Kazachstaacuten 22567 t

Kanada 9332 t

Austraacutelie 6350 t

Niger 4528 t

Rusko 3135 t

(61)

Spotřeba 1000 MW ndash 200 tun přiacuterodniacuteho uranu ročně

Svět ndash 430 000 MW ndash 65 000 tun ročně (při takoveacute spotřebě znaacutemeacute zaacutesoby pro

cenu 130 $ na 85 let) ndash cena byla už i 300 $ - odhad zaacutesob o řaacuted až dva většiacute

Těžba v Česku 225 tun (2015) v principu zaacutesoby až 109 000 t (při ceně 300 $)

Zbrojniacute uran a plutonium ndash ekvivalent 545 000 tun přiacuterodniacuteho uranu

Využitiacute uranu 238 ndash přiacuterodniacute uran 07 uranu 235 rarr viacutece než 100kraacutet viacutece paliva

Přepracovaacuteniacute vyhořeleacuteho paliva ndash MOX ndash efektivnějšiacute využitiacute

Spolehlivě zhruba na stoletiacute i při zvyacutešeniacute produkce několikanaacutesobně

Možnost i při vysokeacutem zvyacutešeniacute využitiacute jaacutedra na tisiacuteciletiacute

Zpracovatelskyacute zaacutevod dolu Beverley (Austraacutelie)

Thoriovyacute cyklus (vyacutehoda ndash nevznikajiacute transurany)

232Th T12 = 14051010 let rarr je ho ještě viacutece než uranu 238

232Th + n rarr 233Th(β-) + γ rarr 233Pa(β-) + γ rarr 233U

vyacuteskyt v monazitu

Austraacutelie 452 000 tun

USA 400 000 tun

Turecko 344 000 tun

Indie 319 000 tun

Celkově 2 400 000 tun

Produkce štěpneacuteho materiaacutelu

možnost zajištěniacute jaderneacute energetiky na tisiacuteciletiacute

Velkeacute zaacutesoby thoria maacute opět Austraacutelie a takeacute Indie

Pozor znaacutemeacute zaacutesoby

Znalosti velmi sporeacute

Množstviacute určitě řaacutedově podceněneacute

Reaktory IV generace

Proč je potřebujeme

1) Zvyacutešeniacute efektivity využitiacute uranu a thoria (zaacutesoby paliva na mnoho tisiacuteciletiacute) ndash rychleacute

reaktory

2) Sniacuteženiacute objemu a nebezpečnosti radioaktivniacuteho odpadu (uzavřeniacute palivoveacuteho cyklu) ndash

exotickeacute typy s tekutyacutem palivem a průběžnou separaciacute

3) Zvyacutešeniacute efektivity produkce elektřiny a tepla pro průmysl (vysokoteplotniacute reaktory

pro průmysl i produkci vodiacuteku)

4) Uacuteplně noveacute koncepty někdy značně exotickeacute ndash šest třiacuted konceptů

Sodiacutekem chlazenyacute reaktor BN800

Sodiacutekem chlazenyacute reaktor ndash rychlyacute reaktor uacutespěšneacute komerčniacute bloky BN600 a BN800

v Rusku prototyp CEFR (Čiacutena) dokončovanyacute blok Kalpakkam 500 MWe (Indie)

evropskyacute hlavně francouzskyacute projekt ASTRID

Olovem chlazenyacute reaktor ndash rychlyacute reaktor chla-

zenyacute tekutyacutem kovem zkušenosti na ponorkaacutech

BREST-300 ndash prototypovyacute reaktor (Rusko)

Palivovyacute soubor a staveniště reaktoru BREST 300

Sodiacutekovyacute reaktor Kalpakkam (Indie)

Ruskaacute ponorka s olovem chlazenyacutem reaktorem

Vysokoteplotniacute plynem chlazenyacute reaktor ndash chlazenyacute

heacuteliem (přiacutepadně jinyacutem plynem) moderovanyacute

grafitem vysokyacute stupeň vyhořeniacute paliva pasivniacute

bezpečnost dokončovanyacute reaktor s palivem v

podobě kouliacute v Čiacuteně ndash HTR-PM spolupraacutece se

Saudskou Araacutebiiacute

Reaktor chlazenyacute superkritickou vodou ndash nadkritickeacute

bloky s klasickou moderaciacute velmi vysokaacute efektivita

konverze tepla na elektřinu Smyčka se

superkritickou vodou v UacuteJV

Reaktory využiacutevajiacuteciacute tekuteacute soli ndash využitiacute fluoroveacute

soliacute s lithiem tekuteacute palivo ndash nejinovativnějšiacute

princip různeacute typy moderace (energetickeacuteho

spektra) Vhodnyacute pro konverzi thoria 232 na uran

233 Nejdaacutele v Čiacuteně Zapojeniacute CVŘ a UacuteJV

Rychlyacute reaktor chlazenyacute plynem ndash chlazeniacute heliem

nemoderovanyacute evropskyacute projekt ALLEGRO

uacutevahy o jeho vyacutestavbě ve Středniacute Evropě heliovaacute

smyčka v UacuteJV as Řež

Kuloveacute palivo pro reaktor HTR-PM v Čiacuteně

Instalace reaktoru HTR-PM v Čiacuteně

Scheacutema projektu reaktoru Allegro

Prvniacute dokončovaneacute uacuteložiště vyhořeleacuteho paliva

Onkalo

Finsko ndash bliacutezko elektraacuterny

Olkiluoto

Žulovyacute masiacutev ndash umiacutestěniacute

500 m pod povrchem

2004 ndash začaacutetek ražby

2015 ndash licence pro vyacutestavbu

2020 ndash dokončeniacute 1etapy

2024 ndash začaacutetek uklaacutedaacuteniacute

Recyklace ndash palivo MOX

Využitiacute uranu a plutonia z vyhořeleacuteho

paliva

Přepracovaciacute zaacutevod ndash separace uranu a

plutonia

Přepracovaacuteniacute a produkci MOX ndash

Francie Velkaacute Britaacutenie Rusko

Sniacuteženiacute potřeby čerstveacuteho uranu a

zmenšeniacute objemu odpadu

Radionuklidoveacute zdroje pro vesmiacuter ndash chybiacute plutonium 238

Miacutesto 238Pu použiacutet 241Am z jaderneacuteho odpadu

plutonium 238 americium 241

poločas rozpadu 87 7 let 432 let

Nejintenzivnějšiacute gama 004 36

Energie gama 43 keV 60 keV

Energie rozpadu 56 MeV 56 MeV

Hustota energie 054 kWkg 0105 kWkg

Možnost ziacuteskat chemickou separaciacute z vyhořeleacuteho paliva (staryacutech zaacutesob plutonia)

Vyacutehody Možnost ziacuteskaacuteniacute bez speciaacutelniacuteho ozařovaacuteniacute ve speciaacutelniacutem reaktoru

Pomalejšiacute pokles vyacutekonu

Nevyacutehody Teacuteměř 5kraacutet vyššiacute potřebnaacute hmotnost ( 5kraacutet nižšiacute aktivita)

Vyacuteraznějšiacute aktivita gama ndash nutnost řešit stiacuteněniacute před touto radiaciacute

Ziacuteskaacutevaacuteniacute americia 241

Chemickaacute

separace

americia

Čisteacute plutonium americium pro vesmiacuter

Přepracovaacuteniacute

paliva

Separovaneacute plutonium

Čas uloženiacute

Z plutoniiacute jedině 241Pu se rozpadaacute beta rozpadem při rozpadu směsi plutoniiacute

tak vznikaacute pouze izotop americia 241Am (241Pu rarr 241Am T12 = 14 let)

241Pu rarr 241Am

Urychlovačem řiacutezeneacute transmutory

Z čeho se sklaacutedaacute

1) Urychlovač protonů - energie 100 - 1000 MeV

2) Terč - olovo wolfram hellip

3) Naacutedoba obsahujiacuteciacute systeacutem jaderneacuteho odpadu moderaacutetoru

Nutnost separace stabilniacutech a kraacutetkodobyacutech izotopů

Zaacutekladniacute vlastnosti

1) Využiacutevaacute třiacuteštivyacutech reakciacute

2) Velmi vysokaacute hustota neutronů rarr efektivniacute transmutace

3) Podkritickyacute režim provozu

4) Produkce neutronů ve velmi širokeacutem rozmeziacute energiiacute

Scheacutema koncepce urychlovačem řiacutezeneacuteho jaderneacuteho transmutoru

Praacutece na analyacuteze terče Megapie

v horkyacutech komoraacutech v PSI

Olověnyacute terč při testech v laboratoři CERN

Termojadernaacute elektraacuterna

Tokamak ITER ndash prvniacute fuacutezniacute reaktor vyacutekon 500 MW 10kraacutet vyššiacute než vklad demonstruje

chovaacuteniacute plazmy u elektraacuterny fuacutezniacute reakce deuteria a tritia testy s produkciacute tritia

Tokamak ITER ndash produkce 10kraacutet viacutece energie

DEMO ndash prvniacute prototyp fuacutezniacute elektraacuterny ndash i s turbiacutenou a produkciacute paliva (tritia) z lithia

Současnyacute časovyacute plaacuten Sestavovaacuteniacute a instalace zařiacutezeniacute 2018 ndash 2025

prvniacute plazma ndash 2025 přechod na studium fuacutezniacutech reakciacute d+t -2035

Na zaacutekladě vyacutesledků vyacutezkumů za pomociacute ITER (i jeho budovaacuteniacute) přechod k reaacutelneacute

elektraacuterně

Jineacute cesty ndash stelaraacutetor inerciaacutelniacute udrženiacute NIF (USA) ndash zatiacutem daleko za tokamaky

Jakeacute možnosti jaacutedro poskytuje

Efektivniacute většiacute zdroj energie minimaacutelně (chlazeniacute) zaacutevislyacute na miacutestniacutech podmiacutenkaacutech

staacutelyacute stabilniacute vyacutekon rarr vhodneacute zaacutekladniacute většiacute zdroje

Česko ndash Dukovany (4 500 MW) a Temeliacuten (2 1000 MW) ndash celkem 4000 MW (36 )

uacutevaha ndash 2 bloky Temeliacuten a 2 Dukovany ( ~ 5000 MW) ndash 60 elektrickeacute energie

Slovensko - Jaslovskeacute Bohunice (2 bloky 440 MW) a Mochovce (2 bloky 440 MW) - 50

dokončovaacuteny ndash 2 bloky Mochovce (440 MW) 1 blok Jaslovskeacute Bohunice (~ 1500 MW)

V budoucnu i dalšiacute elektraacuterny ndash podiacutel na elektřině 70 ndash 80 většiacute podiacutel u tepla vodiacutek

U elektřiny by tak podiacutel mohl byacutet až 70 ndash 80 (nemaacute smysl byacutet většiacute)

Většiacute využitiacute v dopravě v přiacutepadě přechodu na

elektromobily a vodiacutekoveacute hospodaacuteřstviacute

Nahrazeniacute hlavně uhelnyacutech elektraacuteren ndash sniacuteženiacute produkce CO2

Teplaacuterny ndash přechod na menšiacute kompaktniacute zdroje

Možnost kompaktniacutech malyacutech zdrojů kde by se

neměnilo palivo ale celaacute elektraacuterna

Nutnost vhodneacute kombinace a doplňovaacuteniacute s dalšiacutemi

zdroji a uacutesporami

Jadernaacute energetika neniacute samospasitelnaacute ale může byacutet vyacuteznamnyacutem zdrojem energie

Budovanyacute

plovouciacute reaktor

(70 MWe)

EPR reaktor

Některeacute možneacute energetickeacute sceacutenaacuteře

Sceacutenaacuteř 1 Superniacutezkoemisniacute ndash postaveniacute většiacuteho počtu jadernyacutech bloků intenzivniacute

budovaacuteniacute obnovitelnyacutech zdrojů uacuteložiště energie hellip

Česko by zaacutesadně přispělo ke sniacuteženiacute emisiacute

Dnes už velmi nepravděpodobnyacute

Sceacutenaacuteř 3 Druheacute Bavorsko ndash postupnyacute uacutebytek vyacutekonu v jadernyacutech a uhelnyacutech zdrojiacutech

spoleacutehaacuteniacute na větrneacute zdroje na severu Německa a plynoveacute

zdroje regulujiacuteciacute siacuteť u naacutes i v Německu

Situace v Bavorsku ukaacuteže k čemu sceacutenaacuteř vede

Sceacutenaacuteř pravděpodobnyacute v přiacutepadě pokračovaacuteniacute současneacute

nečinnosti

Sceacutenaacuteř 4 Vyacutepadek Dukovan už v roce 2025 ndash třeba tlakem Rakouska a Německa ndash spolu

s odstavenyacutemi uhelnyacutemi bloky ztraacuteta přes 6 GW vyacutekonu

V přiacutepadě nečinnosti a cestě k Bavorskeacutemu sceacutenaacuteři povede

k velkyacutem naacuterokům na regulaci a import elektřiny

Sceacutenaacuteř 2 ASEK ndash poměrně širokeacute rozmeziacute umožňujiacuteciacute optimalizaci podle podmiacutenek

nutnost vyacutestavby jadernyacutech bloků a uacutespěšnyacute rozvoj

obnovitelnyacutech zdrojů a uklaacutedaacuteniacute energie

Je třeba naleacutezt optimum a ve všech sceacutenaacuteřiacutech zajistit bezpečneacute fungovaacuteniacute našeho

energetickeacute ndash vyacutezva pro všechny souvisejiacuteciacute obory

Zaacutevěr1) Jadernaacute energetika prokaacutezala možnost velice efektivniacuteho přechodu k niacutezkoemisniacute

elektroenergetice (Francie Šveacutedsko Ontario hellip)

2) Probleacutemy spojeneacute s velikostiacute těchto zdrojů a citlivostiacute na společenskou podporu

3) Zatiacutem otevřenaacute otaacutezka uacutespěšnosti přechodu k reaktorům III generace (splněniacute

očekaacutevaacuteniacute z hlediska efektivity vyacutestavby a provozu) K tomu potřeba i dostatek

budovanyacutech jednotek a kontinuita Nejleacutepe na tom je VVER1200 a zatiacutem i APR1400

4) Velkyacute potenciaacutel v malyacutech modulaacuterniacutech reaktorech potřeba vyvinout kompaktniacute

model s masovou vyacuterobou (klasickeacute i inovativniacute typy)

5) Pro udržitelneacute využiacutevaacuteniacute jaderneacute energie nutneacute reaktory IV generace nejdaacutele jsou

sodiacutekem a olovem chlazeneacute a vysokoteplotniacute chlazeneacute plynem

6) Urychlovačem řiacutezeneacute transmutory a fuacuteze ndash velkyacute potenciaacutel ale komerčniacute realizace

zatiacutem dost vzdaacutelenaacute ndash velkaacute synergie mezi popsanyacutemi oblastmi

7) Miacuteru využiacutevaacuteniacute jaacutedra silně ovlivniacute reaacutelnaacute miacutera vlivu emisiacute CO2 a nutnost je potlačit

Rychleacute (množiveacute) reaktory

Nemoderovaneacute neutrony rarr menšiacute pravděpodobnost reakciacute rarr většiacute intenzita neutronů

rarr většiacute počet štěpeniacute rarr nutnost vysokeacuteho obohaceniacute uranu 20 - 50 235U (ekvivalentně 239Pu)

Produkce 239Pu 238U + n rarr 239U(β-) + γ rarr 239Ne (β-)rarr239Pu rarr produkce paliva

Z 239Pu viacutece neutronů (3 na jedno štěpeniacute) rarr produkce viacutece plutonia než se spotřebuje (plodivaacute zoacutena)

Efektivnějšiacute využitiacute paliva ndash menšiacute citlivost na složeniacute paliva spalovaacuteniacute transuranů

Vysokeacute obohaceniacute rarr vysokaacute produkce tepla rarr nutnost

vyacutekonneacuteho chlazeniacute rarr roztavenyacute sodiacutek (teplota 550 oC)

roztaveneacute olovo

Doba života generace rychlyacutech neutronů velmi kraacutetkaacute rarr

většiacute role zpožděnyacutech neutronů při regulaci

Čiacutenskyacute reaktor CEFR

s vyacutekonem 20 MWe v

spuštěnyacute v roce 2014

BN600 Bělojarskaacute

jadernaacute elektraacuterna

v Rusku

Rychlyacute reaktor BN800

Bělojarskaacute elektraacuterna

Spuštěn 2014

Různeacute generace jadernyacutech reaktorů

Využiacutevaacuteniacute jaderneacute energie od padesaacutetyacutech let

Komerčniacute reaktory od šedesaacutetyacutech sedmdesaacutetyacutech let

osmdesaacutetaacute a devadesaacutetaacute leacuteta - staacutele efektivnějšiacute a bezpečnějšiacute

Začaacutetek tohoto stoletiacute ndash novaacute III generace ndash evolučniacute vyacutevoj - efektivniacute bezpečneacute

(kontejnment pasivniacute bezpečnostniacute prvky) dlouhodobaacute životnost

Současneacute reaktory

Až na vyacutejimku generace II Spolehlivaacute funkce staacutele efektivnějšiacute využitiacute

Prodlužovaacuteniacute životnosti (přes 40 let) zkracovaacuteniacute přestaacutevek optimalizace

vyacutekonu (dukovanskeacute reaktory dřiacuteve 440 MWe nyniacute teacuteměř 500 MWe)

Dva dokončeneacute bloky 1 a 2 jaderneacute elektraacuterny

Cernavoda v Rumunsku (reaktor CANDU)

Transport českeacute reaktoroveacute naacutedoby pro

dostavbu Mochovců(reaktory VVER 440)

V USA vyacutekon jaderneacute energetiky rostl i když se noveacute reaktory nestavěly

Podiacutel jaderneacute energie v některyacutech staacutetech velkyacute (Francie až 71 )

V současnosti boom vyacutestavby v rozviacutejejiacuteciacutech se zemiacutech Asie

V Evropě se dostavujiacute nedokončeneacute reaktory ndash noveacute budou už III generace

Instalace reaktoroveacute naacutedoby bloku Rostov 3 (VVER 1000) Bloky VVER1000 Kudankullam Indie

Bloky elektraacuterny Fang-čcheng-kang 1 a 2

Přechod od generace II

ke generaci III

Hlavně v Čiacuteně se dokončuje řada

bloků II generace

Evoluciacute přechod ke generaci III

U dokončovanyacutech bloků II generace

řada prvků III generace

Reaktory III a III+ generace

1) Současnaacute doba ndash přechod k reaktorům III generace

2) Zvyacutešenaacute bezpečnost ndash odolnějšiacute kontejnment efektivniacute chlazeniacute pasivniacute prvky

bazeacuten pro chlazeniacute kontejnmentu rekombinace vodiacuteku lapač aktivniacute zoacuteny

3) Modulaacuterniacute a seacuteriovaacute produkce komponent ndash efektivnějšiacute a levnějšiacute (je třeba ověřit)

4) Snadnějšiacute efektivnějšiacute a levnějšiacute provoz (prvniacute reaktory zatiacutem jen kraacutetce v

provozu)

5) Životnost přesahujiacuteciacute 60 let

6) Využiacutevaacuteniacute paliva typu MOX (efektivnějšiacute využitiacute uranu)

7) Rozsaacutehleacute možnosti regulace

Reaktorovaacute naacutedoba VVER1200 (Ostrovec) Vizualizace elektraacuterny Hinkley Point C

Zvyacutešeniacute bezpečnosti

Lapač aktivniacute zoacuteny bloku VVER1200

(elektraacuterna Ostrovec Bělorusko)

1) Pasivniacute chlazeniacute v přiacutepadě havaacuterie

2) Přirozenaacute cirkulace vzduchu přes tepelneacute vyacuteměniacuteky

3) Dvojityacute kontejnment

4) Vodniacute bazeacuten k ochlazovaacuteniacute kontejnmentu

5) Rychleacute vstřikovaacuteniacute kyseliny boriteacute

6) Zařiacutezeniacute pro rekombinaci vodiacuteku

7) Lapač aktivniacute zoacuteny (Lapač koria)

Vnějšiacute vzhled kontejnmentu VVER1000

elektraacuterna Kudankullam (bliacutežiacute se III generaci

Vnějšiacute vzhled kontejnmentu AP1000

Rok 2018 ndash průlom u bloků III generace

Spouštiacute se šest novyacutech reaktorů III generace přičemž uacuteplně prvniacute typu AP1000 a EPR

EPR ndash Tchaj-šan

AP1000 ndash San-men

VVER1200 - Novovoroněž

Barakah 1

Ktereacute bloky jsou k dispozici

ABWR ndash varnyacute reaktor vybudovanyacute v Japonsku a na Tchaj-wanu

nyniacute odstaveneacute (III )

AP 1000 ndash již tři běžiacute v Čině Westinghouse maacute velkeacute probleacutemy

nechce se už podiacutelet na samotneacute vyacutestavbě negativniacute zkušenosti z

USA (III+)

EPR ndash jeden běžiacute v Čiacuteně (Finsko Francie bude v roce 2019)

probleacutemy při stavbě uvidiacuteme zkušenosti z Velkeacute Britaacutenie přiacuteliš

velkyacute vyacutekon až 1700 MW (III+)

APR1400 ndash běžiacute v Jižniacute Koreji dokončuje se v SAE pozitivniacute

reference v domovskaacute země odstupuje od jaacutedra (III)

Hualong One ndash zatiacutem neběžiacute (prvniacute 2019) dobreacute zkušenosti z

kontinuaacutelniacute vyacutestavby reaktorů v Čiacuteně (III+)

VVER1200 ndash běžiacute v Rusku dokončuje se v Bělorusku stavba ve

Finsku Maďarsku Turecku Bangladeši Kontinuaacutelniacute stavba a

evoluce reaktorů Intenzivniacute zapojeniacute českyacutech firem (III+)

Fungujiacuteciacute a ve vyacutestavbě

Dalšiacute projekty ESBWR ATMEA1 pokročileacute typy CANDU

Je třeba alespoň některeacute z modelů začiacutet stavět hromadně v seacuterii ndash nejbliacuteže k tomu maacute

VVER1200 přiacutepadně čiacutenskeacute modely (důležitaacute kontinuita budovaacuteniacute bloků)

Důležiteacute je jak se jednotliveacute modely osvědčiacute v provozu důraz na bezpečnost a ekonomiku

Nelze přeskočit hned k malyacutem modulaacuterniacutem reaktorům IV generaci nebo fuacutezi nutnost

kontinuity a firem se zkušenostiacute v oboru

Nutnost nahrazeniacute staacuternouciacute flotily v Evropě a USA a pokrytiacute rostouciacutech potřeb v

rozvojovyacutech zemiacutech (Indie Čiacutena Turecko hellip)

Novovoroněžskaacute 6 a 7 ndash prvniacute fungujiacuteciacute bloky III+ generace

Maleacute modulaacuterniacute reaktory

1) Zaacutesadniacute probleacutem ndash vysokeacute počaacutetečniacute investice jen velmi velkyacute zdroj

2) Řešeniacute ndash maleacute modulaacuterniacute reaktory (vyacutekon menšiacute než 300 MWe 500 MWe)

3) Umožňujiacute a) Postavit velkou elektraacuternu postupně

b) Postavit malyacute blok třeba pro teplaacuterenskeacute uacutečely

4) Možneacute varianty a) Založeneacute na klasickeacutem zaacutekladě

b) Maleacute modulaacuterniacute reaktory IV generace

c) bdquoBaterieldquo s dlouhou periodou vyacuteměny paliva

5) Zatiacutem spiacuteše exotika pro specifickeacute uacutečely (reaacutelneacute modely zatiacutem v projektech)

Plovouciacute elektraacuterna Akademik Lomonosov Architektonickaacute vize kompaktniacute bdquobaterieldquo StarCore Nuclear

Současnyacute stav ndash otaacutezka budoucnosti otevřenaacute

Dokončovanyacute KLT-40S (Rusko) ndash tlakovodniacute 35 MWe plovouciacute elektraacuterna Akademik

Lomonsov nahrazuje dosluhujiacuteciacute Bilibinskou elektraacuternu (4 bloky s 11 MWe)

(klasickyacute model ndash podobně i lodniacute reaktory RITM-200 s 50 MWe)

Zahaacutejenyacute ACPR50S (Čiacutena) ndash 60 MWe

Plovouciacute i pozemniacute elektraacuterny (ACPR100)

Plovouciacute elektraacuterna Akademik Lomonosov

nahradiacute Bilibinskou elektraacuternu

Představa budouciacute čiacutenskeacute plovouciacute jaderneacute

elektraacuterny

Dokončovanyacute HTR-PM ndash vysokoteplotniacute reaktor chlazenyacute plynem dva bloky s jednou

turbiacutenou 210 MWe

Pokročilyacute

Rozpracovaneacute projekty (cesta do budoucnosti)

Tlakovodniacute - VBER-300 (Rusko) SMR-160 (USA)

Integraacutelniacute tlakovodniacute ndash NuScale (USA) ACP100 (Čiacutena) SMART (Jižniacute Korea)

Sodiacutekovyacute rychlyacute ndash PRISM ARC-100

Integraacutelniacute tekuteacute soli ndash Integral MSR (Kanada)

Chlazenyacute olovem ndash BREAST (Rusko)

Chlazenyacute bismutem a olovem ndash SVBR100 (Rusko)

Scheacutema elektraacuterny

Terrestrial Energy

Kanada

Kritickeacute ndash dokončeniacute

prototypu a seacuteriovaacute vyacuteroba

Vyacuteroba paliva pro bloky HTR-PM

Jak jsme na tom s palivem

Znaacutemeacute zaacutesoby 55 milionů tun (130 $kg)

Austraacutelie 23 Kazachstaacuten 15 Rusko 10 Kanada 8

Uraninit jeden z typů uranoveacute rudy

Zaacutesoby uranu maacute i Česko

Důl Rožnaacute v Dolniacute RožiacutenceKanada je největšiacutem producentem uranu

Lepšiacute prospekciacute až řaacutedoveacute zvyacutešeniacute zaacutesob

Současnaacute potřeba ndash 65 014 tun

Těžba 1) Podzemniacute

2) Povrchovaacute

3) Louženiacutem (29)

4) Vedlejšiacute produkt (10)

(i obsahy uranu 0025 a meacuteně)

5) Zpracovaacuteniacute elektraacuterenskeacuteho popiacutelku

Těžba v roce 2013

(59 678 t)

Kazachstaacuten 22567 t

Kanada 9332 t

Austraacutelie 6350 t

Niger 4528 t

Rusko 3135 t

(61)

Spotřeba 1000 MW ndash 200 tun přiacuterodniacuteho uranu ročně

Svět ndash 430 000 MW ndash 65 000 tun ročně (při takoveacute spotřebě znaacutemeacute zaacutesoby pro

cenu 130 $ na 85 let) ndash cena byla už i 300 $ - odhad zaacutesob o řaacuted až dva většiacute

Těžba v Česku 225 tun (2015) v principu zaacutesoby až 109 000 t (při ceně 300 $)

Zbrojniacute uran a plutonium ndash ekvivalent 545 000 tun přiacuterodniacuteho uranu

Využitiacute uranu 238 ndash přiacuterodniacute uran 07 uranu 235 rarr viacutece než 100kraacutet viacutece paliva

Přepracovaacuteniacute vyhořeleacuteho paliva ndash MOX ndash efektivnějšiacute využitiacute

Spolehlivě zhruba na stoletiacute i při zvyacutešeniacute produkce několikanaacutesobně

Možnost i při vysokeacutem zvyacutešeniacute využitiacute jaacutedra na tisiacuteciletiacute

Zpracovatelskyacute zaacutevod dolu Beverley (Austraacutelie)

Thoriovyacute cyklus (vyacutehoda ndash nevznikajiacute transurany)

232Th T12 = 14051010 let rarr je ho ještě viacutece než uranu 238

232Th + n rarr 233Th(β-) + γ rarr 233Pa(β-) + γ rarr 233U

vyacuteskyt v monazitu

Austraacutelie 452 000 tun

USA 400 000 tun

Turecko 344 000 tun

Indie 319 000 tun

Celkově 2 400 000 tun

Produkce štěpneacuteho materiaacutelu

možnost zajištěniacute jaderneacute energetiky na tisiacuteciletiacute

Velkeacute zaacutesoby thoria maacute opět Austraacutelie a takeacute Indie

Pozor znaacutemeacute zaacutesoby

Znalosti velmi sporeacute

Množstviacute určitě řaacutedově podceněneacute

Reaktory IV generace

Proč je potřebujeme

1) Zvyacutešeniacute efektivity využitiacute uranu a thoria (zaacutesoby paliva na mnoho tisiacuteciletiacute) ndash rychleacute

reaktory

2) Sniacuteženiacute objemu a nebezpečnosti radioaktivniacuteho odpadu (uzavřeniacute palivoveacuteho cyklu) ndash

exotickeacute typy s tekutyacutem palivem a průběžnou separaciacute

3) Zvyacutešeniacute efektivity produkce elektřiny a tepla pro průmysl (vysokoteplotniacute reaktory

pro průmysl i produkci vodiacuteku)

4) Uacuteplně noveacute koncepty někdy značně exotickeacute ndash šest třiacuted konceptů

Sodiacutekem chlazenyacute reaktor BN800

Sodiacutekem chlazenyacute reaktor ndash rychlyacute reaktor uacutespěšneacute komerčniacute bloky BN600 a BN800

v Rusku prototyp CEFR (Čiacutena) dokončovanyacute blok Kalpakkam 500 MWe (Indie)

evropskyacute hlavně francouzskyacute projekt ASTRID

Olovem chlazenyacute reaktor ndash rychlyacute reaktor chla-

zenyacute tekutyacutem kovem zkušenosti na ponorkaacutech

BREST-300 ndash prototypovyacute reaktor (Rusko)

Palivovyacute soubor a staveniště reaktoru BREST 300

Sodiacutekovyacute reaktor Kalpakkam (Indie)

Ruskaacute ponorka s olovem chlazenyacutem reaktorem

Vysokoteplotniacute plynem chlazenyacute reaktor ndash chlazenyacute

heacuteliem (přiacutepadně jinyacutem plynem) moderovanyacute

grafitem vysokyacute stupeň vyhořeniacute paliva pasivniacute

bezpečnost dokončovanyacute reaktor s palivem v

podobě kouliacute v Čiacuteně ndash HTR-PM spolupraacutece se

Saudskou Araacutebiiacute

Reaktor chlazenyacute superkritickou vodou ndash nadkritickeacute

bloky s klasickou moderaciacute velmi vysokaacute efektivita

konverze tepla na elektřinu Smyčka se

superkritickou vodou v UacuteJV

Reaktory využiacutevajiacuteciacute tekuteacute soli ndash využitiacute fluoroveacute

soliacute s lithiem tekuteacute palivo ndash nejinovativnějšiacute

princip různeacute typy moderace (energetickeacuteho

spektra) Vhodnyacute pro konverzi thoria 232 na uran

233 Nejdaacutele v Čiacuteně Zapojeniacute CVŘ a UacuteJV

Rychlyacute reaktor chlazenyacute plynem ndash chlazeniacute heliem

nemoderovanyacute evropskyacute projekt ALLEGRO

uacutevahy o jeho vyacutestavbě ve Středniacute Evropě heliovaacute

smyčka v UacuteJV as Řež

Kuloveacute palivo pro reaktor HTR-PM v Čiacuteně

Instalace reaktoru HTR-PM v Čiacuteně

Scheacutema projektu reaktoru Allegro

Prvniacute dokončovaneacute uacuteložiště vyhořeleacuteho paliva

Onkalo

Finsko ndash bliacutezko elektraacuterny

Olkiluoto

Žulovyacute masiacutev ndash umiacutestěniacute

500 m pod povrchem

2004 ndash začaacutetek ražby

2015 ndash licence pro vyacutestavbu

2020 ndash dokončeniacute 1etapy

2024 ndash začaacutetek uklaacutedaacuteniacute

Recyklace ndash palivo MOX

Využitiacute uranu a plutonia z vyhořeleacuteho

paliva

Přepracovaciacute zaacutevod ndash separace uranu a

plutonia

Přepracovaacuteniacute a produkci MOX ndash

Francie Velkaacute Britaacutenie Rusko

Sniacuteženiacute potřeby čerstveacuteho uranu a

zmenšeniacute objemu odpadu

Radionuklidoveacute zdroje pro vesmiacuter ndash chybiacute plutonium 238

Miacutesto 238Pu použiacutet 241Am z jaderneacuteho odpadu

plutonium 238 americium 241

poločas rozpadu 87 7 let 432 let

Nejintenzivnějšiacute gama 004 36

Energie gama 43 keV 60 keV

Energie rozpadu 56 MeV 56 MeV

Hustota energie 054 kWkg 0105 kWkg

Možnost ziacuteskat chemickou separaciacute z vyhořeleacuteho paliva (staryacutech zaacutesob plutonia)

Vyacutehody Možnost ziacuteskaacuteniacute bez speciaacutelniacuteho ozařovaacuteniacute ve speciaacutelniacutem reaktoru

Pomalejšiacute pokles vyacutekonu

Nevyacutehody Teacuteměř 5kraacutet vyššiacute potřebnaacute hmotnost ( 5kraacutet nižšiacute aktivita)

Vyacuteraznějšiacute aktivita gama ndash nutnost řešit stiacuteněniacute před touto radiaciacute

Ziacuteskaacutevaacuteniacute americia 241

Chemickaacute

separace

americia

Čisteacute plutonium americium pro vesmiacuter

Přepracovaacuteniacute

paliva

Separovaneacute plutonium

Čas uloženiacute

Z plutoniiacute jedině 241Pu se rozpadaacute beta rozpadem při rozpadu směsi plutoniiacute

tak vznikaacute pouze izotop americia 241Am (241Pu rarr 241Am T12 = 14 let)

241Pu rarr 241Am

Urychlovačem řiacutezeneacute transmutory

Z čeho se sklaacutedaacute

1) Urychlovač protonů - energie 100 - 1000 MeV

2) Terč - olovo wolfram hellip

3) Naacutedoba obsahujiacuteciacute systeacutem jaderneacuteho odpadu moderaacutetoru

Nutnost separace stabilniacutech a kraacutetkodobyacutech izotopů

Zaacutekladniacute vlastnosti

1) Využiacutevaacute třiacuteštivyacutech reakciacute

2) Velmi vysokaacute hustota neutronů rarr efektivniacute transmutace

3) Podkritickyacute režim provozu

4) Produkce neutronů ve velmi širokeacutem rozmeziacute energiiacute

Scheacutema koncepce urychlovačem řiacutezeneacuteho jaderneacuteho transmutoru

Praacutece na analyacuteze terče Megapie

v horkyacutech komoraacutech v PSI

Olověnyacute terč při testech v laboratoři CERN

Termojadernaacute elektraacuterna

Tokamak ITER ndash prvniacute fuacutezniacute reaktor vyacutekon 500 MW 10kraacutet vyššiacute než vklad demonstruje

chovaacuteniacute plazmy u elektraacuterny fuacutezniacute reakce deuteria a tritia testy s produkciacute tritia

Tokamak ITER ndash produkce 10kraacutet viacutece energie

DEMO ndash prvniacute prototyp fuacutezniacute elektraacuterny ndash i s turbiacutenou a produkciacute paliva (tritia) z lithia

Současnyacute časovyacute plaacuten Sestavovaacuteniacute a instalace zařiacutezeniacute 2018 ndash 2025

prvniacute plazma ndash 2025 přechod na studium fuacutezniacutech reakciacute d+t -2035

Na zaacutekladě vyacutesledků vyacutezkumů za pomociacute ITER (i jeho budovaacuteniacute) přechod k reaacutelneacute

elektraacuterně

Jineacute cesty ndash stelaraacutetor inerciaacutelniacute udrženiacute NIF (USA) ndash zatiacutem daleko za tokamaky

Jakeacute možnosti jaacutedro poskytuje

Efektivniacute většiacute zdroj energie minimaacutelně (chlazeniacute) zaacutevislyacute na miacutestniacutech podmiacutenkaacutech

staacutelyacute stabilniacute vyacutekon rarr vhodneacute zaacutekladniacute většiacute zdroje

Česko ndash Dukovany (4 500 MW) a Temeliacuten (2 1000 MW) ndash celkem 4000 MW (36 )

uacutevaha ndash 2 bloky Temeliacuten a 2 Dukovany ( ~ 5000 MW) ndash 60 elektrickeacute energie

Slovensko - Jaslovskeacute Bohunice (2 bloky 440 MW) a Mochovce (2 bloky 440 MW) - 50

dokončovaacuteny ndash 2 bloky Mochovce (440 MW) 1 blok Jaslovskeacute Bohunice (~ 1500 MW)

V budoucnu i dalšiacute elektraacuterny ndash podiacutel na elektřině 70 ndash 80 většiacute podiacutel u tepla vodiacutek

U elektřiny by tak podiacutel mohl byacutet až 70 ndash 80 (nemaacute smysl byacutet většiacute)

Většiacute využitiacute v dopravě v přiacutepadě přechodu na

elektromobily a vodiacutekoveacute hospodaacuteřstviacute

Nahrazeniacute hlavně uhelnyacutech elektraacuteren ndash sniacuteženiacute produkce CO2

Teplaacuterny ndash přechod na menšiacute kompaktniacute zdroje

Možnost kompaktniacutech malyacutech zdrojů kde by se

neměnilo palivo ale celaacute elektraacuterna

Nutnost vhodneacute kombinace a doplňovaacuteniacute s dalšiacutemi

zdroji a uacutesporami

Jadernaacute energetika neniacute samospasitelnaacute ale může byacutet vyacuteznamnyacutem zdrojem energie

Budovanyacute

plovouciacute reaktor

(70 MWe)

EPR reaktor

Některeacute možneacute energetickeacute sceacutenaacuteře

Sceacutenaacuteř 1 Superniacutezkoemisniacute ndash postaveniacute většiacuteho počtu jadernyacutech bloků intenzivniacute

budovaacuteniacute obnovitelnyacutech zdrojů uacuteložiště energie hellip

Česko by zaacutesadně přispělo ke sniacuteženiacute emisiacute

Dnes už velmi nepravděpodobnyacute

Sceacutenaacuteř 3 Druheacute Bavorsko ndash postupnyacute uacutebytek vyacutekonu v jadernyacutech a uhelnyacutech zdrojiacutech

spoleacutehaacuteniacute na větrneacute zdroje na severu Německa a plynoveacute

zdroje regulujiacuteciacute siacuteť u naacutes i v Německu

Situace v Bavorsku ukaacuteže k čemu sceacutenaacuteř vede

Sceacutenaacuteř pravděpodobnyacute v přiacutepadě pokračovaacuteniacute současneacute

nečinnosti

Sceacutenaacuteř 4 Vyacutepadek Dukovan už v roce 2025 ndash třeba tlakem Rakouska a Německa ndash spolu

s odstavenyacutemi uhelnyacutemi bloky ztraacuteta přes 6 GW vyacutekonu

V přiacutepadě nečinnosti a cestě k Bavorskeacutemu sceacutenaacuteři povede

k velkyacutem naacuterokům na regulaci a import elektřiny

Sceacutenaacuteř 2 ASEK ndash poměrně širokeacute rozmeziacute umožňujiacuteciacute optimalizaci podle podmiacutenek

nutnost vyacutestavby jadernyacutech bloků a uacutespěšnyacute rozvoj

obnovitelnyacutech zdrojů a uklaacutedaacuteniacute energie

Je třeba naleacutezt optimum a ve všech sceacutenaacuteřiacutech zajistit bezpečneacute fungovaacuteniacute našeho

energetickeacute ndash vyacutezva pro všechny souvisejiacuteciacute obory

Zaacutevěr1) Jadernaacute energetika prokaacutezala možnost velice efektivniacuteho přechodu k niacutezkoemisniacute

elektroenergetice (Francie Šveacutedsko Ontario hellip)

2) Probleacutemy spojeneacute s velikostiacute těchto zdrojů a citlivostiacute na společenskou podporu

3) Zatiacutem otevřenaacute otaacutezka uacutespěšnosti přechodu k reaktorům III generace (splněniacute

očekaacutevaacuteniacute z hlediska efektivity vyacutestavby a provozu) K tomu potřeba i dostatek

budovanyacutech jednotek a kontinuita Nejleacutepe na tom je VVER1200 a zatiacutem i APR1400

4) Velkyacute potenciaacutel v malyacutech modulaacuterniacutech reaktorech potřeba vyvinout kompaktniacute

model s masovou vyacuterobou (klasickeacute i inovativniacute typy)

5) Pro udržitelneacute využiacutevaacuteniacute jaderneacute energie nutneacute reaktory IV generace nejdaacutele jsou

sodiacutekem a olovem chlazeneacute a vysokoteplotniacute chlazeneacute plynem

6) Urychlovačem řiacutezeneacute transmutory a fuacuteze ndash velkyacute potenciaacutel ale komerčniacute realizace

zatiacutem dost vzdaacutelenaacute ndash velkaacute synergie mezi popsanyacutemi oblastmi

7) Miacuteru využiacutevaacuteniacute jaacutedra silně ovlivniacute reaacutelnaacute miacutera vlivu emisiacute CO2 a nutnost je potlačit

Různeacute generace jadernyacutech reaktorů

Využiacutevaacuteniacute jaderneacute energie od padesaacutetyacutech let

Komerčniacute reaktory od šedesaacutetyacutech sedmdesaacutetyacutech let

osmdesaacutetaacute a devadesaacutetaacute leacuteta - staacutele efektivnějšiacute a bezpečnějšiacute

Začaacutetek tohoto stoletiacute ndash novaacute III generace ndash evolučniacute vyacutevoj - efektivniacute bezpečneacute

(kontejnment pasivniacute bezpečnostniacute prvky) dlouhodobaacute životnost

Současneacute reaktory

Až na vyacutejimku generace II Spolehlivaacute funkce staacutele efektivnějšiacute využitiacute

Prodlužovaacuteniacute životnosti (přes 40 let) zkracovaacuteniacute přestaacutevek optimalizace

vyacutekonu (dukovanskeacute reaktory dřiacuteve 440 MWe nyniacute teacuteměř 500 MWe)

Dva dokončeneacute bloky 1 a 2 jaderneacute elektraacuterny

Cernavoda v Rumunsku (reaktor CANDU)

Transport českeacute reaktoroveacute naacutedoby pro

dostavbu Mochovců(reaktory VVER 440)

V USA vyacutekon jaderneacute energetiky rostl i když se noveacute reaktory nestavěly

Podiacutel jaderneacute energie v některyacutech staacutetech velkyacute (Francie až 71 )

V současnosti boom vyacutestavby v rozviacutejejiacuteciacutech se zemiacutech Asie

V Evropě se dostavujiacute nedokončeneacute reaktory ndash noveacute budou už III generace

Instalace reaktoroveacute naacutedoby bloku Rostov 3 (VVER 1000) Bloky VVER1000 Kudankullam Indie

Bloky elektraacuterny Fang-čcheng-kang 1 a 2

Přechod od generace II

ke generaci III

Hlavně v Čiacuteně se dokončuje řada

bloků II generace

Evoluciacute přechod ke generaci III

U dokončovanyacutech bloků II generace

řada prvků III generace

Reaktory III a III+ generace

1) Současnaacute doba ndash přechod k reaktorům III generace

2) Zvyacutešenaacute bezpečnost ndash odolnějšiacute kontejnment efektivniacute chlazeniacute pasivniacute prvky

bazeacuten pro chlazeniacute kontejnmentu rekombinace vodiacuteku lapač aktivniacute zoacuteny

3) Modulaacuterniacute a seacuteriovaacute produkce komponent ndash efektivnějšiacute a levnějšiacute (je třeba ověřit)

4) Snadnějšiacute efektivnějšiacute a levnějšiacute provoz (prvniacute reaktory zatiacutem jen kraacutetce v

provozu)

5) Životnost přesahujiacuteciacute 60 let

6) Využiacutevaacuteniacute paliva typu MOX (efektivnějšiacute využitiacute uranu)

7) Rozsaacutehleacute možnosti regulace

Reaktorovaacute naacutedoba VVER1200 (Ostrovec) Vizualizace elektraacuterny Hinkley Point C

Zvyacutešeniacute bezpečnosti

Lapač aktivniacute zoacuteny bloku VVER1200

(elektraacuterna Ostrovec Bělorusko)

1) Pasivniacute chlazeniacute v přiacutepadě havaacuterie

2) Přirozenaacute cirkulace vzduchu přes tepelneacute vyacuteměniacuteky

3) Dvojityacute kontejnment

4) Vodniacute bazeacuten k ochlazovaacuteniacute kontejnmentu

5) Rychleacute vstřikovaacuteniacute kyseliny boriteacute

6) Zařiacutezeniacute pro rekombinaci vodiacuteku

7) Lapač aktivniacute zoacuteny (Lapač koria)

Vnějšiacute vzhled kontejnmentu VVER1000

elektraacuterna Kudankullam (bliacutežiacute se III generaci

Vnějšiacute vzhled kontejnmentu AP1000

Rok 2018 ndash průlom u bloků III generace

Spouštiacute se šest novyacutech reaktorů III generace přičemž uacuteplně prvniacute typu AP1000 a EPR

EPR ndash Tchaj-šan

AP1000 ndash San-men

VVER1200 - Novovoroněž

Barakah 1

Ktereacute bloky jsou k dispozici

ABWR ndash varnyacute reaktor vybudovanyacute v Japonsku a na Tchaj-wanu

nyniacute odstaveneacute (III )

AP 1000 ndash již tři běžiacute v Čině Westinghouse maacute velkeacute probleacutemy

nechce se už podiacutelet na samotneacute vyacutestavbě negativniacute zkušenosti z

USA (III+)

EPR ndash jeden běžiacute v Čiacuteně (Finsko Francie bude v roce 2019)

probleacutemy při stavbě uvidiacuteme zkušenosti z Velkeacute Britaacutenie přiacuteliš

velkyacute vyacutekon až 1700 MW (III+)

APR1400 ndash běžiacute v Jižniacute Koreji dokončuje se v SAE pozitivniacute

reference v domovskaacute země odstupuje od jaacutedra (III)

Hualong One ndash zatiacutem neběžiacute (prvniacute 2019) dobreacute zkušenosti z

kontinuaacutelniacute vyacutestavby reaktorů v Čiacuteně (III+)

VVER1200 ndash běžiacute v Rusku dokončuje se v Bělorusku stavba ve

Finsku Maďarsku Turecku Bangladeši Kontinuaacutelniacute stavba a

evoluce reaktorů Intenzivniacute zapojeniacute českyacutech firem (III+)

Fungujiacuteciacute a ve vyacutestavbě

Dalšiacute projekty ESBWR ATMEA1 pokročileacute typy CANDU

Je třeba alespoň některeacute z modelů začiacutet stavět hromadně v seacuterii ndash nejbliacuteže k tomu maacute

VVER1200 přiacutepadně čiacutenskeacute modely (důležitaacute kontinuita budovaacuteniacute bloků)

Důležiteacute je jak se jednotliveacute modely osvědčiacute v provozu důraz na bezpečnost a ekonomiku

Nelze přeskočit hned k malyacutem modulaacuterniacutem reaktorům IV generaci nebo fuacutezi nutnost

kontinuity a firem se zkušenostiacute v oboru

Nutnost nahrazeniacute staacuternouciacute flotily v Evropě a USA a pokrytiacute rostouciacutech potřeb v

rozvojovyacutech zemiacutech (Indie Čiacutena Turecko hellip)

Novovoroněžskaacute 6 a 7 ndash prvniacute fungujiacuteciacute bloky III+ generace

Maleacute modulaacuterniacute reaktory

1) Zaacutesadniacute probleacutem ndash vysokeacute počaacutetečniacute investice jen velmi velkyacute zdroj

2) Řešeniacute ndash maleacute modulaacuterniacute reaktory (vyacutekon menšiacute než 300 MWe 500 MWe)

3) Umožňujiacute a) Postavit velkou elektraacuternu postupně

b) Postavit malyacute blok třeba pro teplaacuterenskeacute uacutečely

4) Možneacute varianty a) Založeneacute na klasickeacutem zaacutekladě

b) Maleacute modulaacuterniacute reaktory IV generace

c) bdquoBaterieldquo s dlouhou periodou vyacuteměny paliva

5) Zatiacutem spiacuteše exotika pro specifickeacute uacutečely (reaacutelneacute modely zatiacutem v projektech)

Plovouciacute elektraacuterna Akademik Lomonosov Architektonickaacute vize kompaktniacute bdquobaterieldquo StarCore Nuclear

Současnyacute stav ndash otaacutezka budoucnosti otevřenaacute

Dokončovanyacute KLT-40S (Rusko) ndash tlakovodniacute 35 MWe plovouciacute elektraacuterna Akademik

Lomonsov nahrazuje dosluhujiacuteciacute Bilibinskou elektraacuternu (4 bloky s 11 MWe)

(klasickyacute model ndash podobně i lodniacute reaktory RITM-200 s 50 MWe)

Zahaacutejenyacute ACPR50S (Čiacutena) ndash 60 MWe

Plovouciacute i pozemniacute elektraacuterny (ACPR100)

Plovouciacute elektraacuterna Akademik Lomonosov

nahradiacute Bilibinskou elektraacuternu

Představa budouciacute čiacutenskeacute plovouciacute jaderneacute

elektraacuterny

Dokončovanyacute HTR-PM ndash vysokoteplotniacute reaktor chlazenyacute plynem dva bloky s jednou

turbiacutenou 210 MWe

Pokročilyacute

Rozpracovaneacute projekty (cesta do budoucnosti)

Tlakovodniacute - VBER-300 (Rusko) SMR-160 (USA)

Integraacutelniacute tlakovodniacute ndash NuScale (USA) ACP100 (Čiacutena) SMART (Jižniacute Korea)

Sodiacutekovyacute rychlyacute ndash PRISM ARC-100

Integraacutelniacute tekuteacute soli ndash Integral MSR (Kanada)

Chlazenyacute olovem ndash BREAST (Rusko)

Chlazenyacute bismutem a olovem ndash SVBR100 (Rusko)

Scheacutema elektraacuterny

Terrestrial Energy

Kanada

Kritickeacute ndash dokončeniacute

prototypu a seacuteriovaacute vyacuteroba

Vyacuteroba paliva pro bloky HTR-PM

Jak jsme na tom s palivem

Znaacutemeacute zaacutesoby 55 milionů tun (130 $kg)

Austraacutelie 23 Kazachstaacuten 15 Rusko 10 Kanada 8

Uraninit jeden z typů uranoveacute rudy

Zaacutesoby uranu maacute i Česko

Důl Rožnaacute v Dolniacute RožiacutenceKanada je největšiacutem producentem uranu

Lepšiacute prospekciacute až řaacutedoveacute zvyacutešeniacute zaacutesob

Současnaacute potřeba ndash 65 014 tun

Těžba 1) Podzemniacute

2) Povrchovaacute

3) Louženiacutem (29)

4) Vedlejšiacute produkt (10)

(i obsahy uranu 0025 a meacuteně)

5) Zpracovaacuteniacute elektraacuterenskeacuteho popiacutelku

Těžba v roce 2013

(59 678 t)

Kazachstaacuten 22567 t

Kanada 9332 t

Austraacutelie 6350 t

Niger 4528 t

Rusko 3135 t

(61)

Spotřeba 1000 MW ndash 200 tun přiacuterodniacuteho uranu ročně

Svět ndash 430 000 MW ndash 65 000 tun ročně (při takoveacute spotřebě znaacutemeacute zaacutesoby pro

cenu 130 $ na 85 let) ndash cena byla už i 300 $ - odhad zaacutesob o řaacuted až dva většiacute

Těžba v Česku 225 tun (2015) v principu zaacutesoby až 109 000 t (při ceně 300 $)

Zbrojniacute uran a plutonium ndash ekvivalent 545 000 tun přiacuterodniacuteho uranu

Využitiacute uranu 238 ndash přiacuterodniacute uran 07 uranu 235 rarr viacutece než 100kraacutet viacutece paliva

Přepracovaacuteniacute vyhořeleacuteho paliva ndash MOX ndash efektivnějšiacute využitiacute

Spolehlivě zhruba na stoletiacute i při zvyacutešeniacute produkce několikanaacutesobně

Možnost i při vysokeacutem zvyacutešeniacute využitiacute jaacutedra na tisiacuteciletiacute

Zpracovatelskyacute zaacutevod dolu Beverley (Austraacutelie)

Thoriovyacute cyklus (vyacutehoda ndash nevznikajiacute transurany)

232Th T12 = 14051010 let rarr je ho ještě viacutece než uranu 238

232Th + n rarr 233Th(β-) + γ rarr 233Pa(β-) + γ rarr 233U

vyacuteskyt v monazitu

Austraacutelie 452 000 tun

USA 400 000 tun

Turecko 344 000 tun

Indie 319 000 tun

Celkově 2 400 000 tun

Produkce štěpneacuteho materiaacutelu

možnost zajištěniacute jaderneacute energetiky na tisiacuteciletiacute

Velkeacute zaacutesoby thoria maacute opět Austraacutelie a takeacute Indie

Pozor znaacutemeacute zaacutesoby

Znalosti velmi sporeacute

Množstviacute určitě řaacutedově podceněneacute

Reaktory IV generace

Proč je potřebujeme

1) Zvyacutešeniacute efektivity využitiacute uranu a thoria (zaacutesoby paliva na mnoho tisiacuteciletiacute) ndash rychleacute

reaktory

2) Sniacuteženiacute objemu a nebezpečnosti radioaktivniacuteho odpadu (uzavřeniacute palivoveacuteho cyklu) ndash

exotickeacute typy s tekutyacutem palivem a průběžnou separaciacute

3) Zvyacutešeniacute efektivity produkce elektřiny a tepla pro průmysl (vysokoteplotniacute reaktory

pro průmysl i produkci vodiacuteku)

4) Uacuteplně noveacute koncepty někdy značně exotickeacute ndash šest třiacuted konceptů

Sodiacutekem chlazenyacute reaktor BN800

Sodiacutekem chlazenyacute reaktor ndash rychlyacute reaktor uacutespěšneacute komerčniacute bloky BN600 a BN800

v Rusku prototyp CEFR (Čiacutena) dokončovanyacute blok Kalpakkam 500 MWe (Indie)

evropskyacute hlavně francouzskyacute projekt ASTRID

Olovem chlazenyacute reaktor ndash rychlyacute reaktor chla-

zenyacute tekutyacutem kovem zkušenosti na ponorkaacutech

BREST-300 ndash prototypovyacute reaktor (Rusko)

Palivovyacute soubor a staveniště reaktoru BREST 300

Sodiacutekovyacute reaktor Kalpakkam (Indie)

Ruskaacute ponorka s olovem chlazenyacutem reaktorem

Vysokoteplotniacute plynem chlazenyacute reaktor ndash chlazenyacute

heacuteliem (přiacutepadně jinyacutem plynem) moderovanyacute

grafitem vysokyacute stupeň vyhořeniacute paliva pasivniacute

bezpečnost dokončovanyacute reaktor s palivem v

podobě kouliacute v Čiacuteně ndash HTR-PM spolupraacutece se

Saudskou Araacutebiiacute

Reaktor chlazenyacute superkritickou vodou ndash nadkritickeacute

bloky s klasickou moderaciacute velmi vysokaacute efektivita

konverze tepla na elektřinu Smyčka se

superkritickou vodou v UacuteJV

Reaktory využiacutevajiacuteciacute tekuteacute soli ndash využitiacute fluoroveacute

soliacute s lithiem tekuteacute palivo ndash nejinovativnějšiacute

princip různeacute typy moderace (energetickeacuteho

spektra) Vhodnyacute pro konverzi thoria 232 na uran

233 Nejdaacutele v Čiacuteně Zapojeniacute CVŘ a UacuteJV

Rychlyacute reaktor chlazenyacute plynem ndash chlazeniacute heliem

nemoderovanyacute evropskyacute projekt ALLEGRO

uacutevahy o jeho vyacutestavbě ve Středniacute Evropě heliovaacute

smyčka v UacuteJV as Řež

Kuloveacute palivo pro reaktor HTR-PM v Čiacuteně

Instalace reaktoru HTR-PM v Čiacuteně

Scheacutema projektu reaktoru Allegro

Prvniacute dokončovaneacute uacuteložiště vyhořeleacuteho paliva

Onkalo

Finsko ndash bliacutezko elektraacuterny

Olkiluoto

Žulovyacute masiacutev ndash umiacutestěniacute

500 m pod povrchem

2004 ndash začaacutetek ražby

2015 ndash licence pro vyacutestavbu

2020 ndash dokončeniacute 1etapy

2024 ndash začaacutetek uklaacutedaacuteniacute

Recyklace ndash palivo MOX

Využitiacute uranu a plutonia z vyhořeleacuteho

paliva

Přepracovaciacute zaacutevod ndash separace uranu a

plutonia

Přepracovaacuteniacute a produkci MOX ndash

Francie Velkaacute Britaacutenie Rusko

Sniacuteženiacute potřeby čerstveacuteho uranu a

zmenšeniacute objemu odpadu

Radionuklidoveacute zdroje pro vesmiacuter ndash chybiacute plutonium 238

Miacutesto 238Pu použiacutet 241Am z jaderneacuteho odpadu

plutonium 238 americium 241

poločas rozpadu 87 7 let 432 let

Nejintenzivnějšiacute gama 004 36

Energie gama 43 keV 60 keV

Energie rozpadu 56 MeV 56 MeV

Hustota energie 054 kWkg 0105 kWkg

Možnost ziacuteskat chemickou separaciacute z vyhořeleacuteho paliva (staryacutech zaacutesob plutonia)

Vyacutehody Možnost ziacuteskaacuteniacute bez speciaacutelniacuteho ozařovaacuteniacute ve speciaacutelniacutem reaktoru

Pomalejšiacute pokles vyacutekonu

Nevyacutehody Teacuteměř 5kraacutet vyššiacute potřebnaacute hmotnost ( 5kraacutet nižšiacute aktivita)

Vyacuteraznějšiacute aktivita gama ndash nutnost řešit stiacuteněniacute před touto radiaciacute

Ziacuteskaacutevaacuteniacute americia 241

Chemickaacute

separace

americia

Čisteacute plutonium americium pro vesmiacuter

Přepracovaacuteniacute

paliva

Separovaneacute plutonium

Čas uloženiacute

Z plutoniiacute jedině 241Pu se rozpadaacute beta rozpadem při rozpadu směsi plutoniiacute

tak vznikaacute pouze izotop americia 241Am (241Pu rarr 241Am T12 = 14 let)

241Pu rarr 241Am

Urychlovačem řiacutezeneacute transmutory

Z čeho se sklaacutedaacute

1) Urychlovač protonů - energie 100 - 1000 MeV

2) Terč - olovo wolfram hellip

3) Naacutedoba obsahujiacuteciacute systeacutem jaderneacuteho odpadu moderaacutetoru

Nutnost separace stabilniacutech a kraacutetkodobyacutech izotopů

Zaacutekladniacute vlastnosti

1) Využiacutevaacute třiacuteštivyacutech reakciacute

2) Velmi vysokaacute hustota neutronů rarr efektivniacute transmutace

3) Podkritickyacute režim provozu

4) Produkce neutronů ve velmi širokeacutem rozmeziacute energiiacute

Scheacutema koncepce urychlovačem řiacutezeneacuteho jaderneacuteho transmutoru

Praacutece na analyacuteze terče Megapie

v horkyacutech komoraacutech v PSI

Olověnyacute terč při testech v laboratoři CERN

Termojadernaacute elektraacuterna

Tokamak ITER ndash prvniacute fuacutezniacute reaktor vyacutekon 500 MW 10kraacutet vyššiacute než vklad demonstruje

chovaacuteniacute plazmy u elektraacuterny fuacutezniacute reakce deuteria a tritia testy s produkciacute tritia

Tokamak ITER ndash produkce 10kraacutet viacutece energie

DEMO ndash prvniacute prototyp fuacutezniacute elektraacuterny ndash i s turbiacutenou a produkciacute paliva (tritia) z lithia

Současnyacute časovyacute plaacuten Sestavovaacuteniacute a instalace zařiacutezeniacute 2018 ndash 2025

prvniacute plazma ndash 2025 přechod na studium fuacutezniacutech reakciacute d+t -2035

Na zaacutekladě vyacutesledků vyacutezkumů za pomociacute ITER (i jeho budovaacuteniacute) přechod k reaacutelneacute

elektraacuterně

Jineacute cesty ndash stelaraacutetor inerciaacutelniacute udrženiacute NIF (USA) ndash zatiacutem daleko za tokamaky

Jakeacute možnosti jaacutedro poskytuje

Efektivniacute většiacute zdroj energie minimaacutelně (chlazeniacute) zaacutevislyacute na miacutestniacutech podmiacutenkaacutech

staacutelyacute stabilniacute vyacutekon rarr vhodneacute zaacutekladniacute většiacute zdroje

Česko ndash Dukovany (4 500 MW) a Temeliacuten (2 1000 MW) ndash celkem 4000 MW (36 )

uacutevaha ndash 2 bloky Temeliacuten a 2 Dukovany ( ~ 5000 MW) ndash 60 elektrickeacute energie

Slovensko - Jaslovskeacute Bohunice (2 bloky 440 MW) a Mochovce (2 bloky 440 MW) - 50

dokončovaacuteny ndash 2 bloky Mochovce (440 MW) 1 blok Jaslovskeacute Bohunice (~ 1500 MW)

V budoucnu i dalšiacute elektraacuterny ndash podiacutel na elektřině 70 ndash 80 většiacute podiacutel u tepla vodiacutek

U elektřiny by tak podiacutel mohl byacutet až 70 ndash 80 (nemaacute smysl byacutet většiacute)

Většiacute využitiacute v dopravě v přiacutepadě přechodu na

elektromobily a vodiacutekoveacute hospodaacuteřstviacute

Nahrazeniacute hlavně uhelnyacutech elektraacuteren ndash sniacuteženiacute produkce CO2

Teplaacuterny ndash přechod na menšiacute kompaktniacute zdroje

Možnost kompaktniacutech malyacutech zdrojů kde by se

neměnilo palivo ale celaacute elektraacuterna

Nutnost vhodneacute kombinace a doplňovaacuteniacute s dalšiacutemi

zdroji a uacutesporami

Jadernaacute energetika neniacute samospasitelnaacute ale může byacutet vyacuteznamnyacutem zdrojem energie

Budovanyacute

plovouciacute reaktor

(70 MWe)

EPR reaktor

Některeacute možneacute energetickeacute sceacutenaacuteře

Sceacutenaacuteř 1 Superniacutezkoemisniacute ndash postaveniacute většiacuteho počtu jadernyacutech bloků intenzivniacute

budovaacuteniacute obnovitelnyacutech zdrojů uacuteložiště energie hellip

Česko by zaacutesadně přispělo ke sniacuteženiacute emisiacute

Dnes už velmi nepravděpodobnyacute

Sceacutenaacuteř 3 Druheacute Bavorsko ndash postupnyacute uacutebytek vyacutekonu v jadernyacutech a uhelnyacutech zdrojiacutech

spoleacutehaacuteniacute na větrneacute zdroje na severu Německa a plynoveacute

zdroje regulujiacuteciacute siacuteť u naacutes i v Německu

Situace v Bavorsku ukaacuteže k čemu sceacutenaacuteř vede

Sceacutenaacuteř pravděpodobnyacute v přiacutepadě pokračovaacuteniacute současneacute

nečinnosti

Sceacutenaacuteř 4 Vyacutepadek Dukovan už v roce 2025 ndash třeba tlakem Rakouska a Německa ndash spolu

s odstavenyacutemi uhelnyacutemi bloky ztraacuteta přes 6 GW vyacutekonu

V přiacutepadě nečinnosti a cestě k Bavorskeacutemu sceacutenaacuteři povede

k velkyacutem naacuterokům na regulaci a import elektřiny

Sceacutenaacuteř 2 ASEK ndash poměrně širokeacute rozmeziacute umožňujiacuteciacute optimalizaci podle podmiacutenek

nutnost vyacutestavby jadernyacutech bloků a uacutespěšnyacute rozvoj

obnovitelnyacutech zdrojů a uklaacutedaacuteniacute energie

Je třeba naleacutezt optimum a ve všech sceacutenaacuteřiacutech zajistit bezpečneacute fungovaacuteniacute našeho

energetickeacute ndash vyacutezva pro všechny souvisejiacuteciacute obory

Zaacutevěr1) Jadernaacute energetika prokaacutezala možnost velice efektivniacuteho přechodu k niacutezkoemisniacute

elektroenergetice (Francie Šveacutedsko Ontario hellip)

2) Probleacutemy spojeneacute s velikostiacute těchto zdrojů a citlivostiacute na společenskou podporu

3) Zatiacutem otevřenaacute otaacutezka uacutespěšnosti přechodu k reaktorům III generace (splněniacute

očekaacutevaacuteniacute z hlediska efektivity vyacutestavby a provozu) K tomu potřeba i dostatek

budovanyacutech jednotek a kontinuita Nejleacutepe na tom je VVER1200 a zatiacutem i APR1400

4) Velkyacute potenciaacutel v malyacutech modulaacuterniacutech reaktorech potřeba vyvinout kompaktniacute

model s masovou vyacuterobou (klasickeacute i inovativniacute typy)

5) Pro udržitelneacute využiacutevaacuteniacute jaderneacute energie nutneacute reaktory IV generace nejdaacutele jsou

sodiacutekem a olovem chlazeneacute a vysokoteplotniacute chlazeneacute plynem

6) Urychlovačem řiacutezeneacute transmutory a fuacuteze ndash velkyacute potenciaacutel ale komerčniacute realizace

zatiacutem dost vzdaacutelenaacute ndash velkaacute synergie mezi popsanyacutemi oblastmi

7) Miacuteru využiacutevaacuteniacute jaacutedra silně ovlivniacute reaacutelnaacute miacutera vlivu emisiacute CO2 a nutnost je potlačit

Současneacute reaktory

Až na vyacutejimku generace II Spolehlivaacute funkce staacutele efektivnějšiacute využitiacute

Prodlužovaacuteniacute životnosti (přes 40 let) zkracovaacuteniacute přestaacutevek optimalizace

vyacutekonu (dukovanskeacute reaktory dřiacuteve 440 MWe nyniacute teacuteměř 500 MWe)

Dva dokončeneacute bloky 1 a 2 jaderneacute elektraacuterny

Cernavoda v Rumunsku (reaktor CANDU)

Transport českeacute reaktoroveacute naacutedoby pro

dostavbu Mochovců(reaktory VVER 440)

V USA vyacutekon jaderneacute energetiky rostl i když se noveacute reaktory nestavěly

Podiacutel jaderneacute energie v některyacutech staacutetech velkyacute (Francie až 71 )

V současnosti boom vyacutestavby v rozviacutejejiacuteciacutech se zemiacutech Asie

V Evropě se dostavujiacute nedokončeneacute reaktory ndash noveacute budou už III generace

Instalace reaktoroveacute naacutedoby bloku Rostov 3 (VVER 1000) Bloky VVER1000 Kudankullam Indie

Bloky elektraacuterny Fang-čcheng-kang 1 a 2

Přechod od generace II

ke generaci III

Hlavně v Čiacuteně se dokončuje řada

bloků II generace

Evoluciacute přechod ke generaci III

U dokončovanyacutech bloků II generace

řada prvků III generace

Reaktory III a III+ generace

1) Současnaacute doba ndash přechod k reaktorům III generace

2) Zvyacutešenaacute bezpečnost ndash odolnějšiacute kontejnment efektivniacute chlazeniacute pasivniacute prvky

bazeacuten pro chlazeniacute kontejnmentu rekombinace vodiacuteku lapač aktivniacute zoacuteny

3) Modulaacuterniacute a seacuteriovaacute produkce komponent ndash efektivnějšiacute a levnějšiacute (je třeba ověřit)

4) Snadnějšiacute efektivnějšiacute a levnějšiacute provoz (prvniacute reaktory zatiacutem jen kraacutetce v

provozu)

5) Životnost přesahujiacuteciacute 60 let

6) Využiacutevaacuteniacute paliva typu MOX (efektivnějšiacute využitiacute uranu)

7) Rozsaacutehleacute možnosti regulace

Reaktorovaacute naacutedoba VVER1200 (Ostrovec) Vizualizace elektraacuterny Hinkley Point C

Zvyacutešeniacute bezpečnosti

Lapač aktivniacute zoacuteny bloku VVER1200

(elektraacuterna Ostrovec Bělorusko)

1) Pasivniacute chlazeniacute v přiacutepadě havaacuterie

2) Přirozenaacute cirkulace vzduchu přes tepelneacute vyacuteměniacuteky

3) Dvojityacute kontejnment

4) Vodniacute bazeacuten k ochlazovaacuteniacute kontejnmentu

5) Rychleacute vstřikovaacuteniacute kyseliny boriteacute

6) Zařiacutezeniacute pro rekombinaci vodiacuteku

7) Lapač aktivniacute zoacuteny (Lapač koria)

Vnějšiacute vzhled kontejnmentu VVER1000

elektraacuterna Kudankullam (bliacutežiacute se III generaci

Vnějšiacute vzhled kontejnmentu AP1000

Rok 2018 ndash průlom u bloků III generace

Spouštiacute se šest novyacutech reaktorů III generace přičemž uacuteplně prvniacute typu AP1000 a EPR

EPR ndash Tchaj-šan

AP1000 ndash San-men

VVER1200 - Novovoroněž

Barakah 1

Ktereacute bloky jsou k dispozici

ABWR ndash varnyacute reaktor vybudovanyacute v Japonsku a na Tchaj-wanu

nyniacute odstaveneacute (III )

AP 1000 ndash již tři běžiacute v Čině Westinghouse maacute velkeacute probleacutemy

nechce se už podiacutelet na samotneacute vyacutestavbě negativniacute zkušenosti z

USA (III+)

EPR ndash jeden běžiacute v Čiacuteně (Finsko Francie bude v roce 2019)

probleacutemy při stavbě uvidiacuteme zkušenosti z Velkeacute Britaacutenie přiacuteliš

velkyacute vyacutekon až 1700 MW (III+)

APR1400 ndash běžiacute v Jižniacute Koreji dokončuje se v SAE pozitivniacute

reference v domovskaacute země odstupuje od jaacutedra (III)

Hualong One ndash zatiacutem neběžiacute (prvniacute 2019) dobreacute zkušenosti z

kontinuaacutelniacute vyacutestavby reaktorů v Čiacuteně (III+)

VVER1200 ndash běžiacute v Rusku dokončuje se v Bělorusku stavba ve

Finsku Maďarsku Turecku Bangladeši Kontinuaacutelniacute stavba a

evoluce reaktorů Intenzivniacute zapojeniacute českyacutech firem (III+)

Fungujiacuteciacute a ve vyacutestavbě

Dalšiacute projekty ESBWR ATMEA1 pokročileacute typy CANDU

Je třeba alespoň některeacute z modelů začiacutet stavět hromadně v seacuterii ndash nejbliacuteže k tomu maacute

VVER1200 přiacutepadně čiacutenskeacute modely (důležitaacute kontinuita budovaacuteniacute bloků)

Důležiteacute je jak se jednotliveacute modely osvědčiacute v provozu důraz na bezpečnost a ekonomiku

Nelze přeskočit hned k malyacutem modulaacuterniacutem reaktorům IV generaci nebo fuacutezi nutnost

kontinuity a firem se zkušenostiacute v oboru

Nutnost nahrazeniacute staacuternouciacute flotily v Evropě a USA a pokrytiacute rostouciacutech potřeb v

rozvojovyacutech zemiacutech (Indie Čiacutena Turecko hellip)

Novovoroněžskaacute 6 a 7 ndash prvniacute fungujiacuteciacute bloky III+ generace

Maleacute modulaacuterniacute reaktory

1) Zaacutesadniacute probleacutem ndash vysokeacute počaacutetečniacute investice jen velmi velkyacute zdroj

2) Řešeniacute ndash maleacute modulaacuterniacute reaktory (vyacutekon menšiacute než 300 MWe 500 MWe)

3) Umožňujiacute a) Postavit velkou elektraacuternu postupně

b) Postavit malyacute blok třeba pro teplaacuterenskeacute uacutečely

4) Možneacute varianty a) Založeneacute na klasickeacutem zaacutekladě

b) Maleacute modulaacuterniacute reaktory IV generace

c) bdquoBaterieldquo s dlouhou periodou vyacuteměny paliva

5) Zatiacutem spiacuteše exotika pro specifickeacute uacutečely (reaacutelneacute modely zatiacutem v projektech)

Plovouciacute elektraacuterna Akademik Lomonosov Architektonickaacute vize kompaktniacute bdquobaterieldquo StarCore Nuclear

Současnyacute stav ndash otaacutezka budoucnosti otevřenaacute

Dokončovanyacute KLT-40S (Rusko) ndash tlakovodniacute 35 MWe plovouciacute elektraacuterna Akademik

Lomonsov nahrazuje dosluhujiacuteciacute Bilibinskou elektraacuternu (4 bloky s 11 MWe)

(klasickyacute model ndash podobně i lodniacute reaktory RITM-200 s 50 MWe)

Zahaacutejenyacute ACPR50S (Čiacutena) ndash 60 MWe

Plovouciacute i pozemniacute elektraacuterny (ACPR100)

Plovouciacute elektraacuterna Akademik Lomonosov

nahradiacute Bilibinskou elektraacuternu

Představa budouciacute čiacutenskeacute plovouciacute jaderneacute

elektraacuterny

Dokončovanyacute HTR-PM ndash vysokoteplotniacute reaktor chlazenyacute plynem dva bloky s jednou

turbiacutenou 210 MWe

Pokročilyacute

Rozpracovaneacute projekty (cesta do budoucnosti)

Tlakovodniacute - VBER-300 (Rusko) SMR-160 (USA)

Integraacutelniacute tlakovodniacute ndash NuScale (USA) ACP100 (Čiacutena) SMART (Jižniacute Korea)

Sodiacutekovyacute rychlyacute ndash PRISM ARC-100

Integraacutelniacute tekuteacute soli ndash Integral MSR (Kanada)

Chlazenyacute olovem ndash BREAST (Rusko)

Chlazenyacute bismutem a olovem ndash SVBR100 (Rusko)

Scheacutema elektraacuterny

Terrestrial Energy

Kanada

Kritickeacute ndash dokončeniacute

prototypu a seacuteriovaacute vyacuteroba

Vyacuteroba paliva pro bloky HTR-PM

Jak jsme na tom s palivem

Znaacutemeacute zaacutesoby 55 milionů tun (130 $kg)

Austraacutelie 23 Kazachstaacuten 15 Rusko 10 Kanada 8

Uraninit jeden z typů uranoveacute rudy

Zaacutesoby uranu maacute i Česko

Důl Rožnaacute v Dolniacute RožiacutenceKanada je největšiacutem producentem uranu

Lepšiacute prospekciacute až řaacutedoveacute zvyacutešeniacute zaacutesob

Současnaacute potřeba ndash 65 014 tun

Těžba 1) Podzemniacute

2) Povrchovaacute

3) Louženiacutem (29)

4) Vedlejšiacute produkt (10)

(i obsahy uranu 0025 a meacuteně)

5) Zpracovaacuteniacute elektraacuterenskeacuteho popiacutelku

Těžba v roce 2013

(59 678 t)

Kazachstaacuten 22567 t

Kanada 9332 t

Austraacutelie 6350 t

Niger 4528 t

Rusko 3135 t

(61)

Spotřeba 1000 MW ndash 200 tun přiacuterodniacuteho uranu ročně

Svět ndash 430 000 MW ndash 65 000 tun ročně (při takoveacute spotřebě znaacutemeacute zaacutesoby pro

cenu 130 $ na 85 let) ndash cena byla už i 300 $ - odhad zaacutesob o řaacuted až dva většiacute

Těžba v Česku 225 tun (2015) v principu zaacutesoby až 109 000 t (při ceně 300 $)

Zbrojniacute uran a plutonium ndash ekvivalent 545 000 tun přiacuterodniacuteho uranu

Využitiacute uranu 238 ndash přiacuterodniacute uran 07 uranu 235 rarr viacutece než 100kraacutet viacutece paliva

Přepracovaacuteniacute vyhořeleacuteho paliva ndash MOX ndash efektivnějšiacute využitiacute

Spolehlivě zhruba na stoletiacute i při zvyacutešeniacute produkce několikanaacutesobně

Možnost i při vysokeacutem zvyacutešeniacute využitiacute jaacutedra na tisiacuteciletiacute

Zpracovatelskyacute zaacutevod dolu Beverley (Austraacutelie)

Thoriovyacute cyklus (vyacutehoda ndash nevznikajiacute transurany)

232Th T12 = 14051010 let rarr je ho ještě viacutece než uranu 238

232Th + n rarr 233Th(β-) + γ rarr 233Pa(β-) + γ rarr 233U

vyacuteskyt v monazitu

Austraacutelie 452 000 tun

USA 400 000 tun

Turecko 344 000 tun

Indie 319 000 tun

Celkově 2 400 000 tun

Produkce štěpneacuteho materiaacutelu

možnost zajištěniacute jaderneacute energetiky na tisiacuteciletiacute

Velkeacute zaacutesoby thoria maacute opět Austraacutelie a takeacute Indie

Pozor znaacutemeacute zaacutesoby

Znalosti velmi sporeacute

Množstviacute určitě řaacutedově podceněneacute

Reaktory IV generace

Proč je potřebujeme

1) Zvyacutešeniacute efektivity využitiacute uranu a thoria (zaacutesoby paliva na mnoho tisiacuteciletiacute) ndash rychleacute

reaktory

2) Sniacuteženiacute objemu a nebezpečnosti radioaktivniacuteho odpadu (uzavřeniacute palivoveacuteho cyklu) ndash

exotickeacute typy s tekutyacutem palivem a průběžnou separaciacute

3) Zvyacutešeniacute efektivity produkce elektřiny a tepla pro průmysl (vysokoteplotniacute reaktory

pro průmysl i produkci vodiacuteku)

4) Uacuteplně noveacute koncepty někdy značně exotickeacute ndash šest třiacuted konceptů

Sodiacutekem chlazenyacute reaktor BN800

Sodiacutekem chlazenyacute reaktor ndash rychlyacute reaktor uacutespěšneacute komerčniacute bloky BN600 a BN800

v Rusku prototyp CEFR (Čiacutena) dokončovanyacute blok Kalpakkam 500 MWe (Indie)

evropskyacute hlavně francouzskyacute projekt ASTRID

Olovem chlazenyacute reaktor ndash rychlyacute reaktor chla-

zenyacute tekutyacutem kovem zkušenosti na ponorkaacutech

BREST-300 ndash prototypovyacute reaktor (Rusko)

Palivovyacute soubor a staveniště reaktoru BREST 300

Sodiacutekovyacute reaktor Kalpakkam (Indie)

Ruskaacute ponorka s olovem chlazenyacutem reaktorem

Vysokoteplotniacute plynem chlazenyacute reaktor ndash chlazenyacute

heacuteliem (přiacutepadně jinyacutem plynem) moderovanyacute

grafitem vysokyacute stupeň vyhořeniacute paliva pasivniacute

bezpečnost dokončovanyacute reaktor s palivem v

podobě kouliacute v Čiacuteně ndash HTR-PM spolupraacutece se

Saudskou Araacutebiiacute

Reaktor chlazenyacute superkritickou vodou ndash nadkritickeacute

bloky s klasickou moderaciacute velmi vysokaacute efektivita

konverze tepla na elektřinu Smyčka se

superkritickou vodou v UacuteJV

Reaktory využiacutevajiacuteciacute tekuteacute soli ndash využitiacute fluoroveacute

soliacute s lithiem tekuteacute palivo ndash nejinovativnějšiacute

princip různeacute typy moderace (energetickeacuteho

spektra) Vhodnyacute pro konverzi thoria 232 na uran

233 Nejdaacutele v Čiacuteně Zapojeniacute CVŘ a UacuteJV

Rychlyacute reaktor chlazenyacute plynem ndash chlazeniacute heliem

nemoderovanyacute evropskyacute projekt ALLEGRO

uacutevahy o jeho vyacutestavbě ve Středniacute Evropě heliovaacute

smyčka v UacuteJV as Řež

Kuloveacute palivo pro reaktor HTR-PM v Čiacuteně

Instalace reaktoru HTR-PM v Čiacuteně

Scheacutema projektu reaktoru Allegro

Prvniacute dokončovaneacute uacuteložiště vyhořeleacuteho paliva

Onkalo

Finsko ndash bliacutezko elektraacuterny

Olkiluoto

Žulovyacute masiacutev ndash umiacutestěniacute

500 m pod povrchem

2004 ndash začaacutetek ražby

2015 ndash licence pro vyacutestavbu

2020 ndash dokončeniacute 1etapy

2024 ndash začaacutetek uklaacutedaacuteniacute

Recyklace ndash palivo MOX

Využitiacute uranu a plutonia z vyhořeleacuteho

paliva

Přepracovaciacute zaacutevod ndash separace uranu a

plutonia

Přepracovaacuteniacute a produkci MOX ndash

Francie Velkaacute Britaacutenie Rusko

Sniacuteženiacute potřeby čerstveacuteho uranu a

zmenšeniacute objemu odpadu

Radionuklidoveacute zdroje pro vesmiacuter ndash chybiacute plutonium 238

Miacutesto 238Pu použiacutet 241Am z jaderneacuteho odpadu

plutonium 238 americium 241

poločas rozpadu 87 7 let 432 let

Nejintenzivnějšiacute gama 004 36

Energie gama 43 keV 60 keV

Energie rozpadu 56 MeV 56 MeV

Hustota energie 054 kWkg 0105 kWkg

Možnost ziacuteskat chemickou separaciacute z vyhořeleacuteho paliva (staryacutech zaacutesob plutonia)

Vyacutehody Možnost ziacuteskaacuteniacute bez speciaacutelniacuteho ozařovaacuteniacute ve speciaacutelniacutem reaktoru

Pomalejšiacute pokles vyacutekonu

Nevyacutehody Teacuteměř 5kraacutet vyššiacute potřebnaacute hmotnost ( 5kraacutet nižšiacute aktivita)

Vyacuteraznějšiacute aktivita gama ndash nutnost řešit stiacuteněniacute před touto radiaciacute

Ziacuteskaacutevaacuteniacute americia 241

Chemickaacute

separace

americia

Čisteacute plutonium americium pro vesmiacuter

Přepracovaacuteniacute

paliva

Separovaneacute plutonium

Čas uloženiacute

Z plutoniiacute jedině 241Pu se rozpadaacute beta rozpadem při rozpadu směsi plutoniiacute

tak vznikaacute pouze izotop americia 241Am (241Pu rarr 241Am T12 = 14 let)

241Pu rarr 241Am

Urychlovačem řiacutezeneacute transmutory

Z čeho se sklaacutedaacute

1) Urychlovač protonů - energie 100 - 1000 MeV

2) Terč - olovo wolfram hellip

3) Naacutedoba obsahujiacuteciacute systeacutem jaderneacuteho odpadu moderaacutetoru

Nutnost separace stabilniacutech a kraacutetkodobyacutech izotopů

Zaacutekladniacute vlastnosti

1) Využiacutevaacute třiacuteštivyacutech reakciacute

2) Velmi vysokaacute hustota neutronů rarr efektivniacute transmutace

3) Podkritickyacute režim provozu

4) Produkce neutronů ve velmi širokeacutem rozmeziacute energiiacute

Scheacutema koncepce urychlovačem řiacutezeneacuteho jaderneacuteho transmutoru

Praacutece na analyacuteze terče Megapie

v horkyacutech komoraacutech v PSI

Olověnyacute terč při testech v laboratoři CERN

Termojadernaacute elektraacuterna

Tokamak ITER ndash prvniacute fuacutezniacute reaktor vyacutekon 500 MW 10kraacutet vyššiacute než vklad demonstruje

chovaacuteniacute plazmy u elektraacuterny fuacutezniacute reakce deuteria a tritia testy s produkciacute tritia

Tokamak ITER ndash produkce 10kraacutet viacutece energie

DEMO ndash prvniacute prototyp fuacutezniacute elektraacuterny ndash i s turbiacutenou a produkciacute paliva (tritia) z lithia

Současnyacute časovyacute plaacuten Sestavovaacuteniacute a instalace zařiacutezeniacute 2018 ndash 2025

prvniacute plazma ndash 2025 přechod na studium fuacutezniacutech reakciacute d+t -2035

Na zaacutekladě vyacutesledků vyacutezkumů za pomociacute ITER (i jeho budovaacuteniacute) přechod k reaacutelneacute

elektraacuterně

Jineacute cesty ndash stelaraacutetor inerciaacutelniacute udrženiacute NIF (USA) ndash zatiacutem daleko za tokamaky

Jakeacute možnosti jaacutedro poskytuje

Efektivniacute většiacute zdroj energie minimaacutelně (chlazeniacute) zaacutevislyacute na miacutestniacutech podmiacutenkaacutech

staacutelyacute stabilniacute vyacutekon rarr vhodneacute zaacutekladniacute většiacute zdroje

Česko ndash Dukovany (4 500 MW) a Temeliacuten (2 1000 MW) ndash celkem 4000 MW (36 )

uacutevaha ndash 2 bloky Temeliacuten a 2 Dukovany ( ~ 5000 MW) ndash 60 elektrickeacute energie

Slovensko - Jaslovskeacute Bohunice (2 bloky 440 MW) a Mochovce (2 bloky 440 MW) - 50

dokončovaacuteny ndash 2 bloky Mochovce (440 MW) 1 blok Jaslovskeacute Bohunice (~ 1500 MW)

V budoucnu i dalšiacute elektraacuterny ndash podiacutel na elektřině 70 ndash 80 většiacute podiacutel u tepla vodiacutek

U elektřiny by tak podiacutel mohl byacutet až 70 ndash 80 (nemaacute smysl byacutet většiacute)

Většiacute využitiacute v dopravě v přiacutepadě přechodu na

elektromobily a vodiacutekoveacute hospodaacuteřstviacute

Nahrazeniacute hlavně uhelnyacutech elektraacuteren ndash sniacuteženiacute produkce CO2

Teplaacuterny ndash přechod na menšiacute kompaktniacute zdroje

Možnost kompaktniacutech malyacutech zdrojů kde by se

neměnilo palivo ale celaacute elektraacuterna

Nutnost vhodneacute kombinace a doplňovaacuteniacute s dalšiacutemi

zdroji a uacutesporami

Jadernaacute energetika neniacute samospasitelnaacute ale může byacutet vyacuteznamnyacutem zdrojem energie

Budovanyacute

plovouciacute reaktor

(70 MWe)

EPR reaktor

Některeacute možneacute energetickeacute sceacutenaacuteře

Sceacutenaacuteř 1 Superniacutezkoemisniacute ndash postaveniacute většiacuteho počtu jadernyacutech bloků intenzivniacute

budovaacuteniacute obnovitelnyacutech zdrojů uacuteložiště energie hellip

Česko by zaacutesadně přispělo ke sniacuteženiacute emisiacute

Dnes už velmi nepravděpodobnyacute

Sceacutenaacuteř 3 Druheacute Bavorsko ndash postupnyacute uacutebytek vyacutekonu v jadernyacutech a uhelnyacutech zdrojiacutech

spoleacutehaacuteniacute na větrneacute zdroje na severu Německa a plynoveacute

zdroje regulujiacuteciacute siacuteť u naacutes i v Německu

Situace v Bavorsku ukaacuteže k čemu sceacutenaacuteř vede

Sceacutenaacuteř pravděpodobnyacute v přiacutepadě pokračovaacuteniacute současneacute

nečinnosti

Sceacutenaacuteř 4 Vyacutepadek Dukovan už v roce 2025 ndash třeba tlakem Rakouska a Německa ndash spolu

s odstavenyacutemi uhelnyacutemi bloky ztraacuteta přes 6 GW vyacutekonu

V přiacutepadě nečinnosti a cestě k Bavorskeacutemu sceacutenaacuteři povede

k velkyacutem naacuterokům na regulaci a import elektřiny

Sceacutenaacuteř 2 ASEK ndash poměrně širokeacute rozmeziacute umožňujiacuteciacute optimalizaci podle podmiacutenek

nutnost vyacutestavby jadernyacutech bloků a uacutespěšnyacute rozvoj

obnovitelnyacutech zdrojů a uklaacutedaacuteniacute energie

Je třeba naleacutezt optimum a ve všech sceacutenaacuteřiacutech zajistit bezpečneacute fungovaacuteniacute našeho

energetickeacute ndash vyacutezva pro všechny souvisejiacuteciacute obory

Zaacutevěr1) Jadernaacute energetika prokaacutezala možnost velice efektivniacuteho přechodu k niacutezkoemisniacute

elektroenergetice (Francie Šveacutedsko Ontario hellip)

2) Probleacutemy spojeneacute s velikostiacute těchto zdrojů a citlivostiacute na společenskou podporu

3) Zatiacutem otevřenaacute otaacutezka uacutespěšnosti přechodu k reaktorům III generace (splněniacute

očekaacutevaacuteniacute z hlediska efektivity vyacutestavby a provozu) K tomu potřeba i dostatek

budovanyacutech jednotek a kontinuita Nejleacutepe na tom je VVER1200 a zatiacutem i APR1400

4) Velkyacute potenciaacutel v malyacutech modulaacuterniacutech reaktorech potřeba vyvinout kompaktniacute

model s masovou vyacuterobou (klasickeacute i inovativniacute typy)

5) Pro udržitelneacute využiacutevaacuteniacute jaderneacute energie nutneacute reaktory IV generace nejdaacutele jsou

sodiacutekem a olovem chlazeneacute a vysokoteplotniacute chlazeneacute plynem

6) Urychlovačem řiacutezeneacute transmutory a fuacuteze ndash velkyacute potenciaacutel ale komerčniacute realizace

zatiacutem dost vzdaacutelenaacute ndash velkaacute synergie mezi popsanyacutemi oblastmi

7) Miacuteru využiacutevaacuteniacute jaacutedra silně ovlivniacute reaacutelnaacute miacutera vlivu emisiacute CO2 a nutnost je potlačit

Instalace reaktoroveacute naacutedoby bloku Rostov 3 (VVER 1000) Bloky VVER1000 Kudankullam Indie

Bloky elektraacuterny Fang-čcheng-kang 1 a 2

Přechod od generace II

ke generaci III

Hlavně v Čiacuteně se dokončuje řada

bloků II generace

Evoluciacute přechod ke generaci III

U dokončovanyacutech bloků II generace

řada prvků III generace

Reaktory III a III+ generace

1) Současnaacute doba ndash přechod k reaktorům III generace

2) Zvyacutešenaacute bezpečnost ndash odolnějšiacute kontejnment efektivniacute chlazeniacute pasivniacute prvky

bazeacuten pro chlazeniacute kontejnmentu rekombinace vodiacuteku lapač aktivniacute zoacuteny

3) Modulaacuterniacute a seacuteriovaacute produkce komponent ndash efektivnějšiacute a levnějšiacute (je třeba ověřit)

4) Snadnějšiacute efektivnějšiacute a levnějšiacute provoz (prvniacute reaktory zatiacutem jen kraacutetce v

provozu)

5) Životnost přesahujiacuteciacute 60 let

6) Využiacutevaacuteniacute paliva typu MOX (efektivnějšiacute využitiacute uranu)

7) Rozsaacutehleacute možnosti regulace

Reaktorovaacute naacutedoba VVER1200 (Ostrovec) Vizualizace elektraacuterny Hinkley Point C

Zvyacutešeniacute bezpečnosti

Lapač aktivniacute zoacuteny bloku VVER1200

(elektraacuterna Ostrovec Bělorusko)

1) Pasivniacute chlazeniacute v přiacutepadě havaacuterie

2) Přirozenaacute cirkulace vzduchu přes tepelneacute vyacuteměniacuteky

3) Dvojityacute kontejnment

4) Vodniacute bazeacuten k ochlazovaacuteniacute kontejnmentu

5) Rychleacute vstřikovaacuteniacute kyseliny boriteacute

6) Zařiacutezeniacute pro rekombinaci vodiacuteku

7) Lapač aktivniacute zoacuteny (Lapač koria)

Vnějšiacute vzhled kontejnmentu VVER1000

elektraacuterna Kudankullam (bliacutežiacute se III generaci

Vnějšiacute vzhled kontejnmentu AP1000

Rok 2018 ndash průlom u bloků III generace

Spouštiacute se šest novyacutech reaktorů III generace přičemž uacuteplně prvniacute typu AP1000 a EPR

EPR ndash Tchaj-šan

AP1000 ndash San-men

VVER1200 - Novovoroněž

Barakah 1

Ktereacute bloky jsou k dispozici

ABWR ndash varnyacute reaktor vybudovanyacute v Japonsku a na Tchaj-wanu

nyniacute odstaveneacute (III )

AP 1000 ndash již tři běžiacute v Čině Westinghouse maacute velkeacute probleacutemy

nechce se už podiacutelet na samotneacute vyacutestavbě negativniacute zkušenosti z

USA (III+)

EPR ndash jeden běžiacute v Čiacuteně (Finsko Francie bude v roce 2019)

probleacutemy při stavbě uvidiacuteme zkušenosti z Velkeacute Britaacutenie přiacuteliš

velkyacute vyacutekon až 1700 MW (III+)

APR1400 ndash běžiacute v Jižniacute Koreji dokončuje se v SAE pozitivniacute

reference v domovskaacute země odstupuje od jaacutedra (III)

Hualong One ndash zatiacutem neběžiacute (prvniacute 2019) dobreacute zkušenosti z

kontinuaacutelniacute vyacutestavby reaktorů v Čiacuteně (III+)

VVER1200 ndash běžiacute v Rusku dokončuje se v Bělorusku stavba ve

Finsku Maďarsku Turecku Bangladeši Kontinuaacutelniacute stavba a

evoluce reaktorů Intenzivniacute zapojeniacute českyacutech firem (III+)

Fungujiacuteciacute a ve vyacutestavbě

Dalšiacute projekty ESBWR ATMEA1 pokročileacute typy CANDU

Je třeba alespoň některeacute z modelů začiacutet stavět hromadně v seacuterii ndash nejbliacuteže k tomu maacute

VVER1200 přiacutepadně čiacutenskeacute modely (důležitaacute kontinuita budovaacuteniacute bloků)

Důležiteacute je jak se jednotliveacute modely osvědčiacute v provozu důraz na bezpečnost a ekonomiku

Nelze přeskočit hned k malyacutem modulaacuterniacutem reaktorům IV generaci nebo fuacutezi nutnost

kontinuity a firem se zkušenostiacute v oboru

Nutnost nahrazeniacute staacuternouciacute flotily v Evropě a USA a pokrytiacute rostouciacutech potřeb v

rozvojovyacutech zemiacutech (Indie Čiacutena Turecko hellip)

Novovoroněžskaacute 6 a 7 ndash prvniacute fungujiacuteciacute bloky III+ generace

Maleacute modulaacuterniacute reaktory

1) Zaacutesadniacute probleacutem ndash vysokeacute počaacutetečniacute investice jen velmi velkyacute zdroj

2) Řešeniacute ndash maleacute modulaacuterniacute reaktory (vyacutekon menšiacute než 300 MWe 500 MWe)

3) Umožňujiacute a) Postavit velkou elektraacuternu postupně

b) Postavit malyacute blok třeba pro teplaacuterenskeacute uacutečely

4) Možneacute varianty a) Založeneacute na klasickeacutem zaacutekladě

b) Maleacute modulaacuterniacute reaktory IV generace

c) bdquoBaterieldquo s dlouhou periodou vyacuteměny paliva

5) Zatiacutem spiacuteše exotika pro specifickeacute uacutečely (reaacutelneacute modely zatiacutem v projektech)

Plovouciacute elektraacuterna Akademik Lomonosov Architektonickaacute vize kompaktniacute bdquobaterieldquo StarCore Nuclear

Současnyacute stav ndash otaacutezka budoucnosti otevřenaacute

Dokončovanyacute KLT-40S (Rusko) ndash tlakovodniacute 35 MWe plovouciacute elektraacuterna Akademik

Lomonsov nahrazuje dosluhujiacuteciacute Bilibinskou elektraacuternu (4 bloky s 11 MWe)

(klasickyacute model ndash podobně i lodniacute reaktory RITM-200 s 50 MWe)

Zahaacutejenyacute ACPR50S (Čiacutena) ndash 60 MWe

Plovouciacute i pozemniacute elektraacuterny (ACPR100)

Plovouciacute elektraacuterna Akademik Lomonosov

nahradiacute Bilibinskou elektraacuternu

Představa budouciacute čiacutenskeacute plovouciacute jaderneacute

elektraacuterny

Dokončovanyacute HTR-PM ndash vysokoteplotniacute reaktor chlazenyacute plynem dva bloky s jednou

turbiacutenou 210 MWe

Pokročilyacute

Rozpracovaneacute projekty (cesta do budoucnosti)

Tlakovodniacute - VBER-300 (Rusko) SMR-160 (USA)

Integraacutelniacute tlakovodniacute ndash NuScale (USA) ACP100 (Čiacutena) SMART (Jižniacute Korea)

Sodiacutekovyacute rychlyacute ndash PRISM ARC-100

Integraacutelniacute tekuteacute soli ndash Integral MSR (Kanada)

Chlazenyacute olovem ndash BREAST (Rusko)

Chlazenyacute bismutem a olovem ndash SVBR100 (Rusko)

Scheacutema elektraacuterny

Terrestrial Energy

Kanada

Kritickeacute ndash dokončeniacute

prototypu a seacuteriovaacute vyacuteroba

Vyacuteroba paliva pro bloky HTR-PM

Jak jsme na tom s palivem

Znaacutemeacute zaacutesoby 55 milionů tun (130 $kg)

Austraacutelie 23 Kazachstaacuten 15 Rusko 10 Kanada 8

Uraninit jeden z typů uranoveacute rudy

Zaacutesoby uranu maacute i Česko

Důl Rožnaacute v Dolniacute RožiacutenceKanada je největšiacutem producentem uranu

Lepšiacute prospekciacute až řaacutedoveacute zvyacutešeniacute zaacutesob

Současnaacute potřeba ndash 65 014 tun

Těžba 1) Podzemniacute

2) Povrchovaacute

3) Louženiacutem (29)

4) Vedlejšiacute produkt (10)

(i obsahy uranu 0025 a meacuteně)

5) Zpracovaacuteniacute elektraacuterenskeacuteho popiacutelku

Těžba v roce 2013

(59 678 t)

Kazachstaacuten 22567 t

Kanada 9332 t

Austraacutelie 6350 t

Niger 4528 t

Rusko 3135 t

(61)

Spotřeba 1000 MW ndash 200 tun přiacuterodniacuteho uranu ročně

Svět ndash 430 000 MW ndash 65 000 tun ročně (při takoveacute spotřebě znaacutemeacute zaacutesoby pro

cenu 130 $ na 85 let) ndash cena byla už i 300 $ - odhad zaacutesob o řaacuted až dva většiacute

Těžba v Česku 225 tun (2015) v principu zaacutesoby až 109 000 t (při ceně 300 $)

Zbrojniacute uran a plutonium ndash ekvivalent 545 000 tun přiacuterodniacuteho uranu

Využitiacute uranu 238 ndash přiacuterodniacute uran 07 uranu 235 rarr viacutece než 100kraacutet viacutece paliva

Přepracovaacuteniacute vyhořeleacuteho paliva ndash MOX ndash efektivnějšiacute využitiacute

Spolehlivě zhruba na stoletiacute i při zvyacutešeniacute produkce několikanaacutesobně

Možnost i při vysokeacutem zvyacutešeniacute využitiacute jaacutedra na tisiacuteciletiacute

Zpracovatelskyacute zaacutevod dolu Beverley (Austraacutelie)

Thoriovyacute cyklus (vyacutehoda ndash nevznikajiacute transurany)

232Th T12 = 14051010 let rarr je ho ještě viacutece než uranu 238

232Th + n rarr 233Th(β-) + γ rarr 233Pa(β-) + γ rarr 233U

vyacuteskyt v monazitu

Austraacutelie 452 000 tun

USA 400 000 tun

Turecko 344 000 tun

Indie 319 000 tun

Celkově 2 400 000 tun

Produkce štěpneacuteho materiaacutelu

možnost zajištěniacute jaderneacute energetiky na tisiacuteciletiacute

Velkeacute zaacutesoby thoria maacute opět Austraacutelie a takeacute Indie

Pozor znaacutemeacute zaacutesoby

Znalosti velmi sporeacute

Množstviacute určitě řaacutedově podceněneacute

Reaktory IV generace

Proč je potřebujeme

1) Zvyacutešeniacute efektivity využitiacute uranu a thoria (zaacutesoby paliva na mnoho tisiacuteciletiacute) ndash rychleacute

reaktory

2) Sniacuteženiacute objemu a nebezpečnosti radioaktivniacuteho odpadu (uzavřeniacute palivoveacuteho cyklu) ndash

exotickeacute typy s tekutyacutem palivem a průběžnou separaciacute

3) Zvyacutešeniacute efektivity produkce elektřiny a tepla pro průmysl (vysokoteplotniacute reaktory

pro průmysl i produkci vodiacuteku)

4) Uacuteplně noveacute koncepty někdy značně exotickeacute ndash šest třiacuted konceptů

Sodiacutekem chlazenyacute reaktor BN800

Sodiacutekem chlazenyacute reaktor ndash rychlyacute reaktor uacutespěšneacute komerčniacute bloky BN600 a BN800

v Rusku prototyp CEFR (Čiacutena) dokončovanyacute blok Kalpakkam 500 MWe (Indie)

evropskyacute hlavně francouzskyacute projekt ASTRID

Olovem chlazenyacute reaktor ndash rychlyacute reaktor chla-

zenyacute tekutyacutem kovem zkušenosti na ponorkaacutech

BREST-300 ndash prototypovyacute reaktor (Rusko)

Palivovyacute soubor a staveniště reaktoru BREST 300

Sodiacutekovyacute reaktor Kalpakkam (Indie)

Ruskaacute ponorka s olovem chlazenyacutem reaktorem

Vysokoteplotniacute plynem chlazenyacute reaktor ndash chlazenyacute

heacuteliem (přiacutepadně jinyacutem plynem) moderovanyacute

grafitem vysokyacute stupeň vyhořeniacute paliva pasivniacute

bezpečnost dokončovanyacute reaktor s palivem v

podobě kouliacute v Čiacuteně ndash HTR-PM spolupraacutece se

Saudskou Araacutebiiacute

Reaktor chlazenyacute superkritickou vodou ndash nadkritickeacute

bloky s klasickou moderaciacute velmi vysokaacute efektivita

konverze tepla na elektřinu Smyčka se

superkritickou vodou v UacuteJV

Reaktory využiacutevajiacuteciacute tekuteacute soli ndash využitiacute fluoroveacute

soliacute s lithiem tekuteacute palivo ndash nejinovativnějšiacute

princip různeacute typy moderace (energetickeacuteho

spektra) Vhodnyacute pro konverzi thoria 232 na uran

233 Nejdaacutele v Čiacuteně Zapojeniacute CVŘ a UacuteJV

Rychlyacute reaktor chlazenyacute plynem ndash chlazeniacute heliem

nemoderovanyacute evropskyacute projekt ALLEGRO

uacutevahy o jeho vyacutestavbě ve Středniacute Evropě heliovaacute

smyčka v UacuteJV as Řež

Kuloveacute palivo pro reaktor HTR-PM v Čiacuteně

Instalace reaktoru HTR-PM v Čiacuteně

Scheacutema projektu reaktoru Allegro

Prvniacute dokončovaneacute uacuteložiště vyhořeleacuteho paliva

Onkalo

Finsko ndash bliacutezko elektraacuterny

Olkiluoto

Žulovyacute masiacutev ndash umiacutestěniacute

500 m pod povrchem

2004 ndash začaacutetek ražby

2015 ndash licence pro vyacutestavbu

2020 ndash dokončeniacute 1etapy

2024 ndash začaacutetek uklaacutedaacuteniacute

Recyklace ndash palivo MOX

Využitiacute uranu a plutonia z vyhořeleacuteho

paliva

Přepracovaciacute zaacutevod ndash separace uranu a

plutonia

Přepracovaacuteniacute a produkci MOX ndash

Francie Velkaacute Britaacutenie Rusko

Sniacuteženiacute potřeby čerstveacuteho uranu a

zmenšeniacute objemu odpadu

Radionuklidoveacute zdroje pro vesmiacuter ndash chybiacute plutonium 238

Miacutesto 238Pu použiacutet 241Am z jaderneacuteho odpadu

plutonium 238 americium 241

poločas rozpadu 87 7 let 432 let

Nejintenzivnějšiacute gama 004 36

Energie gama 43 keV 60 keV

Energie rozpadu 56 MeV 56 MeV

Hustota energie 054 kWkg 0105 kWkg

Možnost ziacuteskat chemickou separaciacute z vyhořeleacuteho paliva (staryacutech zaacutesob plutonia)

Vyacutehody Možnost ziacuteskaacuteniacute bez speciaacutelniacuteho ozařovaacuteniacute ve speciaacutelniacutem reaktoru

Pomalejšiacute pokles vyacutekonu

Nevyacutehody Teacuteměř 5kraacutet vyššiacute potřebnaacute hmotnost ( 5kraacutet nižšiacute aktivita)

Vyacuteraznějšiacute aktivita gama ndash nutnost řešit stiacuteněniacute před touto radiaciacute

Ziacuteskaacutevaacuteniacute americia 241

Chemickaacute

separace

americia

Čisteacute plutonium americium pro vesmiacuter

Přepracovaacuteniacute

paliva

Separovaneacute plutonium

Čas uloženiacute

Z plutoniiacute jedině 241Pu se rozpadaacute beta rozpadem při rozpadu směsi plutoniiacute

tak vznikaacute pouze izotop americia 241Am (241Pu rarr 241Am T12 = 14 let)

241Pu rarr 241Am

Urychlovačem řiacutezeneacute transmutory

Z čeho se sklaacutedaacute

1) Urychlovač protonů - energie 100 - 1000 MeV

2) Terč - olovo wolfram hellip

3) Naacutedoba obsahujiacuteciacute systeacutem jaderneacuteho odpadu moderaacutetoru

Nutnost separace stabilniacutech a kraacutetkodobyacutech izotopů

Zaacutekladniacute vlastnosti

1) Využiacutevaacute třiacuteštivyacutech reakciacute

2) Velmi vysokaacute hustota neutronů rarr efektivniacute transmutace

3) Podkritickyacute režim provozu

4) Produkce neutronů ve velmi širokeacutem rozmeziacute energiiacute

Scheacutema koncepce urychlovačem řiacutezeneacuteho jaderneacuteho transmutoru

Praacutece na analyacuteze terče Megapie

v horkyacutech komoraacutech v PSI

Olověnyacute terč při testech v laboratoři CERN

Termojadernaacute elektraacuterna

Tokamak ITER ndash prvniacute fuacutezniacute reaktor vyacutekon 500 MW 10kraacutet vyššiacute než vklad demonstruje

chovaacuteniacute plazmy u elektraacuterny fuacutezniacute reakce deuteria a tritia testy s produkciacute tritia

Tokamak ITER ndash produkce 10kraacutet viacutece energie

DEMO ndash prvniacute prototyp fuacutezniacute elektraacuterny ndash i s turbiacutenou a produkciacute paliva (tritia) z lithia

Současnyacute časovyacute plaacuten Sestavovaacuteniacute a instalace zařiacutezeniacute 2018 ndash 2025

prvniacute plazma ndash 2025 přechod na studium fuacutezniacutech reakciacute d+t -2035

Na zaacutekladě vyacutesledků vyacutezkumů za pomociacute ITER (i jeho budovaacuteniacute) přechod k reaacutelneacute

elektraacuterně

Jineacute cesty ndash stelaraacutetor inerciaacutelniacute udrženiacute NIF (USA) ndash zatiacutem daleko za tokamaky

Jakeacute možnosti jaacutedro poskytuje

Efektivniacute většiacute zdroj energie minimaacutelně (chlazeniacute) zaacutevislyacute na miacutestniacutech podmiacutenkaacutech

staacutelyacute stabilniacute vyacutekon rarr vhodneacute zaacutekladniacute většiacute zdroje

Česko ndash Dukovany (4 500 MW) a Temeliacuten (2 1000 MW) ndash celkem 4000 MW (36 )

uacutevaha ndash 2 bloky Temeliacuten a 2 Dukovany ( ~ 5000 MW) ndash 60 elektrickeacute energie

Slovensko - Jaslovskeacute Bohunice (2 bloky 440 MW) a Mochovce (2 bloky 440 MW) - 50

dokončovaacuteny ndash 2 bloky Mochovce (440 MW) 1 blok Jaslovskeacute Bohunice (~ 1500 MW)

V budoucnu i dalšiacute elektraacuterny ndash podiacutel na elektřině 70 ndash 80 většiacute podiacutel u tepla vodiacutek

U elektřiny by tak podiacutel mohl byacutet až 70 ndash 80 (nemaacute smysl byacutet většiacute)

Většiacute využitiacute v dopravě v přiacutepadě přechodu na

elektromobily a vodiacutekoveacute hospodaacuteřstviacute

Nahrazeniacute hlavně uhelnyacutech elektraacuteren ndash sniacuteženiacute produkce CO2

Teplaacuterny ndash přechod na menšiacute kompaktniacute zdroje

Možnost kompaktniacutech malyacutech zdrojů kde by se

neměnilo palivo ale celaacute elektraacuterna

Nutnost vhodneacute kombinace a doplňovaacuteniacute s dalšiacutemi

zdroji a uacutesporami

Jadernaacute energetika neniacute samospasitelnaacute ale může byacutet vyacuteznamnyacutem zdrojem energie

Budovanyacute

plovouciacute reaktor

(70 MWe)

EPR reaktor

Některeacute možneacute energetickeacute sceacutenaacuteře

Sceacutenaacuteř 1 Superniacutezkoemisniacute ndash postaveniacute většiacuteho počtu jadernyacutech bloků intenzivniacute

budovaacuteniacute obnovitelnyacutech zdrojů uacuteložiště energie hellip

Česko by zaacutesadně přispělo ke sniacuteženiacute emisiacute

Dnes už velmi nepravděpodobnyacute

Sceacutenaacuteř 3 Druheacute Bavorsko ndash postupnyacute uacutebytek vyacutekonu v jadernyacutech a uhelnyacutech zdrojiacutech

spoleacutehaacuteniacute na větrneacute zdroje na severu Německa a plynoveacute

zdroje regulujiacuteciacute siacuteť u naacutes i v Německu

Situace v Bavorsku ukaacuteže k čemu sceacutenaacuteř vede

Sceacutenaacuteř pravděpodobnyacute v přiacutepadě pokračovaacuteniacute současneacute

nečinnosti

Sceacutenaacuteř 4 Vyacutepadek Dukovan už v roce 2025 ndash třeba tlakem Rakouska a Německa ndash spolu

s odstavenyacutemi uhelnyacutemi bloky ztraacuteta přes 6 GW vyacutekonu

V přiacutepadě nečinnosti a cestě k Bavorskeacutemu sceacutenaacuteři povede

k velkyacutem naacuterokům na regulaci a import elektřiny

Sceacutenaacuteř 2 ASEK ndash poměrně širokeacute rozmeziacute umožňujiacuteciacute optimalizaci podle podmiacutenek

nutnost vyacutestavby jadernyacutech bloků a uacutespěšnyacute rozvoj

obnovitelnyacutech zdrojů a uklaacutedaacuteniacute energie

Je třeba naleacutezt optimum a ve všech sceacutenaacuteřiacutech zajistit bezpečneacute fungovaacuteniacute našeho

energetickeacute ndash vyacutezva pro všechny souvisejiacuteciacute obory

Zaacutevěr1) Jadernaacute energetika prokaacutezala možnost velice efektivniacuteho přechodu k niacutezkoemisniacute

elektroenergetice (Francie Šveacutedsko Ontario hellip)

2) Probleacutemy spojeneacute s velikostiacute těchto zdrojů a citlivostiacute na společenskou podporu

3) Zatiacutem otevřenaacute otaacutezka uacutespěšnosti přechodu k reaktorům III generace (splněniacute

očekaacutevaacuteniacute z hlediska efektivity vyacutestavby a provozu) K tomu potřeba i dostatek

budovanyacutech jednotek a kontinuita Nejleacutepe na tom je VVER1200 a zatiacutem i APR1400

4) Velkyacute potenciaacutel v malyacutech modulaacuterniacutech reaktorech potřeba vyvinout kompaktniacute

model s masovou vyacuterobou (klasickeacute i inovativniacute typy)

5) Pro udržitelneacute využiacutevaacuteniacute jaderneacute energie nutneacute reaktory IV generace nejdaacutele jsou

sodiacutekem a olovem chlazeneacute a vysokoteplotniacute chlazeneacute plynem

6) Urychlovačem řiacutezeneacute transmutory a fuacuteze ndash velkyacute potenciaacutel ale komerčniacute realizace

zatiacutem dost vzdaacutelenaacute ndash velkaacute synergie mezi popsanyacutemi oblastmi

7) Miacuteru využiacutevaacuteniacute jaacutedra silně ovlivniacute reaacutelnaacute miacutera vlivu emisiacute CO2 a nutnost je potlačit

Reaktory III a III+ generace

1) Současnaacute doba ndash přechod k reaktorům III generace

2) Zvyacutešenaacute bezpečnost ndash odolnějšiacute kontejnment efektivniacute chlazeniacute pasivniacute prvky

bazeacuten pro chlazeniacute kontejnmentu rekombinace vodiacuteku lapač aktivniacute zoacuteny

3) Modulaacuterniacute a seacuteriovaacute produkce komponent ndash efektivnějšiacute a levnějšiacute (je třeba ověřit)

4) Snadnějšiacute efektivnějšiacute a levnějšiacute provoz (prvniacute reaktory zatiacutem jen kraacutetce v

provozu)

5) Životnost přesahujiacuteciacute 60 let

6) Využiacutevaacuteniacute paliva typu MOX (efektivnějšiacute využitiacute uranu)

7) Rozsaacutehleacute možnosti regulace

Reaktorovaacute naacutedoba VVER1200 (Ostrovec) Vizualizace elektraacuterny Hinkley Point C

Zvyacutešeniacute bezpečnosti

Lapač aktivniacute zoacuteny bloku VVER1200

(elektraacuterna Ostrovec Bělorusko)

1) Pasivniacute chlazeniacute v přiacutepadě havaacuterie

2) Přirozenaacute cirkulace vzduchu přes tepelneacute vyacuteměniacuteky

3) Dvojityacute kontejnment

4) Vodniacute bazeacuten k ochlazovaacuteniacute kontejnmentu

5) Rychleacute vstřikovaacuteniacute kyseliny boriteacute

6) Zařiacutezeniacute pro rekombinaci vodiacuteku

7) Lapač aktivniacute zoacuteny (Lapač koria)

Vnějšiacute vzhled kontejnmentu VVER1000

elektraacuterna Kudankullam (bliacutežiacute se III generaci

Vnějšiacute vzhled kontejnmentu AP1000

Rok 2018 ndash průlom u bloků III generace

Spouštiacute se šest novyacutech reaktorů III generace přičemž uacuteplně prvniacute typu AP1000 a EPR

EPR ndash Tchaj-šan

AP1000 ndash San-men

VVER1200 - Novovoroněž

Barakah 1

Ktereacute bloky jsou k dispozici

ABWR ndash varnyacute reaktor vybudovanyacute v Japonsku a na Tchaj-wanu

nyniacute odstaveneacute (III )

AP 1000 ndash již tři běžiacute v Čině Westinghouse maacute velkeacute probleacutemy

nechce se už podiacutelet na samotneacute vyacutestavbě negativniacute zkušenosti z

USA (III+)

EPR ndash jeden běžiacute v Čiacuteně (Finsko Francie bude v roce 2019)

probleacutemy při stavbě uvidiacuteme zkušenosti z Velkeacute Britaacutenie přiacuteliš

velkyacute vyacutekon až 1700 MW (III+)

APR1400 ndash běžiacute v Jižniacute Koreji dokončuje se v SAE pozitivniacute

reference v domovskaacute země odstupuje od jaacutedra (III)

Hualong One ndash zatiacutem neběžiacute (prvniacute 2019) dobreacute zkušenosti z

kontinuaacutelniacute vyacutestavby reaktorů v Čiacuteně (III+)

VVER1200 ndash běžiacute v Rusku dokončuje se v Bělorusku stavba ve

Finsku Maďarsku Turecku Bangladeši Kontinuaacutelniacute stavba a

evoluce reaktorů Intenzivniacute zapojeniacute českyacutech firem (III+)

Fungujiacuteciacute a ve vyacutestavbě

Dalšiacute projekty ESBWR ATMEA1 pokročileacute typy CANDU

Je třeba alespoň některeacute z modelů začiacutet stavět hromadně v seacuterii ndash nejbliacuteže k tomu maacute

VVER1200 přiacutepadně čiacutenskeacute modely (důležitaacute kontinuita budovaacuteniacute bloků)

Důležiteacute je jak se jednotliveacute modely osvědčiacute v provozu důraz na bezpečnost a ekonomiku

Nelze přeskočit hned k malyacutem modulaacuterniacutem reaktorům IV generaci nebo fuacutezi nutnost

kontinuity a firem se zkušenostiacute v oboru

Nutnost nahrazeniacute staacuternouciacute flotily v Evropě a USA a pokrytiacute rostouciacutech potřeb v

rozvojovyacutech zemiacutech (Indie Čiacutena Turecko hellip)

Novovoroněžskaacute 6 a 7 ndash prvniacute fungujiacuteciacute bloky III+ generace

Maleacute modulaacuterniacute reaktory

1) Zaacutesadniacute probleacutem ndash vysokeacute počaacutetečniacute investice jen velmi velkyacute zdroj

2) Řešeniacute ndash maleacute modulaacuterniacute reaktory (vyacutekon menšiacute než 300 MWe 500 MWe)

3) Umožňujiacute a) Postavit velkou elektraacuternu postupně

b) Postavit malyacute blok třeba pro teplaacuterenskeacute uacutečely

4) Možneacute varianty a) Založeneacute na klasickeacutem zaacutekladě

b) Maleacute modulaacuterniacute reaktory IV generace

c) bdquoBaterieldquo s dlouhou periodou vyacuteměny paliva

5) Zatiacutem spiacuteše exotika pro specifickeacute uacutečely (reaacutelneacute modely zatiacutem v projektech)

Plovouciacute elektraacuterna Akademik Lomonosov Architektonickaacute vize kompaktniacute bdquobaterieldquo StarCore Nuclear

Současnyacute stav ndash otaacutezka budoucnosti otevřenaacute

Dokončovanyacute KLT-40S (Rusko) ndash tlakovodniacute 35 MWe plovouciacute elektraacuterna Akademik

Lomonsov nahrazuje dosluhujiacuteciacute Bilibinskou elektraacuternu (4 bloky s 11 MWe)

(klasickyacute model ndash podobně i lodniacute reaktory RITM-200 s 50 MWe)

Zahaacutejenyacute ACPR50S (Čiacutena) ndash 60 MWe

Plovouciacute i pozemniacute elektraacuterny (ACPR100)

Plovouciacute elektraacuterna Akademik Lomonosov

nahradiacute Bilibinskou elektraacuternu

Představa budouciacute čiacutenskeacute plovouciacute jaderneacute

elektraacuterny

Dokončovanyacute HTR-PM ndash vysokoteplotniacute reaktor chlazenyacute plynem dva bloky s jednou

turbiacutenou 210 MWe

Pokročilyacute

Rozpracovaneacute projekty (cesta do budoucnosti)

Tlakovodniacute - VBER-300 (Rusko) SMR-160 (USA)

Integraacutelniacute tlakovodniacute ndash NuScale (USA) ACP100 (Čiacutena) SMART (Jižniacute Korea)

Sodiacutekovyacute rychlyacute ndash PRISM ARC-100

Integraacutelniacute tekuteacute soli ndash Integral MSR (Kanada)

Chlazenyacute olovem ndash BREAST (Rusko)

Chlazenyacute bismutem a olovem ndash SVBR100 (Rusko)

Scheacutema elektraacuterny

Terrestrial Energy

Kanada

Kritickeacute ndash dokončeniacute

prototypu a seacuteriovaacute vyacuteroba

Vyacuteroba paliva pro bloky HTR-PM

Jak jsme na tom s palivem

Znaacutemeacute zaacutesoby 55 milionů tun (130 $kg)

Austraacutelie 23 Kazachstaacuten 15 Rusko 10 Kanada 8

Uraninit jeden z typů uranoveacute rudy

Zaacutesoby uranu maacute i Česko

Důl Rožnaacute v Dolniacute RožiacutenceKanada je největšiacutem producentem uranu

Lepšiacute prospekciacute až řaacutedoveacute zvyacutešeniacute zaacutesob

Současnaacute potřeba ndash 65 014 tun

Těžba 1) Podzemniacute

2) Povrchovaacute

3) Louženiacutem (29)

4) Vedlejšiacute produkt (10)

(i obsahy uranu 0025 a meacuteně)

5) Zpracovaacuteniacute elektraacuterenskeacuteho popiacutelku

Těžba v roce 2013

(59 678 t)

Kazachstaacuten 22567 t

Kanada 9332 t

Austraacutelie 6350 t

Niger 4528 t

Rusko 3135 t

(61)

Spotřeba 1000 MW ndash 200 tun přiacuterodniacuteho uranu ročně

Svět ndash 430 000 MW ndash 65 000 tun ročně (při takoveacute spotřebě znaacutemeacute zaacutesoby pro

cenu 130 $ na 85 let) ndash cena byla už i 300 $ - odhad zaacutesob o řaacuted až dva většiacute

Těžba v Česku 225 tun (2015) v principu zaacutesoby až 109 000 t (při ceně 300 $)

Zbrojniacute uran a plutonium ndash ekvivalent 545 000 tun přiacuterodniacuteho uranu

Využitiacute uranu 238 ndash přiacuterodniacute uran 07 uranu 235 rarr viacutece než 100kraacutet viacutece paliva

Přepracovaacuteniacute vyhořeleacuteho paliva ndash MOX ndash efektivnějšiacute využitiacute

Spolehlivě zhruba na stoletiacute i při zvyacutešeniacute produkce několikanaacutesobně

Možnost i při vysokeacutem zvyacutešeniacute využitiacute jaacutedra na tisiacuteciletiacute

Zpracovatelskyacute zaacutevod dolu Beverley (Austraacutelie)

Thoriovyacute cyklus (vyacutehoda ndash nevznikajiacute transurany)

232Th T12 = 14051010 let rarr je ho ještě viacutece než uranu 238

232Th + n rarr 233Th(β-) + γ rarr 233Pa(β-) + γ rarr 233U

vyacuteskyt v monazitu

Austraacutelie 452 000 tun

USA 400 000 tun

Turecko 344 000 tun

Indie 319 000 tun

Celkově 2 400 000 tun

Produkce štěpneacuteho materiaacutelu

možnost zajištěniacute jaderneacute energetiky na tisiacuteciletiacute

Velkeacute zaacutesoby thoria maacute opět Austraacutelie a takeacute Indie

Pozor znaacutemeacute zaacutesoby

Znalosti velmi sporeacute

Množstviacute určitě řaacutedově podceněneacute

Reaktory IV generace

Proč je potřebujeme

1) Zvyacutešeniacute efektivity využitiacute uranu a thoria (zaacutesoby paliva na mnoho tisiacuteciletiacute) ndash rychleacute

reaktory

2) Sniacuteženiacute objemu a nebezpečnosti radioaktivniacuteho odpadu (uzavřeniacute palivoveacuteho cyklu) ndash

exotickeacute typy s tekutyacutem palivem a průběžnou separaciacute

3) Zvyacutešeniacute efektivity produkce elektřiny a tepla pro průmysl (vysokoteplotniacute reaktory

pro průmysl i produkci vodiacuteku)

4) Uacuteplně noveacute koncepty někdy značně exotickeacute ndash šest třiacuted konceptů

Sodiacutekem chlazenyacute reaktor BN800

Sodiacutekem chlazenyacute reaktor ndash rychlyacute reaktor uacutespěšneacute komerčniacute bloky BN600 a BN800

v Rusku prototyp CEFR (Čiacutena) dokončovanyacute blok Kalpakkam 500 MWe (Indie)

evropskyacute hlavně francouzskyacute projekt ASTRID

Olovem chlazenyacute reaktor ndash rychlyacute reaktor chla-

zenyacute tekutyacutem kovem zkušenosti na ponorkaacutech

BREST-300 ndash prototypovyacute reaktor (Rusko)

Palivovyacute soubor a staveniště reaktoru BREST 300

Sodiacutekovyacute reaktor Kalpakkam (Indie)

Ruskaacute ponorka s olovem chlazenyacutem reaktorem

Vysokoteplotniacute plynem chlazenyacute reaktor ndash chlazenyacute

heacuteliem (přiacutepadně jinyacutem plynem) moderovanyacute

grafitem vysokyacute stupeň vyhořeniacute paliva pasivniacute

bezpečnost dokončovanyacute reaktor s palivem v

podobě kouliacute v Čiacuteně ndash HTR-PM spolupraacutece se

Saudskou Araacutebiiacute

Reaktor chlazenyacute superkritickou vodou ndash nadkritickeacute

bloky s klasickou moderaciacute velmi vysokaacute efektivita

konverze tepla na elektřinu Smyčka se

superkritickou vodou v UacuteJV

Reaktory využiacutevajiacuteciacute tekuteacute soli ndash využitiacute fluoroveacute

soliacute s lithiem tekuteacute palivo ndash nejinovativnějšiacute

princip různeacute typy moderace (energetickeacuteho

spektra) Vhodnyacute pro konverzi thoria 232 na uran

233 Nejdaacutele v Čiacuteně Zapojeniacute CVŘ a UacuteJV

Rychlyacute reaktor chlazenyacute plynem ndash chlazeniacute heliem

nemoderovanyacute evropskyacute projekt ALLEGRO

uacutevahy o jeho vyacutestavbě ve Středniacute Evropě heliovaacute

smyčka v UacuteJV as Řež

Kuloveacute palivo pro reaktor HTR-PM v Čiacuteně

Instalace reaktoru HTR-PM v Čiacuteně

Scheacutema projektu reaktoru Allegro

Prvniacute dokončovaneacute uacuteložiště vyhořeleacuteho paliva

Onkalo

Finsko ndash bliacutezko elektraacuterny

Olkiluoto

Žulovyacute masiacutev ndash umiacutestěniacute

500 m pod povrchem

2004 ndash začaacutetek ražby

2015 ndash licence pro vyacutestavbu

2020 ndash dokončeniacute 1etapy

2024 ndash začaacutetek uklaacutedaacuteniacute

Recyklace ndash palivo MOX

Využitiacute uranu a plutonia z vyhořeleacuteho

paliva

Přepracovaciacute zaacutevod ndash separace uranu a

plutonia

Přepracovaacuteniacute a produkci MOX ndash

Francie Velkaacute Britaacutenie Rusko

Sniacuteženiacute potřeby čerstveacuteho uranu a

zmenšeniacute objemu odpadu

Radionuklidoveacute zdroje pro vesmiacuter ndash chybiacute plutonium 238

Miacutesto 238Pu použiacutet 241Am z jaderneacuteho odpadu

plutonium 238 americium 241

poločas rozpadu 87 7 let 432 let

Nejintenzivnějšiacute gama 004 36

Energie gama 43 keV 60 keV

Energie rozpadu 56 MeV 56 MeV

Hustota energie 054 kWkg 0105 kWkg

Možnost ziacuteskat chemickou separaciacute z vyhořeleacuteho paliva (staryacutech zaacutesob plutonia)

Vyacutehody Možnost ziacuteskaacuteniacute bez speciaacutelniacuteho ozařovaacuteniacute ve speciaacutelniacutem reaktoru

Pomalejšiacute pokles vyacutekonu

Nevyacutehody Teacuteměř 5kraacutet vyššiacute potřebnaacute hmotnost ( 5kraacutet nižšiacute aktivita)

Vyacuteraznějšiacute aktivita gama ndash nutnost řešit stiacuteněniacute před touto radiaciacute

Ziacuteskaacutevaacuteniacute americia 241

Chemickaacute

separace

americia

Čisteacute plutonium americium pro vesmiacuter

Přepracovaacuteniacute

paliva

Separovaneacute plutonium

Čas uloženiacute

Z plutoniiacute jedině 241Pu se rozpadaacute beta rozpadem při rozpadu směsi plutoniiacute

tak vznikaacute pouze izotop americia 241Am (241Pu rarr 241Am T12 = 14 let)

241Pu rarr 241Am

Urychlovačem řiacutezeneacute transmutory

Z čeho se sklaacutedaacute

1) Urychlovač protonů - energie 100 - 1000 MeV

2) Terč - olovo wolfram hellip

3) Naacutedoba obsahujiacuteciacute systeacutem jaderneacuteho odpadu moderaacutetoru

Nutnost separace stabilniacutech a kraacutetkodobyacutech izotopů

Zaacutekladniacute vlastnosti

1) Využiacutevaacute třiacuteštivyacutech reakciacute

2) Velmi vysokaacute hustota neutronů rarr efektivniacute transmutace

3) Podkritickyacute režim provozu

4) Produkce neutronů ve velmi širokeacutem rozmeziacute energiiacute

Scheacutema koncepce urychlovačem řiacutezeneacuteho jaderneacuteho transmutoru

Praacutece na analyacuteze terče Megapie

v horkyacutech komoraacutech v PSI

Olověnyacute terč při testech v laboratoři CERN

Termojadernaacute elektraacuterna

Tokamak ITER ndash prvniacute fuacutezniacute reaktor vyacutekon 500 MW 10kraacutet vyššiacute než vklad demonstruje

chovaacuteniacute plazmy u elektraacuterny fuacutezniacute reakce deuteria a tritia testy s produkciacute tritia

Tokamak ITER ndash produkce 10kraacutet viacutece energie

DEMO ndash prvniacute prototyp fuacutezniacute elektraacuterny ndash i s turbiacutenou a produkciacute paliva (tritia) z lithia

Současnyacute časovyacute plaacuten Sestavovaacuteniacute a instalace zařiacutezeniacute 2018 ndash 2025

prvniacute plazma ndash 2025 přechod na studium fuacutezniacutech reakciacute d+t -2035

Na zaacutekladě vyacutesledků vyacutezkumů za pomociacute ITER (i jeho budovaacuteniacute) přechod k reaacutelneacute

elektraacuterně

Jineacute cesty ndash stelaraacutetor inerciaacutelniacute udrženiacute NIF (USA) ndash zatiacutem daleko za tokamaky

Jakeacute možnosti jaacutedro poskytuje

Efektivniacute většiacute zdroj energie minimaacutelně (chlazeniacute) zaacutevislyacute na miacutestniacutech podmiacutenkaacutech

staacutelyacute stabilniacute vyacutekon rarr vhodneacute zaacutekladniacute většiacute zdroje

Česko ndash Dukovany (4 500 MW) a Temeliacuten (2 1000 MW) ndash celkem 4000 MW (36 )

uacutevaha ndash 2 bloky Temeliacuten a 2 Dukovany ( ~ 5000 MW) ndash 60 elektrickeacute energie

Slovensko - Jaslovskeacute Bohunice (2 bloky 440 MW) a Mochovce (2 bloky 440 MW) - 50

dokončovaacuteny ndash 2 bloky Mochovce (440 MW) 1 blok Jaslovskeacute Bohunice (~ 1500 MW)

V budoucnu i dalšiacute elektraacuterny ndash podiacutel na elektřině 70 ndash 80 většiacute podiacutel u tepla vodiacutek

U elektřiny by tak podiacutel mohl byacutet až 70 ndash 80 (nemaacute smysl byacutet většiacute)

Většiacute využitiacute v dopravě v přiacutepadě přechodu na

elektromobily a vodiacutekoveacute hospodaacuteřstviacute

Nahrazeniacute hlavně uhelnyacutech elektraacuteren ndash sniacuteženiacute produkce CO2

Teplaacuterny ndash přechod na menšiacute kompaktniacute zdroje

Možnost kompaktniacutech malyacutech zdrojů kde by se

neměnilo palivo ale celaacute elektraacuterna

Nutnost vhodneacute kombinace a doplňovaacuteniacute s dalšiacutemi

zdroji a uacutesporami

Jadernaacute energetika neniacute samospasitelnaacute ale může byacutet vyacuteznamnyacutem zdrojem energie

Budovanyacute

plovouciacute reaktor

(70 MWe)

EPR reaktor

Některeacute možneacute energetickeacute sceacutenaacuteře

Sceacutenaacuteř 1 Superniacutezkoemisniacute ndash postaveniacute většiacuteho počtu jadernyacutech bloků intenzivniacute

budovaacuteniacute obnovitelnyacutech zdrojů uacuteložiště energie hellip

Česko by zaacutesadně přispělo ke sniacuteženiacute emisiacute

Dnes už velmi nepravděpodobnyacute

Sceacutenaacuteř 3 Druheacute Bavorsko ndash postupnyacute uacutebytek vyacutekonu v jadernyacutech a uhelnyacutech zdrojiacutech

spoleacutehaacuteniacute na větrneacute zdroje na severu Německa a plynoveacute

zdroje regulujiacuteciacute siacuteť u naacutes i v Německu

Situace v Bavorsku ukaacuteže k čemu sceacutenaacuteř vede

Sceacutenaacuteř pravděpodobnyacute v přiacutepadě pokračovaacuteniacute současneacute

nečinnosti

Sceacutenaacuteř 4 Vyacutepadek Dukovan už v roce 2025 ndash třeba tlakem Rakouska a Německa ndash spolu

s odstavenyacutemi uhelnyacutemi bloky ztraacuteta přes 6 GW vyacutekonu

V přiacutepadě nečinnosti a cestě k Bavorskeacutemu sceacutenaacuteři povede

k velkyacutem naacuterokům na regulaci a import elektřiny

Sceacutenaacuteř 2 ASEK ndash poměrně širokeacute rozmeziacute umožňujiacuteciacute optimalizaci podle podmiacutenek

nutnost vyacutestavby jadernyacutech bloků a uacutespěšnyacute rozvoj

obnovitelnyacutech zdrojů a uklaacutedaacuteniacute energie

Je třeba naleacutezt optimum a ve všech sceacutenaacuteřiacutech zajistit bezpečneacute fungovaacuteniacute našeho

energetickeacute ndash vyacutezva pro všechny souvisejiacuteciacute obory

Zaacutevěr1) Jadernaacute energetika prokaacutezala možnost velice efektivniacuteho přechodu k niacutezkoemisniacute

elektroenergetice (Francie Šveacutedsko Ontario hellip)

2) Probleacutemy spojeneacute s velikostiacute těchto zdrojů a citlivostiacute na společenskou podporu

3) Zatiacutem otevřenaacute otaacutezka uacutespěšnosti přechodu k reaktorům III generace (splněniacute

očekaacutevaacuteniacute z hlediska efektivity vyacutestavby a provozu) K tomu potřeba i dostatek

budovanyacutech jednotek a kontinuita Nejleacutepe na tom je VVER1200 a zatiacutem i APR1400

4) Velkyacute potenciaacutel v malyacutech modulaacuterniacutech reaktorech potřeba vyvinout kompaktniacute

model s masovou vyacuterobou (klasickeacute i inovativniacute typy)

5) Pro udržitelneacute využiacutevaacuteniacute jaderneacute energie nutneacute reaktory IV generace nejdaacutele jsou

sodiacutekem a olovem chlazeneacute a vysokoteplotniacute chlazeneacute plynem

6) Urychlovačem řiacutezeneacute transmutory a fuacuteze ndash velkyacute potenciaacutel ale komerčniacute realizace

zatiacutem dost vzdaacutelenaacute ndash velkaacute synergie mezi popsanyacutemi oblastmi

7) Miacuteru využiacutevaacuteniacute jaacutedra silně ovlivniacute reaacutelnaacute miacutera vlivu emisiacute CO2 a nutnost je potlačit

Zvyacutešeniacute bezpečnosti

Lapač aktivniacute zoacuteny bloku VVER1200

(elektraacuterna Ostrovec Bělorusko)

1) Pasivniacute chlazeniacute v přiacutepadě havaacuterie

2) Přirozenaacute cirkulace vzduchu přes tepelneacute vyacuteměniacuteky

3) Dvojityacute kontejnment

4) Vodniacute bazeacuten k ochlazovaacuteniacute kontejnmentu

5) Rychleacute vstřikovaacuteniacute kyseliny boriteacute

6) Zařiacutezeniacute pro rekombinaci vodiacuteku

7) Lapač aktivniacute zoacuteny (Lapač koria)

Vnějšiacute vzhled kontejnmentu VVER1000

elektraacuterna Kudankullam (bliacutežiacute se III generaci

Vnějšiacute vzhled kontejnmentu AP1000

Rok 2018 ndash průlom u bloků III generace

Spouštiacute se šest novyacutech reaktorů III generace přičemž uacuteplně prvniacute typu AP1000 a EPR

EPR ndash Tchaj-šan

AP1000 ndash San-men

VVER1200 - Novovoroněž

Barakah 1

Ktereacute bloky jsou k dispozici

ABWR ndash varnyacute reaktor vybudovanyacute v Japonsku a na Tchaj-wanu

nyniacute odstaveneacute (III )

AP 1000 ndash již tři běžiacute v Čině Westinghouse maacute velkeacute probleacutemy

nechce se už podiacutelet na samotneacute vyacutestavbě negativniacute zkušenosti z

USA (III+)

EPR ndash jeden běžiacute v Čiacuteně (Finsko Francie bude v roce 2019)

probleacutemy při stavbě uvidiacuteme zkušenosti z Velkeacute Britaacutenie přiacuteliš

velkyacute vyacutekon až 1700 MW (III+)

APR1400 ndash běžiacute v Jižniacute Koreji dokončuje se v SAE pozitivniacute

reference v domovskaacute země odstupuje od jaacutedra (III)

Hualong One ndash zatiacutem neběžiacute (prvniacute 2019) dobreacute zkušenosti z

kontinuaacutelniacute vyacutestavby reaktorů v Čiacuteně (III+)

VVER1200 ndash běžiacute v Rusku dokončuje se v Bělorusku stavba ve

Finsku Maďarsku Turecku Bangladeši Kontinuaacutelniacute stavba a

evoluce reaktorů Intenzivniacute zapojeniacute českyacutech firem (III+)

Fungujiacuteciacute a ve vyacutestavbě

Dalšiacute projekty ESBWR ATMEA1 pokročileacute typy CANDU

Je třeba alespoň některeacute z modelů začiacutet stavět hromadně v seacuterii ndash nejbliacuteže k tomu maacute

VVER1200 přiacutepadně čiacutenskeacute modely (důležitaacute kontinuita budovaacuteniacute bloků)

Důležiteacute je jak se jednotliveacute modely osvědčiacute v provozu důraz na bezpečnost a ekonomiku

Nelze přeskočit hned k malyacutem modulaacuterniacutem reaktorům IV generaci nebo fuacutezi nutnost

kontinuity a firem se zkušenostiacute v oboru

Nutnost nahrazeniacute staacuternouciacute flotily v Evropě a USA a pokrytiacute rostouciacutech potřeb v

rozvojovyacutech zemiacutech (Indie Čiacutena Turecko hellip)

Novovoroněžskaacute 6 a 7 ndash prvniacute fungujiacuteciacute bloky III+ generace

Maleacute modulaacuterniacute reaktory

1) Zaacutesadniacute probleacutem ndash vysokeacute počaacutetečniacute investice jen velmi velkyacute zdroj

2) Řešeniacute ndash maleacute modulaacuterniacute reaktory (vyacutekon menšiacute než 300 MWe 500 MWe)

3) Umožňujiacute a) Postavit velkou elektraacuternu postupně

b) Postavit malyacute blok třeba pro teplaacuterenskeacute uacutečely

4) Možneacute varianty a) Založeneacute na klasickeacutem zaacutekladě

b) Maleacute modulaacuterniacute reaktory IV generace

c) bdquoBaterieldquo s dlouhou periodou vyacuteměny paliva

5) Zatiacutem spiacuteše exotika pro specifickeacute uacutečely (reaacutelneacute modely zatiacutem v projektech)

Plovouciacute elektraacuterna Akademik Lomonosov Architektonickaacute vize kompaktniacute bdquobaterieldquo StarCore Nuclear

Současnyacute stav ndash otaacutezka budoucnosti otevřenaacute

Dokončovanyacute KLT-40S (Rusko) ndash tlakovodniacute 35 MWe plovouciacute elektraacuterna Akademik

Lomonsov nahrazuje dosluhujiacuteciacute Bilibinskou elektraacuternu (4 bloky s 11 MWe)

(klasickyacute model ndash podobně i lodniacute reaktory RITM-200 s 50 MWe)

Zahaacutejenyacute ACPR50S (Čiacutena) ndash 60 MWe

Plovouciacute i pozemniacute elektraacuterny (ACPR100)

Plovouciacute elektraacuterna Akademik Lomonosov

nahradiacute Bilibinskou elektraacuternu

Představa budouciacute čiacutenskeacute plovouciacute jaderneacute

elektraacuterny

Dokončovanyacute HTR-PM ndash vysokoteplotniacute reaktor chlazenyacute plynem dva bloky s jednou

turbiacutenou 210 MWe

Pokročilyacute

Rozpracovaneacute projekty (cesta do budoucnosti)

Tlakovodniacute - VBER-300 (Rusko) SMR-160 (USA)

Integraacutelniacute tlakovodniacute ndash NuScale (USA) ACP100 (Čiacutena) SMART (Jižniacute Korea)

Sodiacutekovyacute rychlyacute ndash PRISM ARC-100

Integraacutelniacute tekuteacute soli ndash Integral MSR (Kanada)

Chlazenyacute olovem ndash BREAST (Rusko)

Chlazenyacute bismutem a olovem ndash SVBR100 (Rusko)

Scheacutema elektraacuterny

Terrestrial Energy

Kanada

Kritickeacute ndash dokončeniacute

prototypu a seacuteriovaacute vyacuteroba

Vyacuteroba paliva pro bloky HTR-PM

Jak jsme na tom s palivem

Znaacutemeacute zaacutesoby 55 milionů tun (130 $kg)

Austraacutelie 23 Kazachstaacuten 15 Rusko 10 Kanada 8

Uraninit jeden z typů uranoveacute rudy

Zaacutesoby uranu maacute i Česko

Důl Rožnaacute v Dolniacute RožiacutenceKanada je největšiacutem producentem uranu

Lepšiacute prospekciacute až řaacutedoveacute zvyacutešeniacute zaacutesob

Současnaacute potřeba ndash 65 014 tun

Těžba 1) Podzemniacute

2) Povrchovaacute

3) Louženiacutem (29)

4) Vedlejšiacute produkt (10)

(i obsahy uranu 0025 a meacuteně)

5) Zpracovaacuteniacute elektraacuterenskeacuteho popiacutelku

Těžba v roce 2013

(59 678 t)

Kazachstaacuten 22567 t

Kanada 9332 t

Austraacutelie 6350 t

Niger 4528 t

Rusko 3135 t

(61)

Spotřeba 1000 MW ndash 200 tun přiacuterodniacuteho uranu ročně

Svět ndash 430 000 MW ndash 65 000 tun ročně (při takoveacute spotřebě znaacutemeacute zaacutesoby pro

cenu 130 $ na 85 let) ndash cena byla už i 300 $ - odhad zaacutesob o řaacuted až dva většiacute

Těžba v Česku 225 tun (2015) v principu zaacutesoby až 109 000 t (při ceně 300 $)

Zbrojniacute uran a plutonium ndash ekvivalent 545 000 tun přiacuterodniacuteho uranu

Využitiacute uranu 238 ndash přiacuterodniacute uran 07 uranu 235 rarr viacutece než 100kraacutet viacutece paliva

Přepracovaacuteniacute vyhořeleacuteho paliva ndash MOX ndash efektivnějšiacute využitiacute

Spolehlivě zhruba na stoletiacute i při zvyacutešeniacute produkce několikanaacutesobně

Možnost i při vysokeacutem zvyacutešeniacute využitiacute jaacutedra na tisiacuteciletiacute

Zpracovatelskyacute zaacutevod dolu Beverley (Austraacutelie)

Thoriovyacute cyklus (vyacutehoda ndash nevznikajiacute transurany)

232Th T12 = 14051010 let rarr je ho ještě viacutece než uranu 238

232Th + n rarr 233Th(β-) + γ rarr 233Pa(β-) + γ rarr 233U

vyacuteskyt v monazitu

Austraacutelie 452 000 tun

USA 400 000 tun

Turecko 344 000 tun

Indie 319 000 tun

Celkově 2 400 000 tun

Produkce štěpneacuteho materiaacutelu

možnost zajištěniacute jaderneacute energetiky na tisiacuteciletiacute

Velkeacute zaacutesoby thoria maacute opět Austraacutelie a takeacute Indie

Pozor znaacutemeacute zaacutesoby

Znalosti velmi sporeacute

Množstviacute určitě řaacutedově podceněneacute

Reaktory IV generace

Proč je potřebujeme

1) Zvyacutešeniacute efektivity využitiacute uranu a thoria (zaacutesoby paliva na mnoho tisiacuteciletiacute) ndash rychleacute

reaktory

2) Sniacuteženiacute objemu a nebezpečnosti radioaktivniacuteho odpadu (uzavřeniacute palivoveacuteho cyklu) ndash

exotickeacute typy s tekutyacutem palivem a průběžnou separaciacute

3) Zvyacutešeniacute efektivity produkce elektřiny a tepla pro průmysl (vysokoteplotniacute reaktory

pro průmysl i produkci vodiacuteku)

4) Uacuteplně noveacute koncepty někdy značně exotickeacute ndash šest třiacuted konceptů

Sodiacutekem chlazenyacute reaktor BN800

Sodiacutekem chlazenyacute reaktor ndash rychlyacute reaktor uacutespěšneacute komerčniacute bloky BN600 a BN800

v Rusku prototyp CEFR (Čiacutena) dokončovanyacute blok Kalpakkam 500 MWe (Indie)

evropskyacute hlavně francouzskyacute projekt ASTRID

Olovem chlazenyacute reaktor ndash rychlyacute reaktor chla-

zenyacute tekutyacutem kovem zkušenosti na ponorkaacutech

BREST-300 ndash prototypovyacute reaktor (Rusko)

Palivovyacute soubor a staveniště reaktoru BREST 300

Sodiacutekovyacute reaktor Kalpakkam (Indie)

Ruskaacute ponorka s olovem chlazenyacutem reaktorem

Vysokoteplotniacute plynem chlazenyacute reaktor ndash chlazenyacute

heacuteliem (přiacutepadně jinyacutem plynem) moderovanyacute

grafitem vysokyacute stupeň vyhořeniacute paliva pasivniacute

bezpečnost dokončovanyacute reaktor s palivem v

podobě kouliacute v Čiacuteně ndash HTR-PM spolupraacutece se

Saudskou Araacutebiiacute

Reaktor chlazenyacute superkritickou vodou ndash nadkritickeacute

bloky s klasickou moderaciacute velmi vysokaacute efektivita

konverze tepla na elektřinu Smyčka se

superkritickou vodou v UacuteJV

Reaktory využiacutevajiacuteciacute tekuteacute soli ndash využitiacute fluoroveacute

soliacute s lithiem tekuteacute palivo ndash nejinovativnějšiacute

princip různeacute typy moderace (energetickeacuteho

spektra) Vhodnyacute pro konverzi thoria 232 na uran

233 Nejdaacutele v Čiacuteně Zapojeniacute CVŘ a UacuteJV

Rychlyacute reaktor chlazenyacute plynem ndash chlazeniacute heliem

nemoderovanyacute evropskyacute projekt ALLEGRO

uacutevahy o jeho vyacutestavbě ve Středniacute Evropě heliovaacute

smyčka v UacuteJV as Řež

Kuloveacute palivo pro reaktor HTR-PM v Čiacuteně

Instalace reaktoru HTR-PM v Čiacuteně

Scheacutema projektu reaktoru Allegro

Prvniacute dokončovaneacute uacuteložiště vyhořeleacuteho paliva

Onkalo

Finsko ndash bliacutezko elektraacuterny

Olkiluoto

Žulovyacute masiacutev ndash umiacutestěniacute

500 m pod povrchem

2004 ndash začaacutetek ražby

2015 ndash licence pro vyacutestavbu

2020 ndash dokončeniacute 1etapy

2024 ndash začaacutetek uklaacutedaacuteniacute

Recyklace ndash palivo MOX

Využitiacute uranu a plutonia z vyhořeleacuteho

paliva

Přepracovaciacute zaacutevod ndash separace uranu a

plutonia

Přepracovaacuteniacute a produkci MOX ndash

Francie Velkaacute Britaacutenie Rusko

Sniacuteženiacute potřeby čerstveacuteho uranu a

zmenšeniacute objemu odpadu

Radionuklidoveacute zdroje pro vesmiacuter ndash chybiacute plutonium 238

Miacutesto 238Pu použiacutet 241Am z jaderneacuteho odpadu

plutonium 238 americium 241

poločas rozpadu 87 7 let 432 let

Nejintenzivnějšiacute gama 004 36

Energie gama 43 keV 60 keV

Energie rozpadu 56 MeV 56 MeV

Hustota energie 054 kWkg 0105 kWkg

Možnost ziacuteskat chemickou separaciacute z vyhořeleacuteho paliva (staryacutech zaacutesob plutonia)

Vyacutehody Možnost ziacuteskaacuteniacute bez speciaacutelniacuteho ozařovaacuteniacute ve speciaacutelniacutem reaktoru

Pomalejšiacute pokles vyacutekonu

Nevyacutehody Teacuteměř 5kraacutet vyššiacute potřebnaacute hmotnost ( 5kraacutet nižšiacute aktivita)

Vyacuteraznějšiacute aktivita gama ndash nutnost řešit stiacuteněniacute před touto radiaciacute

Ziacuteskaacutevaacuteniacute americia 241

Chemickaacute

separace

americia

Čisteacute plutonium americium pro vesmiacuter

Přepracovaacuteniacute

paliva

Separovaneacute plutonium

Čas uloženiacute

Z plutoniiacute jedině 241Pu se rozpadaacute beta rozpadem při rozpadu směsi plutoniiacute

tak vznikaacute pouze izotop americia 241Am (241Pu rarr 241Am T12 = 14 let)

241Pu rarr 241Am

Urychlovačem řiacutezeneacute transmutory

Z čeho se sklaacutedaacute

1) Urychlovač protonů - energie 100 - 1000 MeV

2) Terč - olovo wolfram hellip

3) Naacutedoba obsahujiacuteciacute systeacutem jaderneacuteho odpadu moderaacutetoru

Nutnost separace stabilniacutech a kraacutetkodobyacutech izotopů

Zaacutekladniacute vlastnosti

1) Využiacutevaacute třiacuteštivyacutech reakciacute

2) Velmi vysokaacute hustota neutronů rarr efektivniacute transmutace

3) Podkritickyacute režim provozu

4) Produkce neutronů ve velmi širokeacutem rozmeziacute energiiacute

Scheacutema koncepce urychlovačem řiacutezeneacuteho jaderneacuteho transmutoru

Praacutece na analyacuteze terče Megapie

v horkyacutech komoraacutech v PSI

Olověnyacute terč při testech v laboratoři CERN

Termojadernaacute elektraacuterna

Tokamak ITER ndash prvniacute fuacutezniacute reaktor vyacutekon 500 MW 10kraacutet vyššiacute než vklad demonstruje

chovaacuteniacute plazmy u elektraacuterny fuacutezniacute reakce deuteria a tritia testy s produkciacute tritia

Tokamak ITER ndash produkce 10kraacutet viacutece energie

DEMO ndash prvniacute prototyp fuacutezniacute elektraacuterny ndash i s turbiacutenou a produkciacute paliva (tritia) z lithia

Současnyacute časovyacute plaacuten Sestavovaacuteniacute a instalace zařiacutezeniacute 2018 ndash 2025

prvniacute plazma ndash 2025 přechod na studium fuacutezniacutech reakciacute d+t -2035

Na zaacutekladě vyacutesledků vyacutezkumů za pomociacute ITER (i jeho budovaacuteniacute) přechod k reaacutelneacute

elektraacuterně

Jineacute cesty ndash stelaraacutetor inerciaacutelniacute udrženiacute NIF (USA) ndash zatiacutem daleko za tokamaky

Jakeacute možnosti jaacutedro poskytuje

Efektivniacute většiacute zdroj energie minimaacutelně (chlazeniacute) zaacutevislyacute na miacutestniacutech podmiacutenkaacutech

staacutelyacute stabilniacute vyacutekon rarr vhodneacute zaacutekladniacute většiacute zdroje

Česko ndash Dukovany (4 500 MW) a Temeliacuten (2 1000 MW) ndash celkem 4000 MW (36 )

uacutevaha ndash 2 bloky Temeliacuten a 2 Dukovany ( ~ 5000 MW) ndash 60 elektrickeacute energie

Slovensko - Jaslovskeacute Bohunice (2 bloky 440 MW) a Mochovce (2 bloky 440 MW) - 50

dokončovaacuteny ndash 2 bloky Mochovce (440 MW) 1 blok Jaslovskeacute Bohunice (~ 1500 MW)

V budoucnu i dalšiacute elektraacuterny ndash podiacutel na elektřině 70 ndash 80 většiacute podiacutel u tepla vodiacutek

U elektřiny by tak podiacutel mohl byacutet až 70 ndash 80 (nemaacute smysl byacutet většiacute)

Většiacute využitiacute v dopravě v přiacutepadě přechodu na

elektromobily a vodiacutekoveacute hospodaacuteřstviacute

Nahrazeniacute hlavně uhelnyacutech elektraacuteren ndash sniacuteženiacute produkce CO2

Teplaacuterny ndash přechod na menšiacute kompaktniacute zdroje

Možnost kompaktniacutech malyacutech zdrojů kde by se

neměnilo palivo ale celaacute elektraacuterna

Nutnost vhodneacute kombinace a doplňovaacuteniacute s dalšiacutemi

zdroji a uacutesporami

Jadernaacute energetika neniacute samospasitelnaacute ale může byacutet vyacuteznamnyacutem zdrojem energie

Budovanyacute

plovouciacute reaktor

(70 MWe)

EPR reaktor

Některeacute možneacute energetickeacute sceacutenaacuteře

Sceacutenaacuteř 1 Superniacutezkoemisniacute ndash postaveniacute většiacuteho počtu jadernyacutech bloků intenzivniacute

budovaacuteniacute obnovitelnyacutech zdrojů uacuteložiště energie hellip

Česko by zaacutesadně přispělo ke sniacuteženiacute emisiacute

Dnes už velmi nepravděpodobnyacute

Sceacutenaacuteř 3 Druheacute Bavorsko ndash postupnyacute uacutebytek vyacutekonu v jadernyacutech a uhelnyacutech zdrojiacutech

spoleacutehaacuteniacute na větrneacute zdroje na severu Německa a plynoveacute

zdroje regulujiacuteciacute siacuteť u naacutes i v Německu

Situace v Bavorsku ukaacuteže k čemu sceacutenaacuteř vede

Sceacutenaacuteř pravděpodobnyacute v přiacutepadě pokračovaacuteniacute současneacute

nečinnosti

Sceacutenaacuteř 4 Vyacutepadek Dukovan už v roce 2025 ndash třeba tlakem Rakouska a Německa ndash spolu

s odstavenyacutemi uhelnyacutemi bloky ztraacuteta přes 6 GW vyacutekonu

V přiacutepadě nečinnosti a cestě k Bavorskeacutemu sceacutenaacuteři povede

k velkyacutem naacuterokům na regulaci a import elektřiny

Sceacutenaacuteř 2 ASEK ndash poměrně širokeacute rozmeziacute umožňujiacuteciacute optimalizaci podle podmiacutenek

nutnost vyacutestavby jadernyacutech bloků a uacutespěšnyacute rozvoj

obnovitelnyacutech zdrojů a uklaacutedaacuteniacute energie

Je třeba naleacutezt optimum a ve všech sceacutenaacuteřiacutech zajistit bezpečneacute fungovaacuteniacute našeho

energetickeacute ndash vyacutezva pro všechny souvisejiacuteciacute obory

Zaacutevěr1) Jadernaacute energetika prokaacutezala možnost velice efektivniacuteho přechodu k niacutezkoemisniacute

elektroenergetice (Francie Šveacutedsko Ontario hellip)

2) Probleacutemy spojeneacute s velikostiacute těchto zdrojů a citlivostiacute na společenskou podporu

3) Zatiacutem otevřenaacute otaacutezka uacutespěšnosti přechodu k reaktorům III generace (splněniacute

očekaacutevaacuteniacute z hlediska efektivity vyacutestavby a provozu) K tomu potřeba i dostatek

budovanyacutech jednotek a kontinuita Nejleacutepe na tom je VVER1200 a zatiacutem i APR1400

4) Velkyacute potenciaacutel v malyacutech modulaacuterniacutech reaktorech potřeba vyvinout kompaktniacute

model s masovou vyacuterobou (klasickeacute i inovativniacute typy)

5) Pro udržitelneacute využiacutevaacuteniacute jaderneacute energie nutneacute reaktory IV generace nejdaacutele jsou

sodiacutekem a olovem chlazeneacute a vysokoteplotniacute chlazeneacute plynem

6) Urychlovačem řiacutezeneacute transmutory a fuacuteze ndash velkyacute potenciaacutel ale komerčniacute realizace

zatiacutem dost vzdaacutelenaacute ndash velkaacute synergie mezi popsanyacutemi oblastmi

7) Miacuteru využiacutevaacuteniacute jaacutedra silně ovlivniacute reaacutelnaacute miacutera vlivu emisiacute CO2 a nutnost je potlačit

Rok 2018 ndash průlom u bloků III generace

Spouštiacute se šest novyacutech reaktorů III generace přičemž uacuteplně prvniacute typu AP1000 a EPR

EPR ndash Tchaj-šan

AP1000 ndash San-men

VVER1200 - Novovoroněž

Barakah 1

Ktereacute bloky jsou k dispozici

ABWR ndash varnyacute reaktor vybudovanyacute v Japonsku a na Tchaj-wanu

nyniacute odstaveneacute (III )

AP 1000 ndash již tři běžiacute v Čině Westinghouse maacute velkeacute probleacutemy

nechce se už podiacutelet na samotneacute vyacutestavbě negativniacute zkušenosti z

USA (III+)

EPR ndash jeden běžiacute v Čiacuteně (Finsko Francie bude v roce 2019)

probleacutemy při stavbě uvidiacuteme zkušenosti z Velkeacute Britaacutenie přiacuteliš

velkyacute vyacutekon až 1700 MW (III+)

APR1400 ndash běžiacute v Jižniacute Koreji dokončuje se v SAE pozitivniacute

reference v domovskaacute země odstupuje od jaacutedra (III)

Hualong One ndash zatiacutem neběžiacute (prvniacute 2019) dobreacute zkušenosti z

kontinuaacutelniacute vyacutestavby reaktorů v Čiacuteně (III+)

VVER1200 ndash běžiacute v Rusku dokončuje se v Bělorusku stavba ve

Finsku Maďarsku Turecku Bangladeši Kontinuaacutelniacute stavba a

evoluce reaktorů Intenzivniacute zapojeniacute českyacutech firem (III+)

Fungujiacuteciacute a ve vyacutestavbě

Dalšiacute projekty ESBWR ATMEA1 pokročileacute typy CANDU

Je třeba alespoň některeacute z modelů začiacutet stavět hromadně v seacuterii ndash nejbliacuteže k tomu maacute

VVER1200 přiacutepadně čiacutenskeacute modely (důležitaacute kontinuita budovaacuteniacute bloků)

Důležiteacute je jak se jednotliveacute modely osvědčiacute v provozu důraz na bezpečnost a ekonomiku

Nelze přeskočit hned k malyacutem modulaacuterniacutem reaktorům IV generaci nebo fuacutezi nutnost

kontinuity a firem se zkušenostiacute v oboru

Nutnost nahrazeniacute staacuternouciacute flotily v Evropě a USA a pokrytiacute rostouciacutech potřeb v

rozvojovyacutech zemiacutech (Indie Čiacutena Turecko hellip)

Novovoroněžskaacute 6 a 7 ndash prvniacute fungujiacuteciacute bloky III+ generace

Maleacute modulaacuterniacute reaktory

1) Zaacutesadniacute probleacutem ndash vysokeacute počaacutetečniacute investice jen velmi velkyacute zdroj

2) Řešeniacute ndash maleacute modulaacuterniacute reaktory (vyacutekon menšiacute než 300 MWe 500 MWe)

3) Umožňujiacute a) Postavit velkou elektraacuternu postupně

b) Postavit malyacute blok třeba pro teplaacuterenskeacute uacutečely

4) Možneacute varianty a) Založeneacute na klasickeacutem zaacutekladě

b) Maleacute modulaacuterniacute reaktory IV generace

c) bdquoBaterieldquo s dlouhou periodou vyacuteměny paliva

5) Zatiacutem spiacuteše exotika pro specifickeacute uacutečely (reaacutelneacute modely zatiacutem v projektech)

Plovouciacute elektraacuterna Akademik Lomonosov Architektonickaacute vize kompaktniacute bdquobaterieldquo StarCore Nuclear

Současnyacute stav ndash otaacutezka budoucnosti otevřenaacute

Dokončovanyacute KLT-40S (Rusko) ndash tlakovodniacute 35 MWe plovouciacute elektraacuterna Akademik

Lomonsov nahrazuje dosluhujiacuteciacute Bilibinskou elektraacuternu (4 bloky s 11 MWe)

(klasickyacute model ndash podobně i lodniacute reaktory RITM-200 s 50 MWe)

Zahaacutejenyacute ACPR50S (Čiacutena) ndash 60 MWe

Plovouciacute i pozemniacute elektraacuterny (ACPR100)

Plovouciacute elektraacuterna Akademik Lomonosov

nahradiacute Bilibinskou elektraacuternu

Představa budouciacute čiacutenskeacute plovouciacute jaderneacute

elektraacuterny

Dokončovanyacute HTR-PM ndash vysokoteplotniacute reaktor chlazenyacute plynem dva bloky s jednou

turbiacutenou 210 MWe

Pokročilyacute

Rozpracovaneacute projekty (cesta do budoucnosti)

Tlakovodniacute - VBER-300 (Rusko) SMR-160 (USA)

Integraacutelniacute tlakovodniacute ndash NuScale (USA) ACP100 (Čiacutena) SMART (Jižniacute Korea)

Sodiacutekovyacute rychlyacute ndash PRISM ARC-100

Integraacutelniacute tekuteacute soli ndash Integral MSR (Kanada)

Chlazenyacute olovem ndash BREAST (Rusko)

Chlazenyacute bismutem a olovem ndash SVBR100 (Rusko)

Scheacutema elektraacuterny

Terrestrial Energy

Kanada

Kritickeacute ndash dokončeniacute

prototypu a seacuteriovaacute vyacuteroba

Vyacuteroba paliva pro bloky HTR-PM

Jak jsme na tom s palivem

Znaacutemeacute zaacutesoby 55 milionů tun (130 $kg)

Austraacutelie 23 Kazachstaacuten 15 Rusko 10 Kanada 8

Uraninit jeden z typů uranoveacute rudy

Zaacutesoby uranu maacute i Česko

Důl Rožnaacute v Dolniacute RožiacutenceKanada je největšiacutem producentem uranu

Lepšiacute prospekciacute až řaacutedoveacute zvyacutešeniacute zaacutesob

Současnaacute potřeba ndash 65 014 tun

Těžba 1) Podzemniacute

2) Povrchovaacute

3) Louženiacutem (29)

4) Vedlejšiacute produkt (10)

(i obsahy uranu 0025 a meacuteně)

5) Zpracovaacuteniacute elektraacuterenskeacuteho popiacutelku

Těžba v roce 2013

(59 678 t)

Kazachstaacuten 22567 t

Kanada 9332 t

Austraacutelie 6350 t

Niger 4528 t

Rusko 3135 t

(61)

Spotřeba 1000 MW ndash 200 tun přiacuterodniacuteho uranu ročně

Svět ndash 430 000 MW ndash 65 000 tun ročně (při takoveacute spotřebě znaacutemeacute zaacutesoby pro

cenu 130 $ na 85 let) ndash cena byla už i 300 $ - odhad zaacutesob o řaacuted až dva většiacute

Těžba v Česku 225 tun (2015) v principu zaacutesoby až 109 000 t (při ceně 300 $)

Zbrojniacute uran a plutonium ndash ekvivalent 545 000 tun přiacuterodniacuteho uranu

Využitiacute uranu 238 ndash přiacuterodniacute uran 07 uranu 235 rarr viacutece než 100kraacutet viacutece paliva

Přepracovaacuteniacute vyhořeleacuteho paliva ndash MOX ndash efektivnějšiacute využitiacute

Spolehlivě zhruba na stoletiacute i při zvyacutešeniacute produkce několikanaacutesobně

Možnost i při vysokeacutem zvyacutešeniacute využitiacute jaacutedra na tisiacuteciletiacute

Zpracovatelskyacute zaacutevod dolu Beverley (Austraacutelie)

Thoriovyacute cyklus (vyacutehoda ndash nevznikajiacute transurany)

232Th T12 = 14051010 let rarr je ho ještě viacutece než uranu 238

232Th + n rarr 233Th(β-) + γ rarr 233Pa(β-) + γ rarr 233U

vyacuteskyt v monazitu

Austraacutelie 452 000 tun

USA 400 000 tun

Turecko 344 000 tun

Indie 319 000 tun

Celkově 2 400 000 tun

Produkce štěpneacuteho materiaacutelu

možnost zajištěniacute jaderneacute energetiky na tisiacuteciletiacute

Velkeacute zaacutesoby thoria maacute opět Austraacutelie a takeacute Indie

Pozor znaacutemeacute zaacutesoby

Znalosti velmi sporeacute

Množstviacute určitě řaacutedově podceněneacute

Reaktory IV generace

Proč je potřebujeme

1) Zvyacutešeniacute efektivity využitiacute uranu a thoria (zaacutesoby paliva na mnoho tisiacuteciletiacute) ndash rychleacute

reaktory

2) Sniacuteženiacute objemu a nebezpečnosti radioaktivniacuteho odpadu (uzavřeniacute palivoveacuteho cyklu) ndash

exotickeacute typy s tekutyacutem palivem a průběžnou separaciacute

3) Zvyacutešeniacute efektivity produkce elektřiny a tepla pro průmysl (vysokoteplotniacute reaktory

pro průmysl i produkci vodiacuteku)

4) Uacuteplně noveacute koncepty někdy značně exotickeacute ndash šest třiacuted konceptů

Sodiacutekem chlazenyacute reaktor BN800

Sodiacutekem chlazenyacute reaktor ndash rychlyacute reaktor uacutespěšneacute komerčniacute bloky BN600 a BN800

v Rusku prototyp CEFR (Čiacutena) dokončovanyacute blok Kalpakkam 500 MWe (Indie)

evropskyacute hlavně francouzskyacute projekt ASTRID

Olovem chlazenyacute reaktor ndash rychlyacute reaktor chla-

zenyacute tekutyacutem kovem zkušenosti na ponorkaacutech

BREST-300 ndash prototypovyacute reaktor (Rusko)

Palivovyacute soubor a staveniště reaktoru BREST 300

Sodiacutekovyacute reaktor Kalpakkam (Indie)

Ruskaacute ponorka s olovem chlazenyacutem reaktorem

Vysokoteplotniacute plynem chlazenyacute reaktor ndash chlazenyacute

heacuteliem (přiacutepadně jinyacutem plynem) moderovanyacute

grafitem vysokyacute stupeň vyhořeniacute paliva pasivniacute

bezpečnost dokončovanyacute reaktor s palivem v

podobě kouliacute v Čiacuteně ndash HTR-PM spolupraacutece se

Saudskou Araacutebiiacute

Reaktor chlazenyacute superkritickou vodou ndash nadkritickeacute

bloky s klasickou moderaciacute velmi vysokaacute efektivita

konverze tepla na elektřinu Smyčka se

superkritickou vodou v UacuteJV

Reaktory využiacutevajiacuteciacute tekuteacute soli ndash využitiacute fluoroveacute

soliacute s lithiem tekuteacute palivo ndash nejinovativnějšiacute

princip různeacute typy moderace (energetickeacuteho

spektra) Vhodnyacute pro konverzi thoria 232 na uran

233 Nejdaacutele v Čiacuteně Zapojeniacute CVŘ a UacuteJV

Rychlyacute reaktor chlazenyacute plynem ndash chlazeniacute heliem

nemoderovanyacute evropskyacute projekt ALLEGRO

uacutevahy o jeho vyacutestavbě ve Středniacute Evropě heliovaacute

smyčka v UacuteJV as Řež

Kuloveacute palivo pro reaktor HTR-PM v Čiacuteně

Instalace reaktoru HTR-PM v Čiacuteně

Scheacutema projektu reaktoru Allegro

Prvniacute dokončovaneacute uacuteložiště vyhořeleacuteho paliva

Onkalo

Finsko ndash bliacutezko elektraacuterny

Olkiluoto

Žulovyacute masiacutev ndash umiacutestěniacute

500 m pod povrchem

2004 ndash začaacutetek ražby

2015 ndash licence pro vyacutestavbu

2020 ndash dokončeniacute 1etapy

2024 ndash začaacutetek uklaacutedaacuteniacute

Recyklace ndash palivo MOX

Využitiacute uranu a plutonia z vyhořeleacuteho

paliva

Přepracovaciacute zaacutevod ndash separace uranu a

plutonia

Přepracovaacuteniacute a produkci MOX ndash

Francie Velkaacute Britaacutenie Rusko

Sniacuteženiacute potřeby čerstveacuteho uranu a

zmenšeniacute objemu odpadu

Radionuklidoveacute zdroje pro vesmiacuter ndash chybiacute plutonium 238

Miacutesto 238Pu použiacutet 241Am z jaderneacuteho odpadu

plutonium 238 americium 241

poločas rozpadu 87 7 let 432 let

Nejintenzivnějšiacute gama 004 36

Energie gama 43 keV 60 keV

Energie rozpadu 56 MeV 56 MeV

Hustota energie 054 kWkg 0105 kWkg

Možnost ziacuteskat chemickou separaciacute z vyhořeleacuteho paliva (staryacutech zaacutesob plutonia)

Vyacutehody Možnost ziacuteskaacuteniacute bez speciaacutelniacuteho ozařovaacuteniacute ve speciaacutelniacutem reaktoru

Pomalejšiacute pokles vyacutekonu

Nevyacutehody Teacuteměř 5kraacutet vyššiacute potřebnaacute hmotnost ( 5kraacutet nižšiacute aktivita)

Vyacuteraznějšiacute aktivita gama ndash nutnost řešit stiacuteněniacute před touto radiaciacute

Ziacuteskaacutevaacuteniacute americia 241

Chemickaacute

separace

americia

Čisteacute plutonium americium pro vesmiacuter

Přepracovaacuteniacute

paliva

Separovaneacute plutonium

Čas uloženiacute

Z plutoniiacute jedině 241Pu se rozpadaacute beta rozpadem při rozpadu směsi plutoniiacute

tak vznikaacute pouze izotop americia 241Am (241Pu rarr 241Am T12 = 14 let)

241Pu rarr 241Am

Urychlovačem řiacutezeneacute transmutory

Z čeho se sklaacutedaacute

1) Urychlovač protonů - energie 100 - 1000 MeV

2) Terč - olovo wolfram hellip

3) Naacutedoba obsahujiacuteciacute systeacutem jaderneacuteho odpadu moderaacutetoru

Nutnost separace stabilniacutech a kraacutetkodobyacutech izotopů

Zaacutekladniacute vlastnosti

1) Využiacutevaacute třiacuteštivyacutech reakciacute

2) Velmi vysokaacute hustota neutronů rarr efektivniacute transmutace

3) Podkritickyacute režim provozu

4) Produkce neutronů ve velmi širokeacutem rozmeziacute energiiacute

Scheacutema koncepce urychlovačem řiacutezeneacuteho jaderneacuteho transmutoru

Praacutece na analyacuteze terče Megapie

v horkyacutech komoraacutech v PSI

Olověnyacute terč při testech v laboratoři CERN

Termojadernaacute elektraacuterna

Tokamak ITER ndash prvniacute fuacutezniacute reaktor vyacutekon 500 MW 10kraacutet vyššiacute než vklad demonstruje

chovaacuteniacute plazmy u elektraacuterny fuacutezniacute reakce deuteria a tritia testy s produkciacute tritia

Tokamak ITER ndash produkce 10kraacutet viacutece energie

DEMO ndash prvniacute prototyp fuacutezniacute elektraacuterny ndash i s turbiacutenou a produkciacute paliva (tritia) z lithia

Současnyacute časovyacute plaacuten Sestavovaacuteniacute a instalace zařiacutezeniacute 2018 ndash 2025

prvniacute plazma ndash 2025 přechod na studium fuacutezniacutech reakciacute d+t -2035

Na zaacutekladě vyacutesledků vyacutezkumů za pomociacute ITER (i jeho budovaacuteniacute) přechod k reaacutelneacute

elektraacuterně

Jineacute cesty ndash stelaraacutetor inerciaacutelniacute udrženiacute NIF (USA) ndash zatiacutem daleko za tokamaky

Jakeacute možnosti jaacutedro poskytuje

Efektivniacute většiacute zdroj energie minimaacutelně (chlazeniacute) zaacutevislyacute na miacutestniacutech podmiacutenkaacutech

staacutelyacute stabilniacute vyacutekon rarr vhodneacute zaacutekladniacute většiacute zdroje

Česko ndash Dukovany (4 500 MW) a Temeliacuten (2 1000 MW) ndash celkem 4000 MW (36 )

uacutevaha ndash 2 bloky Temeliacuten a 2 Dukovany ( ~ 5000 MW) ndash 60 elektrickeacute energie

Slovensko - Jaslovskeacute Bohunice (2 bloky 440 MW) a Mochovce (2 bloky 440 MW) - 50

dokončovaacuteny ndash 2 bloky Mochovce (440 MW) 1 blok Jaslovskeacute Bohunice (~ 1500 MW)

V budoucnu i dalšiacute elektraacuterny ndash podiacutel na elektřině 70 ndash 80 většiacute podiacutel u tepla vodiacutek

U elektřiny by tak podiacutel mohl byacutet až 70 ndash 80 (nemaacute smysl byacutet většiacute)

Většiacute využitiacute v dopravě v přiacutepadě přechodu na

elektromobily a vodiacutekoveacute hospodaacuteřstviacute

Nahrazeniacute hlavně uhelnyacutech elektraacuteren ndash sniacuteženiacute produkce CO2

Teplaacuterny ndash přechod na menšiacute kompaktniacute zdroje

Možnost kompaktniacutech malyacutech zdrojů kde by se

neměnilo palivo ale celaacute elektraacuterna

Nutnost vhodneacute kombinace a doplňovaacuteniacute s dalšiacutemi

zdroji a uacutesporami

Jadernaacute energetika neniacute samospasitelnaacute ale může byacutet vyacuteznamnyacutem zdrojem energie

Budovanyacute

plovouciacute reaktor

(70 MWe)

EPR reaktor

Některeacute možneacute energetickeacute sceacutenaacuteře

Sceacutenaacuteř 1 Superniacutezkoemisniacute ndash postaveniacute většiacuteho počtu jadernyacutech bloků intenzivniacute

budovaacuteniacute obnovitelnyacutech zdrojů uacuteložiště energie hellip

Česko by zaacutesadně přispělo ke sniacuteženiacute emisiacute

Dnes už velmi nepravděpodobnyacute

Sceacutenaacuteř 3 Druheacute Bavorsko ndash postupnyacute uacutebytek vyacutekonu v jadernyacutech a uhelnyacutech zdrojiacutech

spoleacutehaacuteniacute na větrneacute zdroje na severu Německa a plynoveacute

zdroje regulujiacuteciacute siacuteť u naacutes i v Německu

Situace v Bavorsku ukaacuteže k čemu sceacutenaacuteř vede

Sceacutenaacuteř pravděpodobnyacute v přiacutepadě pokračovaacuteniacute současneacute

nečinnosti

Sceacutenaacuteř 4 Vyacutepadek Dukovan už v roce 2025 ndash třeba tlakem Rakouska a Německa ndash spolu

s odstavenyacutemi uhelnyacutemi bloky ztraacuteta přes 6 GW vyacutekonu

V přiacutepadě nečinnosti a cestě k Bavorskeacutemu sceacutenaacuteři povede

k velkyacutem naacuterokům na regulaci a import elektřiny

Sceacutenaacuteř 2 ASEK ndash poměrně širokeacute rozmeziacute umožňujiacuteciacute optimalizaci podle podmiacutenek

nutnost vyacutestavby jadernyacutech bloků a uacutespěšnyacute rozvoj

obnovitelnyacutech zdrojů a uklaacutedaacuteniacute energie

Je třeba naleacutezt optimum a ve všech sceacutenaacuteřiacutech zajistit bezpečneacute fungovaacuteniacute našeho

energetickeacute ndash vyacutezva pro všechny souvisejiacuteciacute obory

Zaacutevěr1) Jadernaacute energetika prokaacutezala možnost velice efektivniacuteho přechodu k niacutezkoemisniacute

elektroenergetice (Francie Šveacutedsko Ontario hellip)

2) Probleacutemy spojeneacute s velikostiacute těchto zdrojů a citlivostiacute na společenskou podporu

3) Zatiacutem otevřenaacute otaacutezka uacutespěšnosti přechodu k reaktorům III generace (splněniacute

očekaacutevaacuteniacute z hlediska efektivity vyacutestavby a provozu) K tomu potřeba i dostatek

budovanyacutech jednotek a kontinuita Nejleacutepe na tom je VVER1200 a zatiacutem i APR1400

4) Velkyacute potenciaacutel v malyacutech modulaacuterniacutech reaktorech potřeba vyvinout kompaktniacute

model s masovou vyacuterobou (klasickeacute i inovativniacute typy)

5) Pro udržitelneacute využiacutevaacuteniacute jaderneacute energie nutneacute reaktory IV generace nejdaacutele jsou

sodiacutekem a olovem chlazeneacute a vysokoteplotniacute chlazeneacute plynem

6) Urychlovačem řiacutezeneacute transmutory a fuacuteze ndash velkyacute potenciaacutel ale komerčniacute realizace

zatiacutem dost vzdaacutelenaacute ndash velkaacute synergie mezi popsanyacutemi oblastmi

7) Miacuteru využiacutevaacuteniacute jaacutedra silně ovlivniacute reaacutelnaacute miacutera vlivu emisiacute CO2 a nutnost je potlačit

Ktereacute bloky jsou k dispozici

ABWR ndash varnyacute reaktor vybudovanyacute v Japonsku a na Tchaj-wanu

nyniacute odstaveneacute (III )

AP 1000 ndash již tři běžiacute v Čině Westinghouse maacute velkeacute probleacutemy

nechce se už podiacutelet na samotneacute vyacutestavbě negativniacute zkušenosti z

USA (III+)

EPR ndash jeden běžiacute v Čiacuteně (Finsko Francie bude v roce 2019)

probleacutemy při stavbě uvidiacuteme zkušenosti z Velkeacute Britaacutenie přiacuteliš

velkyacute vyacutekon až 1700 MW (III+)

APR1400 ndash běžiacute v Jižniacute Koreji dokončuje se v SAE pozitivniacute

reference v domovskaacute země odstupuje od jaacutedra (III)

Hualong One ndash zatiacutem neběžiacute (prvniacute 2019) dobreacute zkušenosti z

kontinuaacutelniacute vyacutestavby reaktorů v Čiacuteně (III+)

VVER1200 ndash běžiacute v Rusku dokončuje se v Bělorusku stavba ve

Finsku Maďarsku Turecku Bangladeši Kontinuaacutelniacute stavba a

evoluce reaktorů Intenzivniacute zapojeniacute českyacutech firem (III+)

Fungujiacuteciacute a ve vyacutestavbě

Dalšiacute projekty ESBWR ATMEA1 pokročileacute typy CANDU

Je třeba alespoň některeacute z modelů začiacutet stavět hromadně v seacuterii ndash nejbliacuteže k tomu maacute

VVER1200 přiacutepadně čiacutenskeacute modely (důležitaacute kontinuita budovaacuteniacute bloků)

Důležiteacute je jak se jednotliveacute modely osvědčiacute v provozu důraz na bezpečnost a ekonomiku

Nelze přeskočit hned k malyacutem modulaacuterniacutem reaktorům IV generaci nebo fuacutezi nutnost

kontinuity a firem se zkušenostiacute v oboru

Nutnost nahrazeniacute staacuternouciacute flotily v Evropě a USA a pokrytiacute rostouciacutech potřeb v

rozvojovyacutech zemiacutech (Indie Čiacutena Turecko hellip)

Novovoroněžskaacute 6 a 7 ndash prvniacute fungujiacuteciacute bloky III+ generace

Maleacute modulaacuterniacute reaktory

1) Zaacutesadniacute probleacutem ndash vysokeacute počaacutetečniacute investice jen velmi velkyacute zdroj

2) Řešeniacute ndash maleacute modulaacuterniacute reaktory (vyacutekon menšiacute než 300 MWe 500 MWe)

3) Umožňujiacute a) Postavit velkou elektraacuternu postupně

b) Postavit malyacute blok třeba pro teplaacuterenskeacute uacutečely

4) Možneacute varianty a) Založeneacute na klasickeacutem zaacutekladě

b) Maleacute modulaacuterniacute reaktory IV generace

c) bdquoBaterieldquo s dlouhou periodou vyacuteměny paliva

5) Zatiacutem spiacuteše exotika pro specifickeacute uacutečely (reaacutelneacute modely zatiacutem v projektech)

Plovouciacute elektraacuterna Akademik Lomonosov Architektonickaacute vize kompaktniacute bdquobaterieldquo StarCore Nuclear

Současnyacute stav ndash otaacutezka budoucnosti otevřenaacute

Dokončovanyacute KLT-40S (Rusko) ndash tlakovodniacute 35 MWe plovouciacute elektraacuterna Akademik

Lomonsov nahrazuje dosluhujiacuteciacute Bilibinskou elektraacuternu (4 bloky s 11 MWe)

(klasickyacute model ndash podobně i lodniacute reaktory RITM-200 s 50 MWe)

Zahaacutejenyacute ACPR50S (Čiacutena) ndash 60 MWe

Plovouciacute i pozemniacute elektraacuterny (ACPR100)

Plovouciacute elektraacuterna Akademik Lomonosov

nahradiacute Bilibinskou elektraacuternu

Představa budouciacute čiacutenskeacute plovouciacute jaderneacute

elektraacuterny

Dokončovanyacute HTR-PM ndash vysokoteplotniacute reaktor chlazenyacute plynem dva bloky s jednou

turbiacutenou 210 MWe

Pokročilyacute

Rozpracovaneacute projekty (cesta do budoucnosti)

Tlakovodniacute - VBER-300 (Rusko) SMR-160 (USA)

Integraacutelniacute tlakovodniacute ndash NuScale (USA) ACP100 (Čiacutena) SMART (Jižniacute Korea)

Sodiacutekovyacute rychlyacute ndash PRISM ARC-100

Integraacutelniacute tekuteacute soli ndash Integral MSR (Kanada)

Chlazenyacute olovem ndash BREAST (Rusko)

Chlazenyacute bismutem a olovem ndash SVBR100 (Rusko)

Scheacutema elektraacuterny

Terrestrial Energy

Kanada

Kritickeacute ndash dokončeniacute

prototypu a seacuteriovaacute vyacuteroba

Vyacuteroba paliva pro bloky HTR-PM

Jak jsme na tom s palivem

Znaacutemeacute zaacutesoby 55 milionů tun (130 $kg)

Austraacutelie 23 Kazachstaacuten 15 Rusko 10 Kanada 8

Uraninit jeden z typů uranoveacute rudy

Zaacutesoby uranu maacute i Česko

Důl Rožnaacute v Dolniacute RožiacutenceKanada je největšiacutem producentem uranu

Lepšiacute prospekciacute až řaacutedoveacute zvyacutešeniacute zaacutesob

Současnaacute potřeba ndash 65 014 tun

Těžba 1) Podzemniacute

2) Povrchovaacute

3) Louženiacutem (29)

4) Vedlejšiacute produkt (10)

(i obsahy uranu 0025 a meacuteně)

5) Zpracovaacuteniacute elektraacuterenskeacuteho popiacutelku

Těžba v roce 2013

(59 678 t)

Kazachstaacuten 22567 t

Kanada 9332 t

Austraacutelie 6350 t

Niger 4528 t

Rusko 3135 t

(61)

Spotřeba 1000 MW ndash 200 tun přiacuterodniacuteho uranu ročně

Svět ndash 430 000 MW ndash 65 000 tun ročně (při takoveacute spotřebě znaacutemeacute zaacutesoby pro

cenu 130 $ na 85 let) ndash cena byla už i 300 $ - odhad zaacutesob o řaacuted až dva většiacute

Těžba v Česku 225 tun (2015) v principu zaacutesoby až 109 000 t (při ceně 300 $)

Zbrojniacute uran a plutonium ndash ekvivalent 545 000 tun přiacuterodniacuteho uranu

Využitiacute uranu 238 ndash přiacuterodniacute uran 07 uranu 235 rarr viacutece než 100kraacutet viacutece paliva

Přepracovaacuteniacute vyhořeleacuteho paliva ndash MOX ndash efektivnějšiacute využitiacute

Spolehlivě zhruba na stoletiacute i při zvyacutešeniacute produkce několikanaacutesobně

Možnost i při vysokeacutem zvyacutešeniacute využitiacute jaacutedra na tisiacuteciletiacute

Zpracovatelskyacute zaacutevod dolu Beverley (Austraacutelie)

Thoriovyacute cyklus (vyacutehoda ndash nevznikajiacute transurany)

232Th T12 = 14051010 let rarr je ho ještě viacutece než uranu 238

232Th + n rarr 233Th(β-) + γ rarr 233Pa(β-) + γ rarr 233U

vyacuteskyt v monazitu

Austraacutelie 452 000 tun

USA 400 000 tun

Turecko 344 000 tun

Indie 319 000 tun

Celkově 2 400 000 tun

Produkce štěpneacuteho materiaacutelu

možnost zajištěniacute jaderneacute energetiky na tisiacuteciletiacute

Velkeacute zaacutesoby thoria maacute opět Austraacutelie a takeacute Indie

Pozor znaacutemeacute zaacutesoby

Znalosti velmi sporeacute

Množstviacute určitě řaacutedově podceněneacute

Reaktory IV generace

Proč je potřebujeme

1) Zvyacutešeniacute efektivity využitiacute uranu a thoria (zaacutesoby paliva na mnoho tisiacuteciletiacute) ndash rychleacute

reaktory

2) Sniacuteženiacute objemu a nebezpečnosti radioaktivniacuteho odpadu (uzavřeniacute palivoveacuteho cyklu) ndash

exotickeacute typy s tekutyacutem palivem a průběžnou separaciacute

3) Zvyacutešeniacute efektivity produkce elektřiny a tepla pro průmysl (vysokoteplotniacute reaktory

pro průmysl i produkci vodiacuteku)

4) Uacuteplně noveacute koncepty někdy značně exotickeacute ndash šest třiacuted konceptů

Sodiacutekem chlazenyacute reaktor BN800

Sodiacutekem chlazenyacute reaktor ndash rychlyacute reaktor uacutespěšneacute komerčniacute bloky BN600 a BN800

v Rusku prototyp CEFR (Čiacutena) dokončovanyacute blok Kalpakkam 500 MWe (Indie)

evropskyacute hlavně francouzskyacute projekt ASTRID

Olovem chlazenyacute reaktor ndash rychlyacute reaktor chla-

zenyacute tekutyacutem kovem zkušenosti na ponorkaacutech

BREST-300 ndash prototypovyacute reaktor (Rusko)

Palivovyacute soubor a staveniště reaktoru BREST 300

Sodiacutekovyacute reaktor Kalpakkam (Indie)

Ruskaacute ponorka s olovem chlazenyacutem reaktorem

Vysokoteplotniacute plynem chlazenyacute reaktor ndash chlazenyacute

heacuteliem (přiacutepadně jinyacutem plynem) moderovanyacute

grafitem vysokyacute stupeň vyhořeniacute paliva pasivniacute

bezpečnost dokončovanyacute reaktor s palivem v

podobě kouliacute v Čiacuteně ndash HTR-PM spolupraacutece se

Saudskou Araacutebiiacute

Reaktor chlazenyacute superkritickou vodou ndash nadkritickeacute

bloky s klasickou moderaciacute velmi vysokaacute efektivita

konverze tepla na elektřinu Smyčka se

superkritickou vodou v UacuteJV

Reaktory využiacutevajiacuteciacute tekuteacute soli ndash využitiacute fluoroveacute

soliacute s lithiem tekuteacute palivo ndash nejinovativnějšiacute

princip různeacute typy moderace (energetickeacuteho

spektra) Vhodnyacute pro konverzi thoria 232 na uran

233 Nejdaacutele v Čiacuteně Zapojeniacute CVŘ a UacuteJV

Rychlyacute reaktor chlazenyacute plynem ndash chlazeniacute heliem

nemoderovanyacute evropskyacute projekt ALLEGRO

uacutevahy o jeho vyacutestavbě ve Středniacute Evropě heliovaacute

smyčka v UacuteJV as Řež

Kuloveacute palivo pro reaktor HTR-PM v Čiacuteně

Instalace reaktoru HTR-PM v Čiacuteně

Scheacutema projektu reaktoru Allegro

Prvniacute dokončovaneacute uacuteložiště vyhořeleacuteho paliva

Onkalo

Finsko ndash bliacutezko elektraacuterny

Olkiluoto

Žulovyacute masiacutev ndash umiacutestěniacute

500 m pod povrchem

2004 ndash začaacutetek ražby

2015 ndash licence pro vyacutestavbu

2020 ndash dokončeniacute 1etapy

2024 ndash začaacutetek uklaacutedaacuteniacute

Recyklace ndash palivo MOX

Využitiacute uranu a plutonia z vyhořeleacuteho

paliva

Přepracovaciacute zaacutevod ndash separace uranu a

plutonia

Přepracovaacuteniacute a produkci MOX ndash

Francie Velkaacute Britaacutenie Rusko

Sniacuteženiacute potřeby čerstveacuteho uranu a

zmenšeniacute objemu odpadu

Radionuklidoveacute zdroje pro vesmiacuter ndash chybiacute plutonium 238

Miacutesto 238Pu použiacutet 241Am z jaderneacuteho odpadu

plutonium 238 americium 241

poločas rozpadu 87 7 let 432 let

Nejintenzivnějšiacute gama 004 36

Energie gama 43 keV 60 keV

Energie rozpadu 56 MeV 56 MeV

Hustota energie 054 kWkg 0105 kWkg

Možnost ziacuteskat chemickou separaciacute z vyhořeleacuteho paliva (staryacutech zaacutesob plutonia)

Vyacutehody Možnost ziacuteskaacuteniacute bez speciaacutelniacuteho ozařovaacuteniacute ve speciaacutelniacutem reaktoru

Pomalejšiacute pokles vyacutekonu

Nevyacutehody Teacuteměř 5kraacutet vyššiacute potřebnaacute hmotnost ( 5kraacutet nižšiacute aktivita)

Vyacuteraznějšiacute aktivita gama ndash nutnost řešit stiacuteněniacute před touto radiaciacute

Ziacuteskaacutevaacuteniacute americia 241

Chemickaacute

separace

americia

Čisteacute plutonium americium pro vesmiacuter

Přepracovaacuteniacute

paliva

Separovaneacute plutonium

Čas uloženiacute

Z plutoniiacute jedině 241Pu se rozpadaacute beta rozpadem při rozpadu směsi plutoniiacute

tak vznikaacute pouze izotop americia 241Am (241Pu rarr 241Am T12 = 14 let)

241Pu rarr 241Am

Urychlovačem řiacutezeneacute transmutory

Z čeho se sklaacutedaacute

1) Urychlovač protonů - energie 100 - 1000 MeV

2) Terč - olovo wolfram hellip

3) Naacutedoba obsahujiacuteciacute systeacutem jaderneacuteho odpadu moderaacutetoru

Nutnost separace stabilniacutech a kraacutetkodobyacutech izotopů

Zaacutekladniacute vlastnosti

1) Využiacutevaacute třiacuteštivyacutech reakciacute

2) Velmi vysokaacute hustota neutronů rarr efektivniacute transmutace

3) Podkritickyacute režim provozu

4) Produkce neutronů ve velmi širokeacutem rozmeziacute energiiacute

Scheacutema koncepce urychlovačem řiacutezeneacuteho jaderneacuteho transmutoru

Praacutece na analyacuteze terče Megapie

v horkyacutech komoraacutech v PSI

Olověnyacute terč při testech v laboratoři CERN

Termojadernaacute elektraacuterna

Tokamak ITER ndash prvniacute fuacutezniacute reaktor vyacutekon 500 MW 10kraacutet vyššiacute než vklad demonstruje

chovaacuteniacute plazmy u elektraacuterny fuacutezniacute reakce deuteria a tritia testy s produkciacute tritia

Tokamak ITER ndash produkce 10kraacutet viacutece energie

DEMO ndash prvniacute prototyp fuacutezniacute elektraacuterny ndash i s turbiacutenou a produkciacute paliva (tritia) z lithia

Současnyacute časovyacute plaacuten Sestavovaacuteniacute a instalace zařiacutezeniacute 2018 ndash 2025

prvniacute plazma ndash 2025 přechod na studium fuacutezniacutech reakciacute d+t -2035

Na zaacutekladě vyacutesledků vyacutezkumů za pomociacute ITER (i jeho budovaacuteniacute) přechod k reaacutelneacute

elektraacuterně

Jineacute cesty ndash stelaraacutetor inerciaacutelniacute udrženiacute NIF (USA) ndash zatiacutem daleko za tokamaky

Jakeacute možnosti jaacutedro poskytuje

Efektivniacute většiacute zdroj energie minimaacutelně (chlazeniacute) zaacutevislyacute na miacutestniacutech podmiacutenkaacutech

staacutelyacute stabilniacute vyacutekon rarr vhodneacute zaacutekladniacute většiacute zdroje

Česko ndash Dukovany (4 500 MW) a Temeliacuten (2 1000 MW) ndash celkem 4000 MW (36 )

uacutevaha ndash 2 bloky Temeliacuten a 2 Dukovany ( ~ 5000 MW) ndash 60 elektrickeacute energie

Slovensko - Jaslovskeacute Bohunice (2 bloky 440 MW) a Mochovce (2 bloky 440 MW) - 50

dokončovaacuteny ndash 2 bloky Mochovce (440 MW) 1 blok Jaslovskeacute Bohunice (~ 1500 MW)

V budoucnu i dalšiacute elektraacuterny ndash podiacutel na elektřině 70 ndash 80 většiacute podiacutel u tepla vodiacutek

U elektřiny by tak podiacutel mohl byacutet až 70 ndash 80 (nemaacute smysl byacutet většiacute)

Většiacute využitiacute v dopravě v přiacutepadě přechodu na

elektromobily a vodiacutekoveacute hospodaacuteřstviacute

Nahrazeniacute hlavně uhelnyacutech elektraacuteren ndash sniacuteženiacute produkce CO2

Teplaacuterny ndash přechod na menšiacute kompaktniacute zdroje

Možnost kompaktniacutech malyacutech zdrojů kde by se

neměnilo palivo ale celaacute elektraacuterna

Nutnost vhodneacute kombinace a doplňovaacuteniacute s dalšiacutemi

zdroji a uacutesporami

Jadernaacute energetika neniacute samospasitelnaacute ale může byacutet vyacuteznamnyacutem zdrojem energie

Budovanyacute

plovouciacute reaktor

(70 MWe)

EPR reaktor

Některeacute možneacute energetickeacute sceacutenaacuteře

Sceacutenaacuteř 1 Superniacutezkoemisniacute ndash postaveniacute většiacuteho počtu jadernyacutech bloků intenzivniacute

budovaacuteniacute obnovitelnyacutech zdrojů uacuteložiště energie hellip

Česko by zaacutesadně přispělo ke sniacuteženiacute emisiacute

Dnes už velmi nepravděpodobnyacute

Sceacutenaacuteř 3 Druheacute Bavorsko ndash postupnyacute uacutebytek vyacutekonu v jadernyacutech a uhelnyacutech zdrojiacutech

spoleacutehaacuteniacute na větrneacute zdroje na severu Německa a plynoveacute

zdroje regulujiacuteciacute siacuteť u naacutes i v Německu

Situace v Bavorsku ukaacuteže k čemu sceacutenaacuteř vede

Sceacutenaacuteř pravděpodobnyacute v přiacutepadě pokračovaacuteniacute současneacute

nečinnosti

Sceacutenaacuteř 4 Vyacutepadek Dukovan už v roce 2025 ndash třeba tlakem Rakouska a Německa ndash spolu

s odstavenyacutemi uhelnyacutemi bloky ztraacuteta přes 6 GW vyacutekonu

V přiacutepadě nečinnosti a cestě k Bavorskeacutemu sceacutenaacuteři povede

k velkyacutem naacuterokům na regulaci a import elektřiny

Sceacutenaacuteř 2 ASEK ndash poměrně širokeacute rozmeziacute umožňujiacuteciacute optimalizaci podle podmiacutenek

nutnost vyacutestavby jadernyacutech bloků a uacutespěšnyacute rozvoj

obnovitelnyacutech zdrojů a uklaacutedaacuteniacute energie

Je třeba naleacutezt optimum a ve všech sceacutenaacuteřiacutech zajistit bezpečneacute fungovaacuteniacute našeho

energetickeacute ndash vyacutezva pro všechny souvisejiacuteciacute obory

Zaacutevěr1) Jadernaacute energetika prokaacutezala možnost velice efektivniacuteho přechodu k niacutezkoemisniacute

elektroenergetice (Francie Šveacutedsko Ontario hellip)

2) Probleacutemy spojeneacute s velikostiacute těchto zdrojů a citlivostiacute na společenskou podporu

3) Zatiacutem otevřenaacute otaacutezka uacutespěšnosti přechodu k reaktorům III generace (splněniacute

očekaacutevaacuteniacute z hlediska efektivity vyacutestavby a provozu) K tomu potřeba i dostatek

budovanyacutech jednotek a kontinuita Nejleacutepe na tom je VVER1200 a zatiacutem i APR1400

4) Velkyacute potenciaacutel v malyacutech modulaacuterniacutech reaktorech potřeba vyvinout kompaktniacute

model s masovou vyacuterobou (klasickeacute i inovativniacute typy)

5) Pro udržitelneacute využiacutevaacuteniacute jaderneacute energie nutneacute reaktory IV generace nejdaacutele jsou

sodiacutekem a olovem chlazeneacute a vysokoteplotniacute chlazeneacute plynem

6) Urychlovačem řiacutezeneacute transmutory a fuacuteze ndash velkyacute potenciaacutel ale komerčniacute realizace

zatiacutem dost vzdaacutelenaacute ndash velkaacute synergie mezi popsanyacutemi oblastmi

7) Miacuteru využiacutevaacuteniacute jaacutedra silně ovlivniacute reaacutelnaacute miacutera vlivu emisiacute CO2 a nutnost je potlačit

Je třeba alespoň některeacute z modelů začiacutet stavět hromadně v seacuterii ndash nejbliacuteže k tomu maacute

VVER1200 přiacutepadně čiacutenskeacute modely (důležitaacute kontinuita budovaacuteniacute bloků)

Důležiteacute je jak se jednotliveacute modely osvědčiacute v provozu důraz na bezpečnost a ekonomiku

Nelze přeskočit hned k malyacutem modulaacuterniacutem reaktorům IV generaci nebo fuacutezi nutnost

kontinuity a firem se zkušenostiacute v oboru

Nutnost nahrazeniacute staacuternouciacute flotily v Evropě a USA a pokrytiacute rostouciacutech potřeb v

rozvojovyacutech zemiacutech (Indie Čiacutena Turecko hellip)

Novovoroněžskaacute 6 a 7 ndash prvniacute fungujiacuteciacute bloky III+ generace

Maleacute modulaacuterniacute reaktory

1) Zaacutesadniacute probleacutem ndash vysokeacute počaacutetečniacute investice jen velmi velkyacute zdroj

2) Řešeniacute ndash maleacute modulaacuterniacute reaktory (vyacutekon menšiacute než 300 MWe 500 MWe)

3) Umožňujiacute a) Postavit velkou elektraacuternu postupně

b) Postavit malyacute blok třeba pro teplaacuterenskeacute uacutečely

4) Možneacute varianty a) Založeneacute na klasickeacutem zaacutekladě

b) Maleacute modulaacuterniacute reaktory IV generace

c) bdquoBaterieldquo s dlouhou periodou vyacuteměny paliva

5) Zatiacutem spiacuteše exotika pro specifickeacute uacutečely (reaacutelneacute modely zatiacutem v projektech)

Plovouciacute elektraacuterna Akademik Lomonosov Architektonickaacute vize kompaktniacute bdquobaterieldquo StarCore Nuclear

Současnyacute stav ndash otaacutezka budoucnosti otevřenaacute

Dokončovanyacute KLT-40S (Rusko) ndash tlakovodniacute 35 MWe plovouciacute elektraacuterna Akademik

Lomonsov nahrazuje dosluhujiacuteciacute Bilibinskou elektraacuternu (4 bloky s 11 MWe)

(klasickyacute model ndash podobně i lodniacute reaktory RITM-200 s 50 MWe)

Zahaacutejenyacute ACPR50S (Čiacutena) ndash 60 MWe

Plovouciacute i pozemniacute elektraacuterny (ACPR100)

Plovouciacute elektraacuterna Akademik Lomonosov

nahradiacute Bilibinskou elektraacuternu

Představa budouciacute čiacutenskeacute plovouciacute jaderneacute

elektraacuterny

Dokončovanyacute HTR-PM ndash vysokoteplotniacute reaktor chlazenyacute plynem dva bloky s jednou

turbiacutenou 210 MWe

Pokročilyacute

Rozpracovaneacute projekty (cesta do budoucnosti)

Tlakovodniacute - VBER-300 (Rusko) SMR-160 (USA)

Integraacutelniacute tlakovodniacute ndash NuScale (USA) ACP100 (Čiacutena) SMART (Jižniacute Korea)

Sodiacutekovyacute rychlyacute ndash PRISM ARC-100

Integraacutelniacute tekuteacute soli ndash Integral MSR (Kanada)

Chlazenyacute olovem ndash BREAST (Rusko)

Chlazenyacute bismutem a olovem ndash SVBR100 (Rusko)

Scheacutema elektraacuterny

Terrestrial Energy

Kanada

Kritickeacute ndash dokončeniacute

prototypu a seacuteriovaacute vyacuteroba

Vyacuteroba paliva pro bloky HTR-PM

Jak jsme na tom s palivem

Znaacutemeacute zaacutesoby 55 milionů tun (130 $kg)

Austraacutelie 23 Kazachstaacuten 15 Rusko 10 Kanada 8

Uraninit jeden z typů uranoveacute rudy

Zaacutesoby uranu maacute i Česko

Důl Rožnaacute v Dolniacute RožiacutenceKanada je největšiacutem producentem uranu

Lepšiacute prospekciacute až řaacutedoveacute zvyacutešeniacute zaacutesob

Současnaacute potřeba ndash 65 014 tun

Těžba 1) Podzemniacute

2) Povrchovaacute

3) Louženiacutem (29)

4) Vedlejšiacute produkt (10)

(i obsahy uranu 0025 a meacuteně)

5) Zpracovaacuteniacute elektraacuterenskeacuteho popiacutelku

Těžba v roce 2013

(59 678 t)

Kazachstaacuten 22567 t

Kanada 9332 t

Austraacutelie 6350 t

Niger 4528 t

Rusko 3135 t

(61)

Spotřeba 1000 MW ndash 200 tun přiacuterodniacuteho uranu ročně

Svět ndash 430 000 MW ndash 65 000 tun ročně (při takoveacute spotřebě znaacutemeacute zaacutesoby pro

cenu 130 $ na 85 let) ndash cena byla už i 300 $ - odhad zaacutesob o řaacuted až dva většiacute

Těžba v Česku 225 tun (2015) v principu zaacutesoby až 109 000 t (při ceně 300 $)

Zbrojniacute uran a plutonium ndash ekvivalent 545 000 tun přiacuterodniacuteho uranu

Využitiacute uranu 238 ndash přiacuterodniacute uran 07 uranu 235 rarr viacutece než 100kraacutet viacutece paliva

Přepracovaacuteniacute vyhořeleacuteho paliva ndash MOX ndash efektivnějšiacute využitiacute

Spolehlivě zhruba na stoletiacute i při zvyacutešeniacute produkce několikanaacutesobně

Možnost i při vysokeacutem zvyacutešeniacute využitiacute jaacutedra na tisiacuteciletiacute

Zpracovatelskyacute zaacutevod dolu Beverley (Austraacutelie)

Thoriovyacute cyklus (vyacutehoda ndash nevznikajiacute transurany)

232Th T12 = 14051010 let rarr je ho ještě viacutece než uranu 238

232Th + n rarr 233Th(β-) + γ rarr 233Pa(β-) + γ rarr 233U

vyacuteskyt v monazitu

Austraacutelie 452 000 tun

USA 400 000 tun

Turecko 344 000 tun

Indie 319 000 tun

Celkově 2 400 000 tun

Produkce štěpneacuteho materiaacutelu

možnost zajištěniacute jaderneacute energetiky na tisiacuteciletiacute

Velkeacute zaacutesoby thoria maacute opět Austraacutelie a takeacute Indie

Pozor znaacutemeacute zaacutesoby

Znalosti velmi sporeacute

Množstviacute určitě řaacutedově podceněneacute

Reaktory IV generace

Proč je potřebujeme

1) Zvyacutešeniacute efektivity využitiacute uranu a thoria (zaacutesoby paliva na mnoho tisiacuteciletiacute) ndash rychleacute

reaktory

2) Sniacuteženiacute objemu a nebezpečnosti radioaktivniacuteho odpadu (uzavřeniacute palivoveacuteho cyklu) ndash

exotickeacute typy s tekutyacutem palivem a průběžnou separaciacute

3) Zvyacutešeniacute efektivity produkce elektřiny a tepla pro průmysl (vysokoteplotniacute reaktory

pro průmysl i produkci vodiacuteku)

4) Uacuteplně noveacute koncepty někdy značně exotickeacute ndash šest třiacuted konceptů

Sodiacutekem chlazenyacute reaktor BN800

Sodiacutekem chlazenyacute reaktor ndash rychlyacute reaktor uacutespěšneacute komerčniacute bloky BN600 a BN800

v Rusku prototyp CEFR (Čiacutena) dokončovanyacute blok Kalpakkam 500 MWe (Indie)

evropskyacute hlavně francouzskyacute projekt ASTRID

Olovem chlazenyacute reaktor ndash rychlyacute reaktor chla-

zenyacute tekutyacutem kovem zkušenosti na ponorkaacutech

BREST-300 ndash prototypovyacute reaktor (Rusko)

Palivovyacute soubor a staveniště reaktoru BREST 300

Sodiacutekovyacute reaktor Kalpakkam (Indie)

Ruskaacute ponorka s olovem chlazenyacutem reaktorem

Vysokoteplotniacute plynem chlazenyacute reaktor ndash chlazenyacute

heacuteliem (přiacutepadně jinyacutem plynem) moderovanyacute

grafitem vysokyacute stupeň vyhořeniacute paliva pasivniacute

bezpečnost dokončovanyacute reaktor s palivem v

podobě kouliacute v Čiacuteně ndash HTR-PM spolupraacutece se

Saudskou Araacutebiiacute

Reaktor chlazenyacute superkritickou vodou ndash nadkritickeacute

bloky s klasickou moderaciacute velmi vysokaacute efektivita

konverze tepla na elektřinu Smyčka se

superkritickou vodou v UacuteJV

Reaktory využiacutevajiacuteciacute tekuteacute soli ndash využitiacute fluoroveacute

soliacute s lithiem tekuteacute palivo ndash nejinovativnějšiacute

princip různeacute typy moderace (energetickeacuteho

spektra) Vhodnyacute pro konverzi thoria 232 na uran

233 Nejdaacutele v Čiacuteně Zapojeniacute CVŘ a UacuteJV

Rychlyacute reaktor chlazenyacute plynem ndash chlazeniacute heliem

nemoderovanyacute evropskyacute projekt ALLEGRO

uacutevahy o jeho vyacutestavbě ve Středniacute Evropě heliovaacute

smyčka v UacuteJV as Řež

Kuloveacute palivo pro reaktor HTR-PM v Čiacuteně

Instalace reaktoru HTR-PM v Čiacuteně

Scheacutema projektu reaktoru Allegro

Prvniacute dokončovaneacute uacuteložiště vyhořeleacuteho paliva

Onkalo

Finsko ndash bliacutezko elektraacuterny

Olkiluoto

Žulovyacute masiacutev ndash umiacutestěniacute

500 m pod povrchem

2004 ndash začaacutetek ražby

2015 ndash licence pro vyacutestavbu

2020 ndash dokončeniacute 1etapy

2024 ndash začaacutetek uklaacutedaacuteniacute

Recyklace ndash palivo MOX

Využitiacute uranu a plutonia z vyhořeleacuteho

paliva

Přepracovaciacute zaacutevod ndash separace uranu a

plutonia

Přepracovaacuteniacute a produkci MOX ndash

Francie Velkaacute Britaacutenie Rusko

Sniacuteženiacute potřeby čerstveacuteho uranu a

zmenšeniacute objemu odpadu

Radionuklidoveacute zdroje pro vesmiacuter ndash chybiacute plutonium 238

Miacutesto 238Pu použiacutet 241Am z jaderneacuteho odpadu

plutonium 238 americium 241

poločas rozpadu 87 7 let 432 let

Nejintenzivnějšiacute gama 004 36

Energie gama 43 keV 60 keV

Energie rozpadu 56 MeV 56 MeV

Hustota energie 054 kWkg 0105 kWkg

Možnost ziacuteskat chemickou separaciacute z vyhořeleacuteho paliva (staryacutech zaacutesob plutonia)

Vyacutehody Možnost ziacuteskaacuteniacute bez speciaacutelniacuteho ozařovaacuteniacute ve speciaacutelniacutem reaktoru

Pomalejšiacute pokles vyacutekonu

Nevyacutehody Teacuteměř 5kraacutet vyššiacute potřebnaacute hmotnost ( 5kraacutet nižšiacute aktivita)

Vyacuteraznějšiacute aktivita gama ndash nutnost řešit stiacuteněniacute před touto radiaciacute

Ziacuteskaacutevaacuteniacute americia 241

Chemickaacute

separace

americia

Čisteacute plutonium americium pro vesmiacuter

Přepracovaacuteniacute

paliva

Separovaneacute plutonium

Čas uloženiacute

Z plutoniiacute jedině 241Pu se rozpadaacute beta rozpadem při rozpadu směsi plutoniiacute

tak vznikaacute pouze izotop americia 241Am (241Pu rarr 241Am T12 = 14 let)

241Pu rarr 241Am

Urychlovačem řiacutezeneacute transmutory

Z čeho se sklaacutedaacute

1) Urychlovač protonů - energie 100 - 1000 MeV

2) Terč - olovo wolfram hellip

3) Naacutedoba obsahujiacuteciacute systeacutem jaderneacuteho odpadu moderaacutetoru

Nutnost separace stabilniacutech a kraacutetkodobyacutech izotopů

Zaacutekladniacute vlastnosti

1) Využiacutevaacute třiacuteštivyacutech reakciacute

2) Velmi vysokaacute hustota neutronů rarr efektivniacute transmutace

3) Podkritickyacute režim provozu

4) Produkce neutronů ve velmi širokeacutem rozmeziacute energiiacute

Scheacutema koncepce urychlovačem řiacutezeneacuteho jaderneacuteho transmutoru

Praacutece na analyacuteze terče Megapie

v horkyacutech komoraacutech v PSI

Olověnyacute terč při testech v laboratoři CERN

Termojadernaacute elektraacuterna

Tokamak ITER ndash prvniacute fuacutezniacute reaktor vyacutekon 500 MW 10kraacutet vyššiacute než vklad demonstruje

chovaacuteniacute plazmy u elektraacuterny fuacutezniacute reakce deuteria a tritia testy s produkciacute tritia

Tokamak ITER ndash produkce 10kraacutet viacutece energie

DEMO ndash prvniacute prototyp fuacutezniacute elektraacuterny ndash i s turbiacutenou a produkciacute paliva (tritia) z lithia

Současnyacute časovyacute plaacuten Sestavovaacuteniacute a instalace zařiacutezeniacute 2018 ndash 2025

prvniacute plazma ndash 2025 přechod na studium fuacutezniacutech reakciacute d+t -2035

Na zaacutekladě vyacutesledků vyacutezkumů za pomociacute ITER (i jeho budovaacuteniacute) přechod k reaacutelneacute

elektraacuterně

Jineacute cesty ndash stelaraacutetor inerciaacutelniacute udrženiacute NIF (USA) ndash zatiacutem daleko za tokamaky

Jakeacute možnosti jaacutedro poskytuje

Efektivniacute většiacute zdroj energie minimaacutelně (chlazeniacute) zaacutevislyacute na miacutestniacutech podmiacutenkaacutech

staacutelyacute stabilniacute vyacutekon rarr vhodneacute zaacutekladniacute většiacute zdroje

Česko ndash Dukovany (4 500 MW) a Temeliacuten (2 1000 MW) ndash celkem 4000 MW (36 )

uacutevaha ndash 2 bloky Temeliacuten a 2 Dukovany ( ~ 5000 MW) ndash 60 elektrickeacute energie

Slovensko - Jaslovskeacute Bohunice (2 bloky 440 MW) a Mochovce (2 bloky 440 MW) - 50

dokončovaacuteny ndash 2 bloky Mochovce (440 MW) 1 blok Jaslovskeacute Bohunice (~ 1500 MW)

V budoucnu i dalšiacute elektraacuterny ndash podiacutel na elektřině 70 ndash 80 většiacute podiacutel u tepla vodiacutek

U elektřiny by tak podiacutel mohl byacutet až 70 ndash 80 (nemaacute smysl byacutet většiacute)

Většiacute využitiacute v dopravě v přiacutepadě přechodu na

elektromobily a vodiacutekoveacute hospodaacuteřstviacute

Nahrazeniacute hlavně uhelnyacutech elektraacuteren ndash sniacuteženiacute produkce CO2

Teplaacuterny ndash přechod na menšiacute kompaktniacute zdroje

Možnost kompaktniacutech malyacutech zdrojů kde by se

neměnilo palivo ale celaacute elektraacuterna

Nutnost vhodneacute kombinace a doplňovaacuteniacute s dalšiacutemi

zdroji a uacutesporami

Jadernaacute energetika neniacute samospasitelnaacute ale může byacutet vyacuteznamnyacutem zdrojem energie

Budovanyacute

plovouciacute reaktor

(70 MWe)

EPR reaktor

Některeacute možneacute energetickeacute sceacutenaacuteře

Sceacutenaacuteř 1 Superniacutezkoemisniacute ndash postaveniacute většiacuteho počtu jadernyacutech bloků intenzivniacute

budovaacuteniacute obnovitelnyacutech zdrojů uacuteložiště energie hellip

Česko by zaacutesadně přispělo ke sniacuteženiacute emisiacute

Dnes už velmi nepravděpodobnyacute

Sceacutenaacuteř 3 Druheacute Bavorsko ndash postupnyacute uacutebytek vyacutekonu v jadernyacutech a uhelnyacutech zdrojiacutech

spoleacutehaacuteniacute na větrneacute zdroje na severu Německa a plynoveacute

zdroje regulujiacuteciacute siacuteť u naacutes i v Německu

Situace v Bavorsku ukaacuteže k čemu sceacutenaacuteř vede

Sceacutenaacuteř pravděpodobnyacute v přiacutepadě pokračovaacuteniacute současneacute

nečinnosti

Sceacutenaacuteř 4 Vyacutepadek Dukovan už v roce 2025 ndash třeba tlakem Rakouska a Německa ndash spolu

s odstavenyacutemi uhelnyacutemi bloky ztraacuteta přes 6 GW vyacutekonu

V přiacutepadě nečinnosti a cestě k Bavorskeacutemu sceacutenaacuteři povede

k velkyacutem naacuterokům na regulaci a import elektřiny

Sceacutenaacuteř 2 ASEK ndash poměrně širokeacute rozmeziacute umožňujiacuteciacute optimalizaci podle podmiacutenek

nutnost vyacutestavby jadernyacutech bloků a uacutespěšnyacute rozvoj

obnovitelnyacutech zdrojů a uklaacutedaacuteniacute energie

Je třeba naleacutezt optimum a ve všech sceacutenaacuteřiacutech zajistit bezpečneacute fungovaacuteniacute našeho

energetickeacute ndash vyacutezva pro všechny souvisejiacuteciacute obory

Zaacutevěr1) Jadernaacute energetika prokaacutezala možnost velice efektivniacuteho přechodu k niacutezkoemisniacute

elektroenergetice (Francie Šveacutedsko Ontario hellip)

2) Probleacutemy spojeneacute s velikostiacute těchto zdrojů a citlivostiacute na společenskou podporu

3) Zatiacutem otevřenaacute otaacutezka uacutespěšnosti přechodu k reaktorům III generace (splněniacute

očekaacutevaacuteniacute z hlediska efektivity vyacutestavby a provozu) K tomu potřeba i dostatek

budovanyacutech jednotek a kontinuita Nejleacutepe na tom je VVER1200 a zatiacutem i APR1400

4) Velkyacute potenciaacutel v malyacutech modulaacuterniacutech reaktorech potřeba vyvinout kompaktniacute

model s masovou vyacuterobou (klasickeacute i inovativniacute typy)

5) Pro udržitelneacute využiacutevaacuteniacute jaderneacute energie nutneacute reaktory IV generace nejdaacutele jsou

sodiacutekem a olovem chlazeneacute a vysokoteplotniacute chlazeneacute plynem

6) Urychlovačem řiacutezeneacute transmutory a fuacuteze ndash velkyacute potenciaacutel ale komerčniacute realizace

zatiacutem dost vzdaacutelenaacute ndash velkaacute synergie mezi popsanyacutemi oblastmi

7) Miacuteru využiacutevaacuteniacute jaacutedra silně ovlivniacute reaacutelnaacute miacutera vlivu emisiacute CO2 a nutnost je potlačit

Maleacute modulaacuterniacute reaktory

1) Zaacutesadniacute probleacutem ndash vysokeacute počaacutetečniacute investice jen velmi velkyacute zdroj

2) Řešeniacute ndash maleacute modulaacuterniacute reaktory (vyacutekon menšiacute než 300 MWe 500 MWe)

3) Umožňujiacute a) Postavit velkou elektraacuternu postupně

b) Postavit malyacute blok třeba pro teplaacuterenskeacute uacutečely

4) Možneacute varianty a) Založeneacute na klasickeacutem zaacutekladě

b) Maleacute modulaacuterniacute reaktory IV generace

c) bdquoBaterieldquo s dlouhou periodou vyacuteměny paliva

5) Zatiacutem spiacuteše exotika pro specifickeacute uacutečely (reaacutelneacute modely zatiacutem v projektech)

Plovouciacute elektraacuterna Akademik Lomonosov Architektonickaacute vize kompaktniacute bdquobaterieldquo StarCore Nuclear

Současnyacute stav ndash otaacutezka budoucnosti otevřenaacute

Dokončovanyacute KLT-40S (Rusko) ndash tlakovodniacute 35 MWe plovouciacute elektraacuterna Akademik

Lomonsov nahrazuje dosluhujiacuteciacute Bilibinskou elektraacuternu (4 bloky s 11 MWe)

(klasickyacute model ndash podobně i lodniacute reaktory RITM-200 s 50 MWe)

Zahaacutejenyacute ACPR50S (Čiacutena) ndash 60 MWe

Plovouciacute i pozemniacute elektraacuterny (ACPR100)

Plovouciacute elektraacuterna Akademik Lomonosov

nahradiacute Bilibinskou elektraacuternu

Představa budouciacute čiacutenskeacute plovouciacute jaderneacute

elektraacuterny

Dokončovanyacute HTR-PM ndash vysokoteplotniacute reaktor chlazenyacute plynem dva bloky s jednou

turbiacutenou 210 MWe

Pokročilyacute

Rozpracovaneacute projekty (cesta do budoucnosti)

Tlakovodniacute - VBER-300 (Rusko) SMR-160 (USA)

Integraacutelniacute tlakovodniacute ndash NuScale (USA) ACP100 (Čiacutena) SMART (Jižniacute Korea)

Sodiacutekovyacute rychlyacute ndash PRISM ARC-100

Integraacutelniacute tekuteacute soli ndash Integral MSR (Kanada)

Chlazenyacute olovem ndash BREAST (Rusko)

Chlazenyacute bismutem a olovem ndash SVBR100 (Rusko)

Scheacutema elektraacuterny

Terrestrial Energy

Kanada

Kritickeacute ndash dokončeniacute

prototypu a seacuteriovaacute vyacuteroba

Vyacuteroba paliva pro bloky HTR-PM

Jak jsme na tom s palivem

Znaacutemeacute zaacutesoby 55 milionů tun (130 $kg)

Austraacutelie 23 Kazachstaacuten 15 Rusko 10 Kanada 8

Uraninit jeden z typů uranoveacute rudy

Zaacutesoby uranu maacute i Česko

Důl Rožnaacute v Dolniacute RožiacutenceKanada je největšiacutem producentem uranu

Lepšiacute prospekciacute až řaacutedoveacute zvyacutešeniacute zaacutesob

Současnaacute potřeba ndash 65 014 tun

Těžba 1) Podzemniacute

2) Povrchovaacute

3) Louženiacutem (29)

4) Vedlejšiacute produkt (10)

(i obsahy uranu 0025 a meacuteně)

5) Zpracovaacuteniacute elektraacuterenskeacuteho popiacutelku

Těžba v roce 2013

(59 678 t)

Kazachstaacuten 22567 t

Kanada 9332 t

Austraacutelie 6350 t

Niger 4528 t

Rusko 3135 t

(61)

Spotřeba 1000 MW ndash 200 tun přiacuterodniacuteho uranu ročně

Svět ndash 430 000 MW ndash 65 000 tun ročně (při takoveacute spotřebě znaacutemeacute zaacutesoby pro

cenu 130 $ na 85 let) ndash cena byla už i 300 $ - odhad zaacutesob o řaacuted až dva většiacute

Těžba v Česku 225 tun (2015) v principu zaacutesoby až 109 000 t (při ceně 300 $)

Zbrojniacute uran a plutonium ndash ekvivalent 545 000 tun přiacuterodniacuteho uranu

Využitiacute uranu 238 ndash přiacuterodniacute uran 07 uranu 235 rarr viacutece než 100kraacutet viacutece paliva

Přepracovaacuteniacute vyhořeleacuteho paliva ndash MOX ndash efektivnějšiacute využitiacute

Spolehlivě zhruba na stoletiacute i při zvyacutešeniacute produkce několikanaacutesobně

Možnost i při vysokeacutem zvyacutešeniacute využitiacute jaacutedra na tisiacuteciletiacute

Zpracovatelskyacute zaacutevod dolu Beverley (Austraacutelie)

Thoriovyacute cyklus (vyacutehoda ndash nevznikajiacute transurany)

232Th T12 = 14051010 let rarr je ho ještě viacutece než uranu 238

232Th + n rarr 233Th(β-) + γ rarr 233Pa(β-) + γ rarr 233U

vyacuteskyt v monazitu

Austraacutelie 452 000 tun

USA 400 000 tun

Turecko 344 000 tun

Indie 319 000 tun

Celkově 2 400 000 tun

Produkce štěpneacuteho materiaacutelu

možnost zajištěniacute jaderneacute energetiky na tisiacuteciletiacute

Velkeacute zaacutesoby thoria maacute opět Austraacutelie a takeacute Indie

Pozor znaacutemeacute zaacutesoby

Znalosti velmi sporeacute

Množstviacute určitě řaacutedově podceněneacute

Reaktory IV generace

Proč je potřebujeme

1) Zvyacutešeniacute efektivity využitiacute uranu a thoria (zaacutesoby paliva na mnoho tisiacuteciletiacute) ndash rychleacute

reaktory

2) Sniacuteženiacute objemu a nebezpečnosti radioaktivniacuteho odpadu (uzavřeniacute palivoveacuteho cyklu) ndash

exotickeacute typy s tekutyacutem palivem a průběžnou separaciacute

3) Zvyacutešeniacute efektivity produkce elektřiny a tepla pro průmysl (vysokoteplotniacute reaktory

pro průmysl i produkci vodiacuteku)

4) Uacuteplně noveacute koncepty někdy značně exotickeacute ndash šest třiacuted konceptů

Sodiacutekem chlazenyacute reaktor BN800

Sodiacutekem chlazenyacute reaktor ndash rychlyacute reaktor uacutespěšneacute komerčniacute bloky BN600 a BN800

v Rusku prototyp CEFR (Čiacutena) dokončovanyacute blok Kalpakkam 500 MWe (Indie)

evropskyacute hlavně francouzskyacute projekt ASTRID

Olovem chlazenyacute reaktor ndash rychlyacute reaktor chla-

zenyacute tekutyacutem kovem zkušenosti na ponorkaacutech

BREST-300 ndash prototypovyacute reaktor (Rusko)

Palivovyacute soubor a staveniště reaktoru BREST 300

Sodiacutekovyacute reaktor Kalpakkam (Indie)

Ruskaacute ponorka s olovem chlazenyacutem reaktorem

Vysokoteplotniacute plynem chlazenyacute reaktor ndash chlazenyacute

heacuteliem (přiacutepadně jinyacutem plynem) moderovanyacute

grafitem vysokyacute stupeň vyhořeniacute paliva pasivniacute

bezpečnost dokončovanyacute reaktor s palivem v

podobě kouliacute v Čiacuteně ndash HTR-PM spolupraacutece se

Saudskou Araacutebiiacute

Reaktor chlazenyacute superkritickou vodou ndash nadkritickeacute

bloky s klasickou moderaciacute velmi vysokaacute efektivita

konverze tepla na elektřinu Smyčka se

superkritickou vodou v UacuteJV

Reaktory využiacutevajiacuteciacute tekuteacute soli ndash využitiacute fluoroveacute

soliacute s lithiem tekuteacute palivo ndash nejinovativnějšiacute

princip různeacute typy moderace (energetickeacuteho

spektra) Vhodnyacute pro konverzi thoria 232 na uran

233 Nejdaacutele v Čiacuteně Zapojeniacute CVŘ a UacuteJV

Rychlyacute reaktor chlazenyacute plynem ndash chlazeniacute heliem

nemoderovanyacute evropskyacute projekt ALLEGRO

uacutevahy o jeho vyacutestavbě ve Středniacute Evropě heliovaacute

smyčka v UacuteJV as Řež

Kuloveacute palivo pro reaktor HTR-PM v Čiacuteně

Instalace reaktoru HTR-PM v Čiacuteně

Scheacutema projektu reaktoru Allegro

Prvniacute dokončovaneacute uacuteložiště vyhořeleacuteho paliva

Onkalo

Finsko ndash bliacutezko elektraacuterny

Olkiluoto

Žulovyacute masiacutev ndash umiacutestěniacute

500 m pod povrchem

2004 ndash začaacutetek ražby

2015 ndash licence pro vyacutestavbu

2020 ndash dokončeniacute 1etapy

2024 ndash začaacutetek uklaacutedaacuteniacute

Recyklace ndash palivo MOX

Využitiacute uranu a plutonia z vyhořeleacuteho

paliva

Přepracovaciacute zaacutevod ndash separace uranu a

plutonia

Přepracovaacuteniacute a produkci MOX ndash

Francie Velkaacute Britaacutenie Rusko

Sniacuteženiacute potřeby čerstveacuteho uranu a

zmenšeniacute objemu odpadu

Radionuklidoveacute zdroje pro vesmiacuter ndash chybiacute plutonium 238

Miacutesto 238Pu použiacutet 241Am z jaderneacuteho odpadu

plutonium 238 americium 241

poločas rozpadu 87 7 let 432 let

Nejintenzivnějšiacute gama 004 36

Energie gama 43 keV 60 keV

Energie rozpadu 56 MeV 56 MeV

Hustota energie 054 kWkg 0105 kWkg

Možnost ziacuteskat chemickou separaciacute z vyhořeleacuteho paliva (staryacutech zaacutesob plutonia)

Vyacutehody Možnost ziacuteskaacuteniacute bez speciaacutelniacuteho ozařovaacuteniacute ve speciaacutelniacutem reaktoru

Pomalejšiacute pokles vyacutekonu

Nevyacutehody Teacuteměř 5kraacutet vyššiacute potřebnaacute hmotnost ( 5kraacutet nižšiacute aktivita)

Vyacuteraznějšiacute aktivita gama ndash nutnost řešit stiacuteněniacute před touto radiaciacute

Ziacuteskaacutevaacuteniacute americia 241

Chemickaacute

separace

americia

Čisteacute plutonium americium pro vesmiacuter

Přepracovaacuteniacute

paliva

Separovaneacute plutonium

Čas uloženiacute

Z plutoniiacute jedině 241Pu se rozpadaacute beta rozpadem při rozpadu směsi plutoniiacute

tak vznikaacute pouze izotop americia 241Am (241Pu rarr 241Am T12 = 14 let)

241Pu rarr 241Am

Urychlovačem řiacutezeneacute transmutory

Z čeho se sklaacutedaacute

1) Urychlovač protonů - energie 100 - 1000 MeV

2) Terč - olovo wolfram hellip

3) Naacutedoba obsahujiacuteciacute systeacutem jaderneacuteho odpadu moderaacutetoru

Nutnost separace stabilniacutech a kraacutetkodobyacutech izotopů

Zaacutekladniacute vlastnosti

1) Využiacutevaacute třiacuteštivyacutech reakciacute

2) Velmi vysokaacute hustota neutronů rarr efektivniacute transmutace

3) Podkritickyacute režim provozu

4) Produkce neutronů ve velmi širokeacutem rozmeziacute energiiacute

Scheacutema koncepce urychlovačem řiacutezeneacuteho jaderneacuteho transmutoru

Praacutece na analyacuteze terče Megapie

v horkyacutech komoraacutech v PSI

Olověnyacute terč při testech v laboratoři CERN

Termojadernaacute elektraacuterna

Tokamak ITER ndash prvniacute fuacutezniacute reaktor vyacutekon 500 MW 10kraacutet vyššiacute než vklad demonstruje

chovaacuteniacute plazmy u elektraacuterny fuacutezniacute reakce deuteria a tritia testy s produkciacute tritia

Tokamak ITER ndash produkce 10kraacutet viacutece energie

DEMO ndash prvniacute prototyp fuacutezniacute elektraacuterny ndash i s turbiacutenou a produkciacute paliva (tritia) z lithia

Současnyacute časovyacute plaacuten Sestavovaacuteniacute a instalace zařiacutezeniacute 2018 ndash 2025

prvniacute plazma ndash 2025 přechod na studium fuacutezniacutech reakciacute d+t -2035

Na zaacutekladě vyacutesledků vyacutezkumů za pomociacute ITER (i jeho budovaacuteniacute) přechod k reaacutelneacute

elektraacuterně

Jineacute cesty ndash stelaraacutetor inerciaacutelniacute udrženiacute NIF (USA) ndash zatiacutem daleko za tokamaky

Jakeacute možnosti jaacutedro poskytuje

Efektivniacute většiacute zdroj energie minimaacutelně (chlazeniacute) zaacutevislyacute na miacutestniacutech podmiacutenkaacutech

staacutelyacute stabilniacute vyacutekon rarr vhodneacute zaacutekladniacute většiacute zdroje

Česko ndash Dukovany (4 500 MW) a Temeliacuten (2 1000 MW) ndash celkem 4000 MW (36 )

uacutevaha ndash 2 bloky Temeliacuten a 2 Dukovany ( ~ 5000 MW) ndash 60 elektrickeacute energie

Slovensko - Jaslovskeacute Bohunice (2 bloky 440 MW) a Mochovce (2 bloky 440 MW) - 50

dokončovaacuteny ndash 2 bloky Mochovce (440 MW) 1 blok Jaslovskeacute Bohunice (~ 1500 MW)

V budoucnu i dalšiacute elektraacuterny ndash podiacutel na elektřině 70 ndash 80 většiacute podiacutel u tepla vodiacutek

U elektřiny by tak podiacutel mohl byacutet až 70 ndash 80 (nemaacute smysl byacutet většiacute)

Většiacute využitiacute v dopravě v přiacutepadě přechodu na

elektromobily a vodiacutekoveacute hospodaacuteřstviacute

Nahrazeniacute hlavně uhelnyacutech elektraacuteren ndash sniacuteženiacute produkce CO2

Teplaacuterny ndash přechod na menšiacute kompaktniacute zdroje

Možnost kompaktniacutech malyacutech zdrojů kde by se

neměnilo palivo ale celaacute elektraacuterna

Nutnost vhodneacute kombinace a doplňovaacuteniacute s dalšiacutemi

zdroji a uacutesporami

Jadernaacute energetika neniacute samospasitelnaacute ale může byacutet vyacuteznamnyacutem zdrojem energie

Budovanyacute

plovouciacute reaktor

(70 MWe)

EPR reaktor

Některeacute možneacute energetickeacute sceacutenaacuteře

Sceacutenaacuteř 1 Superniacutezkoemisniacute ndash postaveniacute většiacuteho počtu jadernyacutech bloků intenzivniacute

budovaacuteniacute obnovitelnyacutech zdrojů uacuteložiště energie hellip

Česko by zaacutesadně přispělo ke sniacuteženiacute emisiacute

Dnes už velmi nepravděpodobnyacute

Sceacutenaacuteř 3 Druheacute Bavorsko ndash postupnyacute uacutebytek vyacutekonu v jadernyacutech a uhelnyacutech zdrojiacutech

spoleacutehaacuteniacute na větrneacute zdroje na severu Německa a plynoveacute

zdroje regulujiacuteciacute siacuteť u naacutes i v Německu

Situace v Bavorsku ukaacuteže k čemu sceacutenaacuteř vede

Sceacutenaacuteř pravděpodobnyacute v přiacutepadě pokračovaacuteniacute současneacute

nečinnosti

Sceacutenaacuteř 4 Vyacutepadek Dukovan už v roce 2025 ndash třeba tlakem Rakouska a Německa ndash spolu

s odstavenyacutemi uhelnyacutemi bloky ztraacuteta přes 6 GW vyacutekonu

V přiacutepadě nečinnosti a cestě k Bavorskeacutemu sceacutenaacuteři povede

k velkyacutem naacuterokům na regulaci a import elektřiny

Sceacutenaacuteř 2 ASEK ndash poměrně širokeacute rozmeziacute umožňujiacuteciacute optimalizaci podle podmiacutenek

nutnost vyacutestavby jadernyacutech bloků a uacutespěšnyacute rozvoj

obnovitelnyacutech zdrojů a uklaacutedaacuteniacute energie

Je třeba naleacutezt optimum a ve všech sceacutenaacuteřiacutech zajistit bezpečneacute fungovaacuteniacute našeho

energetickeacute ndash vyacutezva pro všechny souvisejiacuteciacute obory

Zaacutevěr1) Jadernaacute energetika prokaacutezala možnost velice efektivniacuteho přechodu k niacutezkoemisniacute

elektroenergetice (Francie Šveacutedsko Ontario hellip)

2) Probleacutemy spojeneacute s velikostiacute těchto zdrojů a citlivostiacute na společenskou podporu

3) Zatiacutem otevřenaacute otaacutezka uacutespěšnosti přechodu k reaktorům III generace (splněniacute

očekaacutevaacuteniacute z hlediska efektivity vyacutestavby a provozu) K tomu potřeba i dostatek

budovanyacutech jednotek a kontinuita Nejleacutepe na tom je VVER1200 a zatiacutem i APR1400

4) Velkyacute potenciaacutel v malyacutech modulaacuterniacutech reaktorech potřeba vyvinout kompaktniacute

model s masovou vyacuterobou (klasickeacute i inovativniacute typy)

5) Pro udržitelneacute využiacutevaacuteniacute jaderneacute energie nutneacute reaktory IV generace nejdaacutele jsou

sodiacutekem a olovem chlazeneacute a vysokoteplotniacute chlazeneacute plynem

6) Urychlovačem řiacutezeneacute transmutory a fuacuteze ndash velkyacute potenciaacutel ale komerčniacute realizace

zatiacutem dost vzdaacutelenaacute ndash velkaacute synergie mezi popsanyacutemi oblastmi

7) Miacuteru využiacutevaacuteniacute jaacutedra silně ovlivniacute reaacutelnaacute miacutera vlivu emisiacute CO2 a nutnost je potlačit

Současnyacute stav ndash otaacutezka budoucnosti otevřenaacute

Dokončovanyacute KLT-40S (Rusko) ndash tlakovodniacute 35 MWe plovouciacute elektraacuterna Akademik

Lomonsov nahrazuje dosluhujiacuteciacute Bilibinskou elektraacuternu (4 bloky s 11 MWe)

(klasickyacute model ndash podobně i lodniacute reaktory RITM-200 s 50 MWe)

Zahaacutejenyacute ACPR50S (Čiacutena) ndash 60 MWe

Plovouciacute i pozemniacute elektraacuterny (ACPR100)

Plovouciacute elektraacuterna Akademik Lomonosov

nahradiacute Bilibinskou elektraacuternu

Představa budouciacute čiacutenskeacute plovouciacute jaderneacute

elektraacuterny

Dokončovanyacute HTR-PM ndash vysokoteplotniacute reaktor chlazenyacute plynem dva bloky s jednou

turbiacutenou 210 MWe

Pokročilyacute

Rozpracovaneacute projekty (cesta do budoucnosti)

Tlakovodniacute - VBER-300 (Rusko) SMR-160 (USA)

Integraacutelniacute tlakovodniacute ndash NuScale (USA) ACP100 (Čiacutena) SMART (Jižniacute Korea)

Sodiacutekovyacute rychlyacute ndash PRISM ARC-100

Integraacutelniacute tekuteacute soli ndash Integral MSR (Kanada)

Chlazenyacute olovem ndash BREAST (Rusko)

Chlazenyacute bismutem a olovem ndash SVBR100 (Rusko)

Scheacutema elektraacuterny

Terrestrial Energy

Kanada

Kritickeacute ndash dokončeniacute

prototypu a seacuteriovaacute vyacuteroba

Vyacuteroba paliva pro bloky HTR-PM

Jak jsme na tom s palivem

Znaacutemeacute zaacutesoby 55 milionů tun (130 $kg)

Austraacutelie 23 Kazachstaacuten 15 Rusko 10 Kanada 8

Uraninit jeden z typů uranoveacute rudy

Zaacutesoby uranu maacute i Česko

Důl Rožnaacute v Dolniacute RožiacutenceKanada je největšiacutem producentem uranu

Lepšiacute prospekciacute až řaacutedoveacute zvyacutešeniacute zaacutesob

Současnaacute potřeba ndash 65 014 tun

Těžba 1) Podzemniacute

2) Povrchovaacute

3) Louženiacutem (29)

4) Vedlejšiacute produkt (10)

(i obsahy uranu 0025 a meacuteně)

5) Zpracovaacuteniacute elektraacuterenskeacuteho popiacutelku

Těžba v roce 2013

(59 678 t)

Kazachstaacuten 22567 t

Kanada 9332 t

Austraacutelie 6350 t

Niger 4528 t

Rusko 3135 t

(61)

Spotřeba 1000 MW ndash 200 tun přiacuterodniacuteho uranu ročně

Svět ndash 430 000 MW ndash 65 000 tun ročně (při takoveacute spotřebě znaacutemeacute zaacutesoby pro

cenu 130 $ na 85 let) ndash cena byla už i 300 $ - odhad zaacutesob o řaacuted až dva většiacute

Těžba v Česku 225 tun (2015) v principu zaacutesoby až 109 000 t (při ceně 300 $)

Zbrojniacute uran a plutonium ndash ekvivalent 545 000 tun přiacuterodniacuteho uranu

Využitiacute uranu 238 ndash přiacuterodniacute uran 07 uranu 235 rarr viacutece než 100kraacutet viacutece paliva

Přepracovaacuteniacute vyhořeleacuteho paliva ndash MOX ndash efektivnějšiacute využitiacute

Spolehlivě zhruba na stoletiacute i při zvyacutešeniacute produkce několikanaacutesobně

Možnost i při vysokeacutem zvyacutešeniacute využitiacute jaacutedra na tisiacuteciletiacute

Zpracovatelskyacute zaacutevod dolu Beverley (Austraacutelie)

Thoriovyacute cyklus (vyacutehoda ndash nevznikajiacute transurany)

232Th T12 = 14051010 let rarr je ho ještě viacutece než uranu 238

232Th + n rarr 233Th(β-) + γ rarr 233Pa(β-) + γ rarr 233U

vyacuteskyt v monazitu

Austraacutelie 452 000 tun

USA 400 000 tun

Turecko 344 000 tun

Indie 319 000 tun

Celkově 2 400 000 tun

Produkce štěpneacuteho materiaacutelu

možnost zajištěniacute jaderneacute energetiky na tisiacuteciletiacute

Velkeacute zaacutesoby thoria maacute opět Austraacutelie a takeacute Indie

Pozor znaacutemeacute zaacutesoby

Znalosti velmi sporeacute

Množstviacute určitě řaacutedově podceněneacute

Reaktory IV generace

Proč je potřebujeme

1) Zvyacutešeniacute efektivity využitiacute uranu a thoria (zaacutesoby paliva na mnoho tisiacuteciletiacute) ndash rychleacute

reaktory

2) Sniacuteženiacute objemu a nebezpečnosti radioaktivniacuteho odpadu (uzavřeniacute palivoveacuteho cyklu) ndash

exotickeacute typy s tekutyacutem palivem a průběžnou separaciacute

3) Zvyacutešeniacute efektivity produkce elektřiny a tepla pro průmysl (vysokoteplotniacute reaktory

pro průmysl i produkci vodiacuteku)

4) Uacuteplně noveacute koncepty někdy značně exotickeacute ndash šest třiacuted konceptů

Sodiacutekem chlazenyacute reaktor BN800

Sodiacutekem chlazenyacute reaktor ndash rychlyacute reaktor uacutespěšneacute komerčniacute bloky BN600 a BN800

v Rusku prototyp CEFR (Čiacutena) dokončovanyacute blok Kalpakkam 500 MWe (Indie)

evropskyacute hlavně francouzskyacute projekt ASTRID

Olovem chlazenyacute reaktor ndash rychlyacute reaktor chla-

zenyacute tekutyacutem kovem zkušenosti na ponorkaacutech

BREST-300 ndash prototypovyacute reaktor (Rusko)

Palivovyacute soubor a staveniště reaktoru BREST 300

Sodiacutekovyacute reaktor Kalpakkam (Indie)

Ruskaacute ponorka s olovem chlazenyacutem reaktorem

Vysokoteplotniacute plynem chlazenyacute reaktor ndash chlazenyacute

heacuteliem (přiacutepadně jinyacutem plynem) moderovanyacute

grafitem vysokyacute stupeň vyhořeniacute paliva pasivniacute

bezpečnost dokončovanyacute reaktor s palivem v

podobě kouliacute v Čiacuteně ndash HTR-PM spolupraacutece se

Saudskou Araacutebiiacute

Reaktor chlazenyacute superkritickou vodou ndash nadkritickeacute

bloky s klasickou moderaciacute velmi vysokaacute efektivita

konverze tepla na elektřinu Smyčka se

superkritickou vodou v UacuteJV

Reaktory využiacutevajiacuteciacute tekuteacute soli ndash využitiacute fluoroveacute

soliacute s lithiem tekuteacute palivo ndash nejinovativnějšiacute

princip různeacute typy moderace (energetickeacuteho

spektra) Vhodnyacute pro konverzi thoria 232 na uran

233 Nejdaacutele v Čiacuteně Zapojeniacute CVŘ a UacuteJV

Rychlyacute reaktor chlazenyacute plynem ndash chlazeniacute heliem

nemoderovanyacute evropskyacute projekt ALLEGRO

uacutevahy o jeho vyacutestavbě ve Středniacute Evropě heliovaacute

smyčka v UacuteJV as Řež

Kuloveacute palivo pro reaktor HTR-PM v Čiacuteně

Instalace reaktoru HTR-PM v Čiacuteně

Scheacutema projektu reaktoru Allegro

Prvniacute dokončovaneacute uacuteložiště vyhořeleacuteho paliva

Onkalo

Finsko ndash bliacutezko elektraacuterny

Olkiluoto

Žulovyacute masiacutev ndash umiacutestěniacute

500 m pod povrchem

2004 ndash začaacutetek ražby

2015 ndash licence pro vyacutestavbu

2020 ndash dokončeniacute 1etapy

2024 ndash začaacutetek uklaacutedaacuteniacute

Recyklace ndash palivo MOX

Využitiacute uranu a plutonia z vyhořeleacuteho

paliva

Přepracovaciacute zaacutevod ndash separace uranu a

plutonia

Přepracovaacuteniacute a produkci MOX ndash

Francie Velkaacute Britaacutenie Rusko

Sniacuteženiacute potřeby čerstveacuteho uranu a

zmenšeniacute objemu odpadu

Radionuklidoveacute zdroje pro vesmiacuter ndash chybiacute plutonium 238

Miacutesto 238Pu použiacutet 241Am z jaderneacuteho odpadu

plutonium 238 americium 241

poločas rozpadu 87 7 let 432 let

Nejintenzivnějšiacute gama 004 36

Energie gama 43 keV 60 keV

Energie rozpadu 56 MeV 56 MeV

Hustota energie 054 kWkg 0105 kWkg

Možnost ziacuteskat chemickou separaciacute z vyhořeleacuteho paliva (staryacutech zaacutesob plutonia)

Vyacutehody Možnost ziacuteskaacuteniacute bez speciaacutelniacuteho ozařovaacuteniacute ve speciaacutelniacutem reaktoru

Pomalejšiacute pokles vyacutekonu

Nevyacutehody Teacuteměř 5kraacutet vyššiacute potřebnaacute hmotnost ( 5kraacutet nižšiacute aktivita)

Vyacuteraznějšiacute aktivita gama ndash nutnost řešit stiacuteněniacute před touto radiaciacute

Ziacuteskaacutevaacuteniacute americia 241

Chemickaacute

separace

americia

Čisteacute plutonium americium pro vesmiacuter

Přepracovaacuteniacute

paliva

Separovaneacute plutonium

Čas uloženiacute

Z plutoniiacute jedině 241Pu se rozpadaacute beta rozpadem při rozpadu směsi plutoniiacute

tak vznikaacute pouze izotop americia 241Am (241Pu rarr 241Am T12 = 14 let)

241Pu rarr 241Am

Urychlovačem řiacutezeneacute transmutory

Z čeho se sklaacutedaacute

1) Urychlovač protonů - energie 100 - 1000 MeV

2) Terč - olovo wolfram hellip

3) Naacutedoba obsahujiacuteciacute systeacutem jaderneacuteho odpadu moderaacutetoru

Nutnost separace stabilniacutech a kraacutetkodobyacutech izotopů

Zaacutekladniacute vlastnosti

1) Využiacutevaacute třiacuteštivyacutech reakciacute

2) Velmi vysokaacute hustota neutronů rarr efektivniacute transmutace

3) Podkritickyacute režim provozu

4) Produkce neutronů ve velmi širokeacutem rozmeziacute energiiacute

Scheacutema koncepce urychlovačem řiacutezeneacuteho jaderneacuteho transmutoru

Praacutece na analyacuteze terče Megapie

v horkyacutech komoraacutech v PSI

Olověnyacute terč při testech v laboratoři CERN

Termojadernaacute elektraacuterna

Tokamak ITER ndash prvniacute fuacutezniacute reaktor vyacutekon 500 MW 10kraacutet vyššiacute než vklad demonstruje

chovaacuteniacute plazmy u elektraacuterny fuacutezniacute reakce deuteria a tritia testy s produkciacute tritia

Tokamak ITER ndash produkce 10kraacutet viacutece energie

DEMO ndash prvniacute prototyp fuacutezniacute elektraacuterny ndash i s turbiacutenou a produkciacute paliva (tritia) z lithia

Současnyacute časovyacute plaacuten Sestavovaacuteniacute a instalace zařiacutezeniacute 2018 ndash 2025

prvniacute plazma ndash 2025 přechod na studium fuacutezniacutech reakciacute d+t -2035

Na zaacutekladě vyacutesledků vyacutezkumů za pomociacute ITER (i jeho budovaacuteniacute) přechod k reaacutelneacute

elektraacuterně

Jineacute cesty ndash stelaraacutetor inerciaacutelniacute udrženiacute NIF (USA) ndash zatiacutem daleko za tokamaky

Jakeacute možnosti jaacutedro poskytuje

Efektivniacute většiacute zdroj energie minimaacutelně (chlazeniacute) zaacutevislyacute na miacutestniacutech podmiacutenkaacutech

staacutelyacute stabilniacute vyacutekon rarr vhodneacute zaacutekladniacute většiacute zdroje

Česko ndash Dukovany (4 500 MW) a Temeliacuten (2 1000 MW) ndash celkem 4000 MW (36 )

uacutevaha ndash 2 bloky Temeliacuten a 2 Dukovany ( ~ 5000 MW) ndash 60 elektrickeacute energie

Slovensko - Jaslovskeacute Bohunice (2 bloky 440 MW) a Mochovce (2 bloky 440 MW) - 50

dokončovaacuteny ndash 2 bloky Mochovce (440 MW) 1 blok Jaslovskeacute Bohunice (~ 1500 MW)

V budoucnu i dalšiacute elektraacuterny ndash podiacutel na elektřině 70 ndash 80 většiacute podiacutel u tepla vodiacutek

U elektřiny by tak podiacutel mohl byacutet až 70 ndash 80 (nemaacute smysl byacutet většiacute)

Většiacute využitiacute v dopravě v přiacutepadě přechodu na

elektromobily a vodiacutekoveacute hospodaacuteřstviacute

Nahrazeniacute hlavně uhelnyacutech elektraacuteren ndash sniacuteženiacute produkce CO2

Teplaacuterny ndash přechod na menšiacute kompaktniacute zdroje

Možnost kompaktniacutech malyacutech zdrojů kde by se

neměnilo palivo ale celaacute elektraacuterna

Nutnost vhodneacute kombinace a doplňovaacuteniacute s dalšiacutemi

zdroji a uacutesporami

Jadernaacute energetika neniacute samospasitelnaacute ale může byacutet vyacuteznamnyacutem zdrojem energie

Budovanyacute

plovouciacute reaktor

(70 MWe)

EPR reaktor

Některeacute možneacute energetickeacute sceacutenaacuteře

Sceacutenaacuteř 1 Superniacutezkoemisniacute ndash postaveniacute většiacuteho počtu jadernyacutech bloků intenzivniacute

budovaacuteniacute obnovitelnyacutech zdrojů uacuteložiště energie hellip

Česko by zaacutesadně přispělo ke sniacuteženiacute emisiacute

Dnes už velmi nepravděpodobnyacute

Sceacutenaacuteř 3 Druheacute Bavorsko ndash postupnyacute uacutebytek vyacutekonu v jadernyacutech a uhelnyacutech zdrojiacutech

spoleacutehaacuteniacute na větrneacute zdroje na severu Německa a plynoveacute

zdroje regulujiacuteciacute siacuteť u naacutes i v Německu

Situace v Bavorsku ukaacuteže k čemu sceacutenaacuteř vede

Sceacutenaacuteř pravděpodobnyacute v přiacutepadě pokračovaacuteniacute současneacute

nečinnosti

Sceacutenaacuteř 4 Vyacutepadek Dukovan už v roce 2025 ndash třeba tlakem Rakouska a Německa ndash spolu

s odstavenyacutemi uhelnyacutemi bloky ztraacuteta přes 6 GW vyacutekonu

V přiacutepadě nečinnosti a cestě k Bavorskeacutemu sceacutenaacuteři povede

k velkyacutem naacuterokům na regulaci a import elektřiny

Sceacutenaacuteř 2 ASEK ndash poměrně širokeacute rozmeziacute umožňujiacuteciacute optimalizaci podle podmiacutenek

nutnost vyacutestavby jadernyacutech bloků a uacutespěšnyacute rozvoj

obnovitelnyacutech zdrojů a uklaacutedaacuteniacute energie

Je třeba naleacutezt optimum a ve všech sceacutenaacuteřiacutech zajistit bezpečneacute fungovaacuteniacute našeho

energetickeacute ndash vyacutezva pro všechny souvisejiacuteciacute obory

Zaacutevěr1) Jadernaacute energetika prokaacutezala možnost velice efektivniacuteho přechodu k niacutezkoemisniacute

elektroenergetice (Francie Šveacutedsko Ontario hellip)

2) Probleacutemy spojeneacute s velikostiacute těchto zdrojů a citlivostiacute na společenskou podporu

3) Zatiacutem otevřenaacute otaacutezka uacutespěšnosti přechodu k reaktorům III generace (splněniacute

očekaacutevaacuteniacute z hlediska efektivity vyacutestavby a provozu) K tomu potřeba i dostatek

budovanyacutech jednotek a kontinuita Nejleacutepe na tom je VVER1200 a zatiacutem i APR1400

4) Velkyacute potenciaacutel v malyacutech modulaacuterniacutech reaktorech potřeba vyvinout kompaktniacute

model s masovou vyacuterobou (klasickeacute i inovativniacute typy)

5) Pro udržitelneacute využiacutevaacuteniacute jaderneacute energie nutneacute reaktory IV generace nejdaacutele jsou

sodiacutekem a olovem chlazeneacute a vysokoteplotniacute chlazeneacute plynem

6) Urychlovačem řiacutezeneacute transmutory a fuacuteze ndash velkyacute potenciaacutel ale komerčniacute realizace

zatiacutem dost vzdaacutelenaacute ndash velkaacute synergie mezi popsanyacutemi oblastmi

7) Miacuteru využiacutevaacuteniacute jaacutedra silně ovlivniacute reaacutelnaacute miacutera vlivu emisiacute CO2 a nutnost je potlačit

Dokončovanyacute HTR-PM ndash vysokoteplotniacute reaktor chlazenyacute plynem dva bloky s jednou

turbiacutenou 210 MWe

Pokročilyacute

Rozpracovaneacute projekty (cesta do budoucnosti)

Tlakovodniacute - VBER-300 (Rusko) SMR-160 (USA)

Integraacutelniacute tlakovodniacute ndash NuScale (USA) ACP100 (Čiacutena) SMART (Jižniacute Korea)

Sodiacutekovyacute rychlyacute ndash PRISM ARC-100

Integraacutelniacute tekuteacute soli ndash Integral MSR (Kanada)

Chlazenyacute olovem ndash BREAST (Rusko)

Chlazenyacute bismutem a olovem ndash SVBR100 (Rusko)

Scheacutema elektraacuterny

Terrestrial Energy

Kanada

Kritickeacute ndash dokončeniacute

prototypu a seacuteriovaacute vyacuteroba

Vyacuteroba paliva pro bloky HTR-PM

Jak jsme na tom s palivem

Znaacutemeacute zaacutesoby 55 milionů tun (130 $kg)

Austraacutelie 23 Kazachstaacuten 15 Rusko 10 Kanada 8

Uraninit jeden z typů uranoveacute rudy

Zaacutesoby uranu maacute i Česko

Důl Rožnaacute v Dolniacute RožiacutenceKanada je největšiacutem producentem uranu

Lepšiacute prospekciacute až řaacutedoveacute zvyacutešeniacute zaacutesob

Současnaacute potřeba ndash 65 014 tun

Těžba 1) Podzemniacute

2) Povrchovaacute

3) Louženiacutem (29)

4) Vedlejšiacute produkt (10)

(i obsahy uranu 0025 a meacuteně)

5) Zpracovaacuteniacute elektraacuterenskeacuteho popiacutelku

Těžba v roce 2013

(59 678 t)

Kazachstaacuten 22567 t

Kanada 9332 t

Austraacutelie 6350 t

Niger 4528 t

Rusko 3135 t

(61)

Spotřeba 1000 MW ndash 200 tun přiacuterodniacuteho uranu ročně

Svět ndash 430 000 MW ndash 65 000 tun ročně (při takoveacute spotřebě znaacutemeacute zaacutesoby pro

cenu 130 $ na 85 let) ndash cena byla už i 300 $ - odhad zaacutesob o řaacuted až dva většiacute

Těžba v Česku 225 tun (2015) v principu zaacutesoby až 109 000 t (při ceně 300 $)

Zbrojniacute uran a plutonium ndash ekvivalent 545 000 tun přiacuterodniacuteho uranu

Využitiacute uranu 238 ndash přiacuterodniacute uran 07 uranu 235 rarr viacutece než 100kraacutet viacutece paliva

Přepracovaacuteniacute vyhořeleacuteho paliva ndash MOX ndash efektivnějšiacute využitiacute

Spolehlivě zhruba na stoletiacute i při zvyacutešeniacute produkce několikanaacutesobně

Možnost i při vysokeacutem zvyacutešeniacute využitiacute jaacutedra na tisiacuteciletiacute

Zpracovatelskyacute zaacutevod dolu Beverley (Austraacutelie)

Thoriovyacute cyklus (vyacutehoda ndash nevznikajiacute transurany)

232Th T12 = 14051010 let rarr je ho ještě viacutece než uranu 238

232Th + n rarr 233Th(β-) + γ rarr 233Pa(β-) + γ rarr 233U

vyacuteskyt v monazitu

Austraacutelie 452 000 tun

USA 400 000 tun

Turecko 344 000 tun

Indie 319 000 tun

Celkově 2 400 000 tun

Produkce štěpneacuteho materiaacutelu

možnost zajištěniacute jaderneacute energetiky na tisiacuteciletiacute

Velkeacute zaacutesoby thoria maacute opět Austraacutelie a takeacute Indie

Pozor znaacutemeacute zaacutesoby

Znalosti velmi sporeacute

Množstviacute určitě řaacutedově podceněneacute

Reaktory IV generace

Proč je potřebujeme

1) Zvyacutešeniacute efektivity využitiacute uranu a thoria (zaacutesoby paliva na mnoho tisiacuteciletiacute) ndash rychleacute

reaktory

2) Sniacuteženiacute objemu a nebezpečnosti radioaktivniacuteho odpadu (uzavřeniacute palivoveacuteho cyklu) ndash

exotickeacute typy s tekutyacutem palivem a průběžnou separaciacute

3) Zvyacutešeniacute efektivity produkce elektřiny a tepla pro průmysl (vysokoteplotniacute reaktory

pro průmysl i produkci vodiacuteku)

4) Uacuteplně noveacute koncepty někdy značně exotickeacute ndash šest třiacuted konceptů

Sodiacutekem chlazenyacute reaktor BN800

Sodiacutekem chlazenyacute reaktor ndash rychlyacute reaktor uacutespěšneacute komerčniacute bloky BN600 a BN800

v Rusku prototyp CEFR (Čiacutena) dokončovanyacute blok Kalpakkam 500 MWe (Indie)

evropskyacute hlavně francouzskyacute projekt ASTRID

Olovem chlazenyacute reaktor ndash rychlyacute reaktor chla-

zenyacute tekutyacutem kovem zkušenosti na ponorkaacutech

BREST-300 ndash prototypovyacute reaktor (Rusko)

Palivovyacute soubor a staveniště reaktoru BREST 300

Sodiacutekovyacute reaktor Kalpakkam (Indie)

Ruskaacute ponorka s olovem chlazenyacutem reaktorem

Vysokoteplotniacute plynem chlazenyacute reaktor ndash chlazenyacute

heacuteliem (přiacutepadně jinyacutem plynem) moderovanyacute

grafitem vysokyacute stupeň vyhořeniacute paliva pasivniacute

bezpečnost dokončovanyacute reaktor s palivem v

podobě kouliacute v Čiacuteně ndash HTR-PM spolupraacutece se

Saudskou Araacutebiiacute

Reaktor chlazenyacute superkritickou vodou ndash nadkritickeacute

bloky s klasickou moderaciacute velmi vysokaacute efektivita

konverze tepla na elektřinu Smyčka se

superkritickou vodou v UacuteJV

Reaktory využiacutevajiacuteciacute tekuteacute soli ndash využitiacute fluoroveacute

soliacute s lithiem tekuteacute palivo ndash nejinovativnějšiacute

princip různeacute typy moderace (energetickeacuteho

spektra) Vhodnyacute pro konverzi thoria 232 na uran

233 Nejdaacutele v Čiacuteně Zapojeniacute CVŘ a UacuteJV

Rychlyacute reaktor chlazenyacute plynem ndash chlazeniacute heliem

nemoderovanyacute evropskyacute projekt ALLEGRO

uacutevahy o jeho vyacutestavbě ve Středniacute Evropě heliovaacute

smyčka v UacuteJV as Řež

Kuloveacute palivo pro reaktor HTR-PM v Čiacuteně

Instalace reaktoru HTR-PM v Čiacuteně

Scheacutema projektu reaktoru Allegro

Prvniacute dokončovaneacute uacuteložiště vyhořeleacuteho paliva

Onkalo

Finsko ndash bliacutezko elektraacuterny

Olkiluoto

Žulovyacute masiacutev ndash umiacutestěniacute

500 m pod povrchem

2004 ndash začaacutetek ražby

2015 ndash licence pro vyacutestavbu

2020 ndash dokončeniacute 1etapy

2024 ndash začaacutetek uklaacutedaacuteniacute

Recyklace ndash palivo MOX

Využitiacute uranu a plutonia z vyhořeleacuteho

paliva

Přepracovaciacute zaacutevod ndash separace uranu a

plutonia

Přepracovaacuteniacute a produkci MOX ndash

Francie Velkaacute Britaacutenie Rusko

Sniacuteženiacute potřeby čerstveacuteho uranu a

zmenšeniacute objemu odpadu

Radionuklidoveacute zdroje pro vesmiacuter ndash chybiacute plutonium 238

Miacutesto 238Pu použiacutet 241Am z jaderneacuteho odpadu

plutonium 238 americium 241

poločas rozpadu 87 7 let 432 let

Nejintenzivnějšiacute gama 004 36

Energie gama 43 keV 60 keV

Energie rozpadu 56 MeV 56 MeV

Hustota energie 054 kWkg 0105 kWkg

Možnost ziacuteskat chemickou separaciacute z vyhořeleacuteho paliva (staryacutech zaacutesob plutonia)

Vyacutehody Možnost ziacuteskaacuteniacute bez speciaacutelniacuteho ozařovaacuteniacute ve speciaacutelniacutem reaktoru

Pomalejšiacute pokles vyacutekonu

Nevyacutehody Teacuteměř 5kraacutet vyššiacute potřebnaacute hmotnost ( 5kraacutet nižšiacute aktivita)

Vyacuteraznějšiacute aktivita gama ndash nutnost řešit stiacuteněniacute před touto radiaciacute

Ziacuteskaacutevaacuteniacute americia 241

Chemickaacute

separace

americia

Čisteacute plutonium americium pro vesmiacuter

Přepracovaacuteniacute

paliva

Separovaneacute plutonium

Čas uloženiacute

Z plutoniiacute jedině 241Pu se rozpadaacute beta rozpadem při rozpadu směsi plutoniiacute

tak vznikaacute pouze izotop americia 241Am (241Pu rarr 241Am T12 = 14 let)

241Pu rarr 241Am

Urychlovačem řiacutezeneacute transmutory

Z čeho se sklaacutedaacute

1) Urychlovač protonů - energie 100 - 1000 MeV

2) Terč - olovo wolfram hellip

3) Naacutedoba obsahujiacuteciacute systeacutem jaderneacuteho odpadu moderaacutetoru

Nutnost separace stabilniacutech a kraacutetkodobyacutech izotopů

Zaacutekladniacute vlastnosti

1) Využiacutevaacute třiacuteštivyacutech reakciacute

2) Velmi vysokaacute hustota neutronů rarr efektivniacute transmutace

3) Podkritickyacute režim provozu

4) Produkce neutronů ve velmi širokeacutem rozmeziacute energiiacute

Scheacutema koncepce urychlovačem řiacutezeneacuteho jaderneacuteho transmutoru

Praacutece na analyacuteze terče Megapie

v horkyacutech komoraacutech v PSI

Olověnyacute terč při testech v laboratoři CERN

Termojadernaacute elektraacuterna

Tokamak ITER ndash prvniacute fuacutezniacute reaktor vyacutekon 500 MW 10kraacutet vyššiacute než vklad demonstruje

chovaacuteniacute plazmy u elektraacuterny fuacutezniacute reakce deuteria a tritia testy s produkciacute tritia

Tokamak ITER ndash produkce 10kraacutet viacutece energie

DEMO ndash prvniacute prototyp fuacutezniacute elektraacuterny ndash i s turbiacutenou a produkciacute paliva (tritia) z lithia

Současnyacute časovyacute plaacuten Sestavovaacuteniacute a instalace zařiacutezeniacute 2018 ndash 2025

prvniacute plazma ndash 2025 přechod na studium fuacutezniacutech reakciacute d+t -2035

Na zaacutekladě vyacutesledků vyacutezkumů za pomociacute ITER (i jeho budovaacuteniacute) přechod k reaacutelneacute

elektraacuterně

Jineacute cesty ndash stelaraacutetor inerciaacutelniacute udrženiacute NIF (USA) ndash zatiacutem daleko za tokamaky

Jakeacute možnosti jaacutedro poskytuje

Efektivniacute většiacute zdroj energie minimaacutelně (chlazeniacute) zaacutevislyacute na miacutestniacutech podmiacutenkaacutech

staacutelyacute stabilniacute vyacutekon rarr vhodneacute zaacutekladniacute většiacute zdroje

Česko ndash Dukovany (4 500 MW) a Temeliacuten (2 1000 MW) ndash celkem 4000 MW (36 )

uacutevaha ndash 2 bloky Temeliacuten a 2 Dukovany ( ~ 5000 MW) ndash 60 elektrickeacute energie

Slovensko - Jaslovskeacute Bohunice (2 bloky 440 MW) a Mochovce (2 bloky 440 MW) - 50

dokončovaacuteny ndash 2 bloky Mochovce (440 MW) 1 blok Jaslovskeacute Bohunice (~ 1500 MW)

V budoucnu i dalšiacute elektraacuterny ndash podiacutel na elektřině 70 ndash 80 většiacute podiacutel u tepla vodiacutek

U elektřiny by tak podiacutel mohl byacutet až 70 ndash 80 (nemaacute smysl byacutet většiacute)

Většiacute využitiacute v dopravě v přiacutepadě přechodu na

elektromobily a vodiacutekoveacute hospodaacuteřstviacute

Nahrazeniacute hlavně uhelnyacutech elektraacuteren ndash sniacuteženiacute produkce CO2

Teplaacuterny ndash přechod na menšiacute kompaktniacute zdroje

Možnost kompaktniacutech malyacutech zdrojů kde by se

neměnilo palivo ale celaacute elektraacuterna

Nutnost vhodneacute kombinace a doplňovaacuteniacute s dalšiacutemi

zdroji a uacutesporami

Jadernaacute energetika neniacute samospasitelnaacute ale může byacutet vyacuteznamnyacutem zdrojem energie

Budovanyacute

plovouciacute reaktor

(70 MWe)

EPR reaktor

Některeacute možneacute energetickeacute sceacutenaacuteře

Sceacutenaacuteř 1 Superniacutezkoemisniacute ndash postaveniacute většiacuteho počtu jadernyacutech bloků intenzivniacute

budovaacuteniacute obnovitelnyacutech zdrojů uacuteložiště energie hellip

Česko by zaacutesadně přispělo ke sniacuteženiacute emisiacute

Dnes už velmi nepravděpodobnyacute

Sceacutenaacuteř 3 Druheacute Bavorsko ndash postupnyacute uacutebytek vyacutekonu v jadernyacutech a uhelnyacutech zdrojiacutech

spoleacutehaacuteniacute na větrneacute zdroje na severu Německa a plynoveacute

zdroje regulujiacuteciacute siacuteť u naacutes i v Německu

Situace v Bavorsku ukaacuteže k čemu sceacutenaacuteř vede

Sceacutenaacuteř pravděpodobnyacute v přiacutepadě pokračovaacuteniacute současneacute

nečinnosti

Sceacutenaacuteř 4 Vyacutepadek Dukovan už v roce 2025 ndash třeba tlakem Rakouska a Německa ndash spolu

s odstavenyacutemi uhelnyacutemi bloky ztraacuteta přes 6 GW vyacutekonu

V přiacutepadě nečinnosti a cestě k Bavorskeacutemu sceacutenaacuteři povede

k velkyacutem naacuterokům na regulaci a import elektřiny

Sceacutenaacuteř 2 ASEK ndash poměrně širokeacute rozmeziacute umožňujiacuteciacute optimalizaci podle podmiacutenek

nutnost vyacutestavby jadernyacutech bloků a uacutespěšnyacute rozvoj

obnovitelnyacutech zdrojů a uklaacutedaacuteniacute energie

Je třeba naleacutezt optimum a ve všech sceacutenaacuteřiacutech zajistit bezpečneacute fungovaacuteniacute našeho

energetickeacute ndash vyacutezva pro všechny souvisejiacuteciacute obory

Zaacutevěr1) Jadernaacute energetika prokaacutezala možnost velice efektivniacuteho přechodu k niacutezkoemisniacute

elektroenergetice (Francie Šveacutedsko Ontario hellip)

2) Probleacutemy spojeneacute s velikostiacute těchto zdrojů a citlivostiacute na společenskou podporu

3) Zatiacutem otevřenaacute otaacutezka uacutespěšnosti přechodu k reaktorům III generace (splněniacute

očekaacutevaacuteniacute z hlediska efektivity vyacutestavby a provozu) K tomu potřeba i dostatek

budovanyacutech jednotek a kontinuita Nejleacutepe na tom je VVER1200 a zatiacutem i APR1400

4) Velkyacute potenciaacutel v malyacutech modulaacuterniacutech reaktorech potřeba vyvinout kompaktniacute

model s masovou vyacuterobou (klasickeacute i inovativniacute typy)

5) Pro udržitelneacute využiacutevaacuteniacute jaderneacute energie nutneacute reaktory IV generace nejdaacutele jsou

sodiacutekem a olovem chlazeneacute a vysokoteplotniacute chlazeneacute plynem

6) Urychlovačem řiacutezeneacute transmutory a fuacuteze ndash velkyacute potenciaacutel ale komerčniacute realizace

zatiacutem dost vzdaacutelenaacute ndash velkaacute synergie mezi popsanyacutemi oblastmi

7) Miacuteru využiacutevaacuteniacute jaacutedra silně ovlivniacute reaacutelnaacute miacutera vlivu emisiacute CO2 a nutnost je potlačit

Jak jsme na tom s palivem

Znaacutemeacute zaacutesoby 55 milionů tun (130 $kg)

Austraacutelie 23 Kazachstaacuten 15 Rusko 10 Kanada 8

Uraninit jeden z typů uranoveacute rudy

Zaacutesoby uranu maacute i Česko

Důl Rožnaacute v Dolniacute RožiacutenceKanada je největšiacutem producentem uranu

Lepšiacute prospekciacute až řaacutedoveacute zvyacutešeniacute zaacutesob

Současnaacute potřeba ndash 65 014 tun

Těžba 1) Podzemniacute

2) Povrchovaacute

3) Louženiacutem (29)

4) Vedlejšiacute produkt (10)

(i obsahy uranu 0025 a meacuteně)

5) Zpracovaacuteniacute elektraacuterenskeacuteho popiacutelku

Těžba v roce 2013

(59 678 t)

Kazachstaacuten 22567 t

Kanada 9332 t

Austraacutelie 6350 t

Niger 4528 t

Rusko 3135 t

(61)

Spotřeba 1000 MW ndash 200 tun přiacuterodniacuteho uranu ročně

Svět ndash 430 000 MW ndash 65 000 tun ročně (při takoveacute spotřebě znaacutemeacute zaacutesoby pro

cenu 130 $ na 85 let) ndash cena byla už i 300 $ - odhad zaacutesob o řaacuted až dva většiacute

Těžba v Česku 225 tun (2015) v principu zaacutesoby až 109 000 t (při ceně 300 $)

Zbrojniacute uran a plutonium ndash ekvivalent 545 000 tun přiacuterodniacuteho uranu

Využitiacute uranu 238 ndash přiacuterodniacute uran 07 uranu 235 rarr viacutece než 100kraacutet viacutece paliva

Přepracovaacuteniacute vyhořeleacuteho paliva ndash MOX ndash efektivnějšiacute využitiacute

Spolehlivě zhruba na stoletiacute i při zvyacutešeniacute produkce několikanaacutesobně

Možnost i při vysokeacutem zvyacutešeniacute využitiacute jaacutedra na tisiacuteciletiacute

Zpracovatelskyacute zaacutevod dolu Beverley (Austraacutelie)

Thoriovyacute cyklus (vyacutehoda ndash nevznikajiacute transurany)

232Th T12 = 14051010 let rarr je ho ještě viacutece než uranu 238

232Th + n rarr 233Th(β-) + γ rarr 233Pa(β-) + γ rarr 233U

vyacuteskyt v monazitu

Austraacutelie 452 000 tun

USA 400 000 tun

Turecko 344 000 tun

Indie 319 000 tun

Celkově 2 400 000 tun

Produkce štěpneacuteho materiaacutelu

možnost zajištěniacute jaderneacute energetiky na tisiacuteciletiacute

Velkeacute zaacutesoby thoria maacute opět Austraacutelie a takeacute Indie

Pozor znaacutemeacute zaacutesoby

Znalosti velmi sporeacute

Množstviacute určitě řaacutedově podceněneacute

Reaktory IV generace

Proč je potřebujeme

1) Zvyacutešeniacute efektivity využitiacute uranu a thoria (zaacutesoby paliva na mnoho tisiacuteciletiacute) ndash rychleacute

reaktory

2) Sniacuteženiacute objemu a nebezpečnosti radioaktivniacuteho odpadu (uzavřeniacute palivoveacuteho cyklu) ndash

exotickeacute typy s tekutyacutem palivem a průběžnou separaciacute

3) Zvyacutešeniacute efektivity produkce elektřiny a tepla pro průmysl (vysokoteplotniacute reaktory

pro průmysl i produkci vodiacuteku)

4) Uacuteplně noveacute koncepty někdy značně exotickeacute ndash šest třiacuted konceptů

Sodiacutekem chlazenyacute reaktor BN800

Sodiacutekem chlazenyacute reaktor ndash rychlyacute reaktor uacutespěšneacute komerčniacute bloky BN600 a BN800

v Rusku prototyp CEFR (Čiacutena) dokončovanyacute blok Kalpakkam 500 MWe (Indie)

evropskyacute hlavně francouzskyacute projekt ASTRID

Olovem chlazenyacute reaktor ndash rychlyacute reaktor chla-

zenyacute tekutyacutem kovem zkušenosti na ponorkaacutech

BREST-300 ndash prototypovyacute reaktor (Rusko)

Palivovyacute soubor a staveniště reaktoru BREST 300

Sodiacutekovyacute reaktor Kalpakkam (Indie)

Ruskaacute ponorka s olovem chlazenyacutem reaktorem

Vysokoteplotniacute plynem chlazenyacute reaktor ndash chlazenyacute

heacuteliem (přiacutepadně jinyacutem plynem) moderovanyacute

grafitem vysokyacute stupeň vyhořeniacute paliva pasivniacute

bezpečnost dokončovanyacute reaktor s palivem v

podobě kouliacute v Čiacuteně ndash HTR-PM spolupraacutece se

Saudskou Araacutebiiacute

Reaktor chlazenyacute superkritickou vodou ndash nadkritickeacute

bloky s klasickou moderaciacute velmi vysokaacute efektivita

konverze tepla na elektřinu Smyčka se

superkritickou vodou v UacuteJV

Reaktory využiacutevajiacuteciacute tekuteacute soli ndash využitiacute fluoroveacute

soliacute s lithiem tekuteacute palivo ndash nejinovativnějšiacute

princip různeacute typy moderace (energetickeacuteho

spektra) Vhodnyacute pro konverzi thoria 232 na uran

233 Nejdaacutele v Čiacuteně Zapojeniacute CVŘ a UacuteJV

Rychlyacute reaktor chlazenyacute plynem ndash chlazeniacute heliem

nemoderovanyacute evropskyacute projekt ALLEGRO

uacutevahy o jeho vyacutestavbě ve Středniacute Evropě heliovaacute

smyčka v UacuteJV as Řež

Kuloveacute palivo pro reaktor HTR-PM v Čiacuteně

Instalace reaktoru HTR-PM v Čiacuteně

Scheacutema projektu reaktoru Allegro

Prvniacute dokončovaneacute uacuteložiště vyhořeleacuteho paliva

Onkalo

Finsko ndash bliacutezko elektraacuterny

Olkiluoto

Žulovyacute masiacutev ndash umiacutestěniacute

500 m pod povrchem

2004 ndash začaacutetek ražby

2015 ndash licence pro vyacutestavbu

2020 ndash dokončeniacute 1etapy

2024 ndash začaacutetek uklaacutedaacuteniacute

Recyklace ndash palivo MOX

Využitiacute uranu a plutonia z vyhořeleacuteho

paliva

Přepracovaciacute zaacutevod ndash separace uranu a

plutonia

Přepracovaacuteniacute a produkci MOX ndash

Francie Velkaacute Britaacutenie Rusko

Sniacuteženiacute potřeby čerstveacuteho uranu a

zmenšeniacute objemu odpadu

Radionuklidoveacute zdroje pro vesmiacuter ndash chybiacute plutonium 238

Miacutesto 238Pu použiacutet 241Am z jaderneacuteho odpadu

plutonium 238 americium 241

poločas rozpadu 87 7 let 432 let

Nejintenzivnějšiacute gama 004 36

Energie gama 43 keV 60 keV

Energie rozpadu 56 MeV 56 MeV

Hustota energie 054 kWkg 0105 kWkg

Možnost ziacuteskat chemickou separaciacute z vyhořeleacuteho paliva (staryacutech zaacutesob plutonia)

Vyacutehody Možnost ziacuteskaacuteniacute bez speciaacutelniacuteho ozařovaacuteniacute ve speciaacutelniacutem reaktoru

Pomalejšiacute pokles vyacutekonu

Nevyacutehody Teacuteměř 5kraacutet vyššiacute potřebnaacute hmotnost ( 5kraacutet nižšiacute aktivita)

Vyacuteraznějšiacute aktivita gama ndash nutnost řešit stiacuteněniacute před touto radiaciacute

Ziacuteskaacutevaacuteniacute americia 241

Chemickaacute

separace

americia

Čisteacute plutonium americium pro vesmiacuter

Přepracovaacuteniacute

paliva

Separovaneacute plutonium

Čas uloženiacute

Z plutoniiacute jedině 241Pu se rozpadaacute beta rozpadem při rozpadu směsi plutoniiacute

tak vznikaacute pouze izotop americia 241Am (241Pu rarr 241Am T12 = 14 let)

241Pu rarr 241Am

Urychlovačem řiacutezeneacute transmutory

Z čeho se sklaacutedaacute

1) Urychlovač protonů - energie 100 - 1000 MeV

2) Terč - olovo wolfram hellip

3) Naacutedoba obsahujiacuteciacute systeacutem jaderneacuteho odpadu moderaacutetoru

Nutnost separace stabilniacutech a kraacutetkodobyacutech izotopů

Zaacutekladniacute vlastnosti

1) Využiacutevaacute třiacuteštivyacutech reakciacute

2) Velmi vysokaacute hustota neutronů rarr efektivniacute transmutace

3) Podkritickyacute režim provozu

4) Produkce neutronů ve velmi širokeacutem rozmeziacute energiiacute

Scheacutema koncepce urychlovačem řiacutezeneacuteho jaderneacuteho transmutoru

Praacutece na analyacuteze terče Megapie

v horkyacutech komoraacutech v PSI

Olověnyacute terč při testech v laboratoři CERN

Termojadernaacute elektraacuterna

Tokamak ITER ndash prvniacute fuacutezniacute reaktor vyacutekon 500 MW 10kraacutet vyššiacute než vklad demonstruje

chovaacuteniacute plazmy u elektraacuterny fuacutezniacute reakce deuteria a tritia testy s produkciacute tritia

Tokamak ITER ndash produkce 10kraacutet viacutece energie

DEMO ndash prvniacute prototyp fuacutezniacute elektraacuterny ndash i s turbiacutenou a produkciacute paliva (tritia) z lithia

Současnyacute časovyacute plaacuten Sestavovaacuteniacute a instalace zařiacutezeniacute 2018 ndash 2025

prvniacute plazma ndash 2025 přechod na studium fuacutezniacutech reakciacute d+t -2035

Na zaacutekladě vyacutesledků vyacutezkumů za pomociacute ITER (i jeho budovaacuteniacute) přechod k reaacutelneacute

elektraacuterně

Jineacute cesty ndash stelaraacutetor inerciaacutelniacute udrženiacute NIF (USA) ndash zatiacutem daleko za tokamaky

Jakeacute možnosti jaacutedro poskytuje

Efektivniacute většiacute zdroj energie minimaacutelně (chlazeniacute) zaacutevislyacute na miacutestniacutech podmiacutenkaacutech

staacutelyacute stabilniacute vyacutekon rarr vhodneacute zaacutekladniacute většiacute zdroje

Česko ndash Dukovany (4 500 MW) a Temeliacuten (2 1000 MW) ndash celkem 4000 MW (36 )

uacutevaha ndash 2 bloky Temeliacuten a 2 Dukovany ( ~ 5000 MW) ndash 60 elektrickeacute energie

Slovensko - Jaslovskeacute Bohunice (2 bloky 440 MW) a Mochovce (2 bloky 440 MW) - 50

dokončovaacuteny ndash 2 bloky Mochovce (440 MW) 1 blok Jaslovskeacute Bohunice (~ 1500 MW)

V budoucnu i dalšiacute elektraacuterny ndash podiacutel na elektřině 70 ndash 80 většiacute podiacutel u tepla vodiacutek

U elektřiny by tak podiacutel mohl byacutet až 70 ndash 80 (nemaacute smysl byacutet většiacute)

Většiacute využitiacute v dopravě v přiacutepadě přechodu na

elektromobily a vodiacutekoveacute hospodaacuteřstviacute

Nahrazeniacute hlavně uhelnyacutech elektraacuteren ndash sniacuteženiacute produkce CO2

Teplaacuterny ndash přechod na menšiacute kompaktniacute zdroje

Možnost kompaktniacutech malyacutech zdrojů kde by se

neměnilo palivo ale celaacute elektraacuterna

Nutnost vhodneacute kombinace a doplňovaacuteniacute s dalšiacutemi

zdroji a uacutesporami

Jadernaacute energetika neniacute samospasitelnaacute ale může byacutet vyacuteznamnyacutem zdrojem energie

Budovanyacute

plovouciacute reaktor

(70 MWe)

EPR reaktor

Některeacute možneacute energetickeacute sceacutenaacuteře

Sceacutenaacuteř 1 Superniacutezkoemisniacute ndash postaveniacute většiacuteho počtu jadernyacutech bloků intenzivniacute

budovaacuteniacute obnovitelnyacutech zdrojů uacuteložiště energie hellip

Česko by zaacutesadně přispělo ke sniacuteženiacute emisiacute

Dnes už velmi nepravděpodobnyacute

Sceacutenaacuteř 3 Druheacute Bavorsko ndash postupnyacute uacutebytek vyacutekonu v jadernyacutech a uhelnyacutech zdrojiacutech

spoleacutehaacuteniacute na větrneacute zdroje na severu Německa a plynoveacute

zdroje regulujiacuteciacute siacuteť u naacutes i v Německu

Situace v Bavorsku ukaacuteže k čemu sceacutenaacuteř vede

Sceacutenaacuteř pravděpodobnyacute v přiacutepadě pokračovaacuteniacute současneacute

nečinnosti

Sceacutenaacuteř 4 Vyacutepadek Dukovan už v roce 2025 ndash třeba tlakem Rakouska a Německa ndash spolu

s odstavenyacutemi uhelnyacutemi bloky ztraacuteta přes 6 GW vyacutekonu

V přiacutepadě nečinnosti a cestě k Bavorskeacutemu sceacutenaacuteři povede

k velkyacutem naacuterokům na regulaci a import elektřiny

Sceacutenaacuteř 2 ASEK ndash poměrně širokeacute rozmeziacute umožňujiacuteciacute optimalizaci podle podmiacutenek

nutnost vyacutestavby jadernyacutech bloků a uacutespěšnyacute rozvoj

obnovitelnyacutech zdrojů a uklaacutedaacuteniacute energie

Je třeba naleacutezt optimum a ve všech sceacutenaacuteřiacutech zajistit bezpečneacute fungovaacuteniacute našeho

energetickeacute ndash vyacutezva pro všechny souvisejiacuteciacute obory

Zaacutevěr1) Jadernaacute energetika prokaacutezala možnost velice efektivniacuteho přechodu k niacutezkoemisniacute

elektroenergetice (Francie Šveacutedsko Ontario hellip)

2) Probleacutemy spojeneacute s velikostiacute těchto zdrojů a citlivostiacute na společenskou podporu

3) Zatiacutem otevřenaacute otaacutezka uacutespěšnosti přechodu k reaktorům III generace (splněniacute

očekaacutevaacuteniacute z hlediska efektivity vyacutestavby a provozu) K tomu potřeba i dostatek

budovanyacutech jednotek a kontinuita Nejleacutepe na tom je VVER1200 a zatiacutem i APR1400

4) Velkyacute potenciaacutel v malyacutech modulaacuterniacutech reaktorech potřeba vyvinout kompaktniacute

model s masovou vyacuterobou (klasickeacute i inovativniacute typy)

5) Pro udržitelneacute využiacutevaacuteniacute jaderneacute energie nutneacute reaktory IV generace nejdaacutele jsou

sodiacutekem a olovem chlazeneacute a vysokoteplotniacute chlazeneacute plynem

6) Urychlovačem řiacutezeneacute transmutory a fuacuteze ndash velkyacute potenciaacutel ale komerčniacute realizace

zatiacutem dost vzdaacutelenaacute ndash velkaacute synergie mezi popsanyacutemi oblastmi

7) Miacuteru využiacutevaacuteniacute jaacutedra silně ovlivniacute reaacutelnaacute miacutera vlivu emisiacute CO2 a nutnost je potlačit

Těžba 1) Podzemniacute

2) Povrchovaacute

3) Louženiacutem (29)

4) Vedlejšiacute produkt (10)

(i obsahy uranu 0025 a meacuteně)

5) Zpracovaacuteniacute elektraacuterenskeacuteho popiacutelku

Těžba v roce 2013

(59 678 t)

Kazachstaacuten 22567 t

Kanada 9332 t

Austraacutelie 6350 t

Niger 4528 t

Rusko 3135 t

(61)

Spotřeba 1000 MW ndash 200 tun přiacuterodniacuteho uranu ročně

Svět ndash 430 000 MW ndash 65 000 tun ročně (při takoveacute spotřebě znaacutemeacute zaacutesoby pro

cenu 130 $ na 85 let) ndash cena byla už i 300 $ - odhad zaacutesob o řaacuted až dva většiacute

Těžba v Česku 225 tun (2015) v principu zaacutesoby až 109 000 t (při ceně 300 $)

Zbrojniacute uran a plutonium ndash ekvivalent 545 000 tun přiacuterodniacuteho uranu

Využitiacute uranu 238 ndash přiacuterodniacute uran 07 uranu 235 rarr viacutece než 100kraacutet viacutece paliva

Přepracovaacuteniacute vyhořeleacuteho paliva ndash MOX ndash efektivnějšiacute využitiacute

Spolehlivě zhruba na stoletiacute i při zvyacutešeniacute produkce několikanaacutesobně

Možnost i při vysokeacutem zvyacutešeniacute využitiacute jaacutedra na tisiacuteciletiacute

Zpracovatelskyacute zaacutevod dolu Beverley (Austraacutelie)

Thoriovyacute cyklus (vyacutehoda ndash nevznikajiacute transurany)

232Th T12 = 14051010 let rarr je ho ještě viacutece než uranu 238

232Th + n rarr 233Th(β-) + γ rarr 233Pa(β-) + γ rarr 233U

vyacuteskyt v monazitu

Austraacutelie 452 000 tun

USA 400 000 tun

Turecko 344 000 tun

Indie 319 000 tun

Celkově 2 400 000 tun

Produkce štěpneacuteho materiaacutelu

možnost zajištěniacute jaderneacute energetiky na tisiacuteciletiacute

Velkeacute zaacutesoby thoria maacute opět Austraacutelie a takeacute Indie

Pozor znaacutemeacute zaacutesoby

Znalosti velmi sporeacute

Množstviacute určitě řaacutedově podceněneacute

Reaktory IV generace

Proč je potřebujeme

1) Zvyacutešeniacute efektivity využitiacute uranu a thoria (zaacutesoby paliva na mnoho tisiacuteciletiacute) ndash rychleacute

reaktory

2) Sniacuteženiacute objemu a nebezpečnosti radioaktivniacuteho odpadu (uzavřeniacute palivoveacuteho cyklu) ndash

exotickeacute typy s tekutyacutem palivem a průběžnou separaciacute

3) Zvyacutešeniacute efektivity produkce elektřiny a tepla pro průmysl (vysokoteplotniacute reaktory

pro průmysl i produkci vodiacuteku)

4) Uacuteplně noveacute koncepty někdy značně exotickeacute ndash šest třiacuted konceptů

Sodiacutekem chlazenyacute reaktor BN800

Sodiacutekem chlazenyacute reaktor ndash rychlyacute reaktor uacutespěšneacute komerčniacute bloky BN600 a BN800

v Rusku prototyp CEFR (Čiacutena) dokončovanyacute blok Kalpakkam 500 MWe (Indie)

evropskyacute hlavně francouzskyacute projekt ASTRID

Olovem chlazenyacute reaktor ndash rychlyacute reaktor chla-

zenyacute tekutyacutem kovem zkušenosti na ponorkaacutech

BREST-300 ndash prototypovyacute reaktor (Rusko)

Palivovyacute soubor a staveniště reaktoru BREST 300

Sodiacutekovyacute reaktor Kalpakkam (Indie)

Ruskaacute ponorka s olovem chlazenyacutem reaktorem

Vysokoteplotniacute plynem chlazenyacute reaktor ndash chlazenyacute

heacuteliem (přiacutepadně jinyacutem plynem) moderovanyacute

grafitem vysokyacute stupeň vyhořeniacute paliva pasivniacute

bezpečnost dokončovanyacute reaktor s palivem v

podobě kouliacute v Čiacuteně ndash HTR-PM spolupraacutece se

Saudskou Araacutebiiacute

Reaktor chlazenyacute superkritickou vodou ndash nadkritickeacute

bloky s klasickou moderaciacute velmi vysokaacute efektivita

konverze tepla na elektřinu Smyčka se

superkritickou vodou v UacuteJV

Reaktory využiacutevajiacuteciacute tekuteacute soli ndash využitiacute fluoroveacute

soliacute s lithiem tekuteacute palivo ndash nejinovativnějšiacute

princip různeacute typy moderace (energetickeacuteho

spektra) Vhodnyacute pro konverzi thoria 232 na uran

233 Nejdaacutele v Čiacuteně Zapojeniacute CVŘ a UacuteJV

Rychlyacute reaktor chlazenyacute plynem ndash chlazeniacute heliem

nemoderovanyacute evropskyacute projekt ALLEGRO

uacutevahy o jeho vyacutestavbě ve Středniacute Evropě heliovaacute

smyčka v UacuteJV as Řež

Kuloveacute palivo pro reaktor HTR-PM v Čiacuteně

Instalace reaktoru HTR-PM v Čiacuteně

Scheacutema projektu reaktoru Allegro

Prvniacute dokončovaneacute uacuteložiště vyhořeleacuteho paliva

Onkalo

Finsko ndash bliacutezko elektraacuterny

Olkiluoto

Žulovyacute masiacutev ndash umiacutestěniacute

500 m pod povrchem

2004 ndash začaacutetek ražby

2015 ndash licence pro vyacutestavbu

2020 ndash dokončeniacute 1etapy

2024 ndash začaacutetek uklaacutedaacuteniacute

Recyklace ndash palivo MOX

Využitiacute uranu a plutonia z vyhořeleacuteho

paliva

Přepracovaciacute zaacutevod ndash separace uranu a

plutonia

Přepracovaacuteniacute a produkci MOX ndash

Francie Velkaacute Britaacutenie Rusko

Sniacuteženiacute potřeby čerstveacuteho uranu a

zmenšeniacute objemu odpadu

Radionuklidoveacute zdroje pro vesmiacuter ndash chybiacute plutonium 238

Miacutesto 238Pu použiacutet 241Am z jaderneacuteho odpadu

plutonium 238 americium 241

poločas rozpadu 87 7 let 432 let

Nejintenzivnějšiacute gama 004 36

Energie gama 43 keV 60 keV

Energie rozpadu 56 MeV 56 MeV

Hustota energie 054 kWkg 0105 kWkg

Možnost ziacuteskat chemickou separaciacute z vyhořeleacuteho paliva (staryacutech zaacutesob plutonia)

Vyacutehody Možnost ziacuteskaacuteniacute bez speciaacutelniacuteho ozařovaacuteniacute ve speciaacutelniacutem reaktoru

Pomalejšiacute pokles vyacutekonu

Nevyacutehody Teacuteměř 5kraacutet vyššiacute potřebnaacute hmotnost ( 5kraacutet nižšiacute aktivita)

Vyacuteraznějšiacute aktivita gama ndash nutnost řešit stiacuteněniacute před touto radiaciacute

Ziacuteskaacutevaacuteniacute americia 241

Chemickaacute

separace

americia

Čisteacute plutonium americium pro vesmiacuter

Přepracovaacuteniacute

paliva

Separovaneacute plutonium

Čas uloženiacute

Z plutoniiacute jedině 241Pu se rozpadaacute beta rozpadem při rozpadu směsi plutoniiacute

tak vznikaacute pouze izotop americia 241Am (241Pu rarr 241Am T12 = 14 let)

241Pu rarr 241Am

Urychlovačem řiacutezeneacute transmutory

Z čeho se sklaacutedaacute

1) Urychlovač protonů - energie 100 - 1000 MeV

2) Terč - olovo wolfram hellip

3) Naacutedoba obsahujiacuteciacute systeacutem jaderneacuteho odpadu moderaacutetoru

Nutnost separace stabilniacutech a kraacutetkodobyacutech izotopů

Zaacutekladniacute vlastnosti

1) Využiacutevaacute třiacuteštivyacutech reakciacute

2) Velmi vysokaacute hustota neutronů rarr efektivniacute transmutace

3) Podkritickyacute režim provozu

4) Produkce neutronů ve velmi širokeacutem rozmeziacute energiiacute

Scheacutema koncepce urychlovačem řiacutezeneacuteho jaderneacuteho transmutoru

Praacutece na analyacuteze terče Megapie

v horkyacutech komoraacutech v PSI

Olověnyacute terč při testech v laboratoři CERN

Termojadernaacute elektraacuterna

Tokamak ITER ndash prvniacute fuacutezniacute reaktor vyacutekon 500 MW 10kraacutet vyššiacute než vklad demonstruje

chovaacuteniacute plazmy u elektraacuterny fuacutezniacute reakce deuteria a tritia testy s produkciacute tritia

Tokamak ITER ndash produkce 10kraacutet viacutece energie

DEMO ndash prvniacute prototyp fuacutezniacute elektraacuterny ndash i s turbiacutenou a produkciacute paliva (tritia) z lithia

Současnyacute časovyacute plaacuten Sestavovaacuteniacute a instalace zařiacutezeniacute 2018 ndash 2025

prvniacute plazma ndash 2025 přechod na studium fuacutezniacutech reakciacute d+t -2035

Na zaacutekladě vyacutesledků vyacutezkumů za pomociacute ITER (i jeho budovaacuteniacute) přechod k reaacutelneacute

elektraacuterně

Jineacute cesty ndash stelaraacutetor inerciaacutelniacute udrženiacute NIF (USA) ndash zatiacutem daleko za tokamaky

Jakeacute možnosti jaacutedro poskytuje

Efektivniacute většiacute zdroj energie minimaacutelně (chlazeniacute) zaacutevislyacute na miacutestniacutech podmiacutenkaacutech

staacutelyacute stabilniacute vyacutekon rarr vhodneacute zaacutekladniacute většiacute zdroje

Česko ndash Dukovany (4 500 MW) a Temeliacuten (2 1000 MW) ndash celkem 4000 MW (36 )

uacutevaha ndash 2 bloky Temeliacuten a 2 Dukovany ( ~ 5000 MW) ndash 60 elektrickeacute energie

Slovensko - Jaslovskeacute Bohunice (2 bloky 440 MW) a Mochovce (2 bloky 440 MW) - 50

dokončovaacuteny ndash 2 bloky Mochovce (440 MW) 1 blok Jaslovskeacute Bohunice (~ 1500 MW)

V budoucnu i dalšiacute elektraacuterny ndash podiacutel na elektřině 70 ndash 80 většiacute podiacutel u tepla vodiacutek

U elektřiny by tak podiacutel mohl byacutet až 70 ndash 80 (nemaacute smysl byacutet většiacute)

Většiacute využitiacute v dopravě v přiacutepadě přechodu na

elektromobily a vodiacutekoveacute hospodaacuteřstviacute

Nahrazeniacute hlavně uhelnyacutech elektraacuteren ndash sniacuteženiacute produkce CO2

Teplaacuterny ndash přechod na menšiacute kompaktniacute zdroje

Možnost kompaktniacutech malyacutech zdrojů kde by se

neměnilo palivo ale celaacute elektraacuterna

Nutnost vhodneacute kombinace a doplňovaacuteniacute s dalšiacutemi

zdroji a uacutesporami

Jadernaacute energetika neniacute samospasitelnaacute ale může byacutet vyacuteznamnyacutem zdrojem energie

Budovanyacute

plovouciacute reaktor

(70 MWe)

EPR reaktor

Některeacute možneacute energetickeacute sceacutenaacuteře

Sceacutenaacuteř 1 Superniacutezkoemisniacute ndash postaveniacute většiacuteho počtu jadernyacutech bloků intenzivniacute

budovaacuteniacute obnovitelnyacutech zdrojů uacuteložiště energie hellip

Česko by zaacutesadně přispělo ke sniacuteženiacute emisiacute

Dnes už velmi nepravděpodobnyacute

Sceacutenaacuteř 3 Druheacute Bavorsko ndash postupnyacute uacutebytek vyacutekonu v jadernyacutech a uhelnyacutech zdrojiacutech

spoleacutehaacuteniacute na větrneacute zdroje na severu Německa a plynoveacute

zdroje regulujiacuteciacute siacuteť u naacutes i v Německu

Situace v Bavorsku ukaacuteže k čemu sceacutenaacuteř vede

Sceacutenaacuteř pravděpodobnyacute v přiacutepadě pokračovaacuteniacute současneacute

nečinnosti

Sceacutenaacuteř 4 Vyacutepadek Dukovan už v roce 2025 ndash třeba tlakem Rakouska a Německa ndash spolu

s odstavenyacutemi uhelnyacutemi bloky ztraacuteta přes 6 GW vyacutekonu

V přiacutepadě nečinnosti a cestě k Bavorskeacutemu sceacutenaacuteři povede

k velkyacutem naacuterokům na regulaci a import elektřiny

Sceacutenaacuteř 2 ASEK ndash poměrně širokeacute rozmeziacute umožňujiacuteciacute optimalizaci podle podmiacutenek

nutnost vyacutestavby jadernyacutech bloků a uacutespěšnyacute rozvoj

obnovitelnyacutech zdrojů a uklaacutedaacuteniacute energie

Je třeba naleacutezt optimum a ve všech sceacutenaacuteřiacutech zajistit bezpečneacute fungovaacuteniacute našeho

energetickeacute ndash vyacutezva pro všechny souvisejiacuteciacute obory

Zaacutevěr1) Jadernaacute energetika prokaacutezala možnost velice efektivniacuteho přechodu k niacutezkoemisniacute

elektroenergetice (Francie Šveacutedsko Ontario hellip)

2) Probleacutemy spojeneacute s velikostiacute těchto zdrojů a citlivostiacute na společenskou podporu

3) Zatiacutem otevřenaacute otaacutezka uacutespěšnosti přechodu k reaktorům III generace (splněniacute

očekaacutevaacuteniacute z hlediska efektivity vyacutestavby a provozu) K tomu potřeba i dostatek

budovanyacutech jednotek a kontinuita Nejleacutepe na tom je VVER1200 a zatiacutem i APR1400

4) Velkyacute potenciaacutel v malyacutech modulaacuterniacutech reaktorech potřeba vyvinout kompaktniacute

model s masovou vyacuterobou (klasickeacute i inovativniacute typy)

5) Pro udržitelneacute využiacutevaacuteniacute jaderneacute energie nutneacute reaktory IV generace nejdaacutele jsou

sodiacutekem a olovem chlazeneacute a vysokoteplotniacute chlazeneacute plynem

6) Urychlovačem řiacutezeneacute transmutory a fuacuteze ndash velkyacute potenciaacutel ale komerčniacute realizace

zatiacutem dost vzdaacutelenaacute ndash velkaacute synergie mezi popsanyacutemi oblastmi

7) Miacuteru využiacutevaacuteniacute jaacutedra silně ovlivniacute reaacutelnaacute miacutera vlivu emisiacute CO2 a nutnost je potlačit

Thoriovyacute cyklus (vyacutehoda ndash nevznikajiacute transurany)

232Th T12 = 14051010 let rarr je ho ještě viacutece než uranu 238

232Th + n rarr 233Th(β-) + γ rarr 233Pa(β-) + γ rarr 233U

vyacuteskyt v monazitu

Austraacutelie 452 000 tun

USA 400 000 tun

Turecko 344 000 tun

Indie 319 000 tun

Celkově 2 400 000 tun

Produkce štěpneacuteho materiaacutelu

možnost zajištěniacute jaderneacute energetiky na tisiacuteciletiacute

Velkeacute zaacutesoby thoria maacute opět Austraacutelie a takeacute Indie

Pozor znaacutemeacute zaacutesoby

Znalosti velmi sporeacute

Množstviacute určitě řaacutedově podceněneacute

Reaktory IV generace

Proč je potřebujeme

1) Zvyacutešeniacute efektivity využitiacute uranu a thoria (zaacutesoby paliva na mnoho tisiacuteciletiacute) ndash rychleacute

reaktory

2) Sniacuteženiacute objemu a nebezpečnosti radioaktivniacuteho odpadu (uzavřeniacute palivoveacuteho cyklu) ndash

exotickeacute typy s tekutyacutem palivem a průběžnou separaciacute

3) Zvyacutešeniacute efektivity produkce elektřiny a tepla pro průmysl (vysokoteplotniacute reaktory

pro průmysl i produkci vodiacuteku)

4) Uacuteplně noveacute koncepty někdy značně exotickeacute ndash šest třiacuted konceptů

Sodiacutekem chlazenyacute reaktor BN800

Sodiacutekem chlazenyacute reaktor ndash rychlyacute reaktor uacutespěšneacute komerčniacute bloky BN600 a BN800

v Rusku prototyp CEFR (Čiacutena) dokončovanyacute blok Kalpakkam 500 MWe (Indie)

evropskyacute hlavně francouzskyacute projekt ASTRID

Olovem chlazenyacute reaktor ndash rychlyacute reaktor chla-

zenyacute tekutyacutem kovem zkušenosti na ponorkaacutech

BREST-300 ndash prototypovyacute reaktor (Rusko)

Palivovyacute soubor a staveniště reaktoru BREST 300

Sodiacutekovyacute reaktor Kalpakkam (Indie)

Ruskaacute ponorka s olovem chlazenyacutem reaktorem

Vysokoteplotniacute plynem chlazenyacute reaktor ndash chlazenyacute

heacuteliem (přiacutepadně jinyacutem plynem) moderovanyacute

grafitem vysokyacute stupeň vyhořeniacute paliva pasivniacute

bezpečnost dokončovanyacute reaktor s palivem v

podobě kouliacute v Čiacuteně ndash HTR-PM spolupraacutece se

Saudskou Araacutebiiacute

Reaktor chlazenyacute superkritickou vodou ndash nadkritickeacute

bloky s klasickou moderaciacute velmi vysokaacute efektivita

konverze tepla na elektřinu Smyčka se

superkritickou vodou v UacuteJV

Reaktory využiacutevajiacuteciacute tekuteacute soli ndash využitiacute fluoroveacute

soliacute s lithiem tekuteacute palivo ndash nejinovativnějšiacute

princip různeacute typy moderace (energetickeacuteho

spektra) Vhodnyacute pro konverzi thoria 232 na uran

233 Nejdaacutele v Čiacuteně Zapojeniacute CVŘ a UacuteJV

Rychlyacute reaktor chlazenyacute plynem ndash chlazeniacute heliem

nemoderovanyacute evropskyacute projekt ALLEGRO

uacutevahy o jeho vyacutestavbě ve Středniacute Evropě heliovaacute

smyčka v UacuteJV as Řež

Kuloveacute palivo pro reaktor HTR-PM v Čiacuteně

Instalace reaktoru HTR-PM v Čiacuteně

Scheacutema projektu reaktoru Allegro

Prvniacute dokončovaneacute uacuteložiště vyhořeleacuteho paliva

Onkalo

Finsko ndash bliacutezko elektraacuterny

Olkiluoto

Žulovyacute masiacutev ndash umiacutestěniacute

500 m pod povrchem

2004 ndash začaacutetek ražby

2015 ndash licence pro vyacutestavbu

2020 ndash dokončeniacute 1etapy

2024 ndash začaacutetek uklaacutedaacuteniacute

Recyklace ndash palivo MOX

Využitiacute uranu a plutonia z vyhořeleacuteho

paliva

Přepracovaciacute zaacutevod ndash separace uranu a

plutonia

Přepracovaacuteniacute a produkci MOX ndash

Francie Velkaacute Britaacutenie Rusko

Sniacuteženiacute potřeby čerstveacuteho uranu a

zmenšeniacute objemu odpadu

Radionuklidoveacute zdroje pro vesmiacuter ndash chybiacute plutonium 238

Miacutesto 238Pu použiacutet 241Am z jaderneacuteho odpadu

plutonium 238 americium 241

poločas rozpadu 87 7 let 432 let

Nejintenzivnějšiacute gama 004 36

Energie gama 43 keV 60 keV

Energie rozpadu 56 MeV 56 MeV

Hustota energie 054 kWkg 0105 kWkg

Možnost ziacuteskat chemickou separaciacute z vyhořeleacuteho paliva (staryacutech zaacutesob plutonia)

Vyacutehody Možnost ziacuteskaacuteniacute bez speciaacutelniacuteho ozařovaacuteniacute ve speciaacutelniacutem reaktoru

Pomalejšiacute pokles vyacutekonu

Nevyacutehody Teacuteměř 5kraacutet vyššiacute potřebnaacute hmotnost ( 5kraacutet nižšiacute aktivita)

Vyacuteraznějšiacute aktivita gama ndash nutnost řešit stiacuteněniacute před touto radiaciacute

Ziacuteskaacutevaacuteniacute americia 241

Chemickaacute

separace

americia

Čisteacute plutonium americium pro vesmiacuter

Přepracovaacuteniacute

paliva

Separovaneacute plutonium

Čas uloženiacute

Z plutoniiacute jedině 241Pu se rozpadaacute beta rozpadem při rozpadu směsi plutoniiacute

tak vznikaacute pouze izotop americia 241Am (241Pu rarr 241Am T12 = 14 let)

241Pu rarr 241Am

Urychlovačem řiacutezeneacute transmutory

Z čeho se sklaacutedaacute

1) Urychlovač protonů - energie 100 - 1000 MeV

2) Terč - olovo wolfram hellip

3) Naacutedoba obsahujiacuteciacute systeacutem jaderneacuteho odpadu moderaacutetoru

Nutnost separace stabilniacutech a kraacutetkodobyacutech izotopů

Zaacutekladniacute vlastnosti

1) Využiacutevaacute třiacuteštivyacutech reakciacute

2) Velmi vysokaacute hustota neutronů rarr efektivniacute transmutace

3) Podkritickyacute režim provozu

4) Produkce neutronů ve velmi širokeacutem rozmeziacute energiiacute

Scheacutema koncepce urychlovačem řiacutezeneacuteho jaderneacuteho transmutoru

Praacutece na analyacuteze terče Megapie

v horkyacutech komoraacutech v PSI

Olověnyacute terč při testech v laboratoři CERN

Termojadernaacute elektraacuterna

Tokamak ITER ndash prvniacute fuacutezniacute reaktor vyacutekon 500 MW 10kraacutet vyššiacute než vklad demonstruje

chovaacuteniacute plazmy u elektraacuterny fuacutezniacute reakce deuteria a tritia testy s produkciacute tritia

Tokamak ITER ndash produkce 10kraacutet viacutece energie

DEMO ndash prvniacute prototyp fuacutezniacute elektraacuterny ndash i s turbiacutenou a produkciacute paliva (tritia) z lithia

Současnyacute časovyacute plaacuten Sestavovaacuteniacute a instalace zařiacutezeniacute 2018 ndash 2025

prvniacute plazma ndash 2025 přechod na studium fuacutezniacutech reakciacute d+t -2035

Na zaacutekladě vyacutesledků vyacutezkumů za pomociacute ITER (i jeho budovaacuteniacute) přechod k reaacutelneacute

elektraacuterně

Jineacute cesty ndash stelaraacutetor inerciaacutelniacute udrženiacute NIF (USA) ndash zatiacutem daleko za tokamaky

Jakeacute možnosti jaacutedro poskytuje

Efektivniacute většiacute zdroj energie minimaacutelně (chlazeniacute) zaacutevislyacute na miacutestniacutech podmiacutenkaacutech

staacutelyacute stabilniacute vyacutekon rarr vhodneacute zaacutekladniacute většiacute zdroje

Česko ndash Dukovany (4 500 MW) a Temeliacuten (2 1000 MW) ndash celkem 4000 MW (36 )

uacutevaha ndash 2 bloky Temeliacuten a 2 Dukovany ( ~ 5000 MW) ndash 60 elektrickeacute energie

Slovensko - Jaslovskeacute Bohunice (2 bloky 440 MW) a Mochovce (2 bloky 440 MW) - 50

dokončovaacuteny ndash 2 bloky Mochovce (440 MW) 1 blok Jaslovskeacute Bohunice (~ 1500 MW)

V budoucnu i dalšiacute elektraacuterny ndash podiacutel na elektřině 70 ndash 80 většiacute podiacutel u tepla vodiacutek

U elektřiny by tak podiacutel mohl byacutet až 70 ndash 80 (nemaacute smysl byacutet většiacute)

Většiacute využitiacute v dopravě v přiacutepadě přechodu na

elektromobily a vodiacutekoveacute hospodaacuteřstviacute

Nahrazeniacute hlavně uhelnyacutech elektraacuteren ndash sniacuteženiacute produkce CO2

Teplaacuterny ndash přechod na menšiacute kompaktniacute zdroje

Možnost kompaktniacutech malyacutech zdrojů kde by se

neměnilo palivo ale celaacute elektraacuterna

Nutnost vhodneacute kombinace a doplňovaacuteniacute s dalšiacutemi

zdroji a uacutesporami

Jadernaacute energetika neniacute samospasitelnaacute ale může byacutet vyacuteznamnyacutem zdrojem energie

Budovanyacute

plovouciacute reaktor

(70 MWe)

EPR reaktor

Některeacute možneacute energetickeacute sceacutenaacuteře

Sceacutenaacuteř 1 Superniacutezkoemisniacute ndash postaveniacute většiacuteho počtu jadernyacutech bloků intenzivniacute

budovaacuteniacute obnovitelnyacutech zdrojů uacuteložiště energie hellip

Česko by zaacutesadně přispělo ke sniacuteženiacute emisiacute

Dnes už velmi nepravděpodobnyacute

Sceacutenaacuteř 3 Druheacute Bavorsko ndash postupnyacute uacutebytek vyacutekonu v jadernyacutech a uhelnyacutech zdrojiacutech

spoleacutehaacuteniacute na větrneacute zdroje na severu Německa a plynoveacute

zdroje regulujiacuteciacute siacuteť u naacutes i v Německu

Situace v Bavorsku ukaacuteže k čemu sceacutenaacuteř vede

Sceacutenaacuteř pravděpodobnyacute v přiacutepadě pokračovaacuteniacute současneacute

nečinnosti

Sceacutenaacuteř 4 Vyacutepadek Dukovan už v roce 2025 ndash třeba tlakem Rakouska a Německa ndash spolu

s odstavenyacutemi uhelnyacutemi bloky ztraacuteta přes 6 GW vyacutekonu

V přiacutepadě nečinnosti a cestě k Bavorskeacutemu sceacutenaacuteři povede

k velkyacutem naacuterokům na regulaci a import elektřiny

Sceacutenaacuteř 2 ASEK ndash poměrně širokeacute rozmeziacute umožňujiacuteciacute optimalizaci podle podmiacutenek

nutnost vyacutestavby jadernyacutech bloků a uacutespěšnyacute rozvoj

obnovitelnyacutech zdrojů a uklaacutedaacuteniacute energie

Je třeba naleacutezt optimum a ve všech sceacutenaacuteřiacutech zajistit bezpečneacute fungovaacuteniacute našeho

energetickeacute ndash vyacutezva pro všechny souvisejiacuteciacute obory

Zaacutevěr1) Jadernaacute energetika prokaacutezala možnost velice efektivniacuteho přechodu k niacutezkoemisniacute

elektroenergetice (Francie Šveacutedsko Ontario hellip)

2) Probleacutemy spojeneacute s velikostiacute těchto zdrojů a citlivostiacute na společenskou podporu

3) Zatiacutem otevřenaacute otaacutezka uacutespěšnosti přechodu k reaktorům III generace (splněniacute

očekaacutevaacuteniacute z hlediska efektivity vyacutestavby a provozu) K tomu potřeba i dostatek

budovanyacutech jednotek a kontinuita Nejleacutepe na tom je VVER1200 a zatiacutem i APR1400

4) Velkyacute potenciaacutel v malyacutech modulaacuterniacutech reaktorech potřeba vyvinout kompaktniacute

model s masovou vyacuterobou (klasickeacute i inovativniacute typy)

5) Pro udržitelneacute využiacutevaacuteniacute jaderneacute energie nutneacute reaktory IV generace nejdaacutele jsou

sodiacutekem a olovem chlazeneacute a vysokoteplotniacute chlazeneacute plynem

6) Urychlovačem řiacutezeneacute transmutory a fuacuteze ndash velkyacute potenciaacutel ale komerčniacute realizace

zatiacutem dost vzdaacutelenaacute ndash velkaacute synergie mezi popsanyacutemi oblastmi

7) Miacuteru využiacutevaacuteniacute jaacutedra silně ovlivniacute reaacutelnaacute miacutera vlivu emisiacute CO2 a nutnost je potlačit

Reaktory IV generace

Proč je potřebujeme

1) Zvyacutešeniacute efektivity využitiacute uranu a thoria (zaacutesoby paliva na mnoho tisiacuteciletiacute) ndash rychleacute

reaktory

2) Sniacuteženiacute objemu a nebezpečnosti radioaktivniacuteho odpadu (uzavřeniacute palivoveacuteho cyklu) ndash

exotickeacute typy s tekutyacutem palivem a průběžnou separaciacute

3) Zvyacutešeniacute efektivity produkce elektřiny a tepla pro průmysl (vysokoteplotniacute reaktory

pro průmysl i produkci vodiacuteku)

4) Uacuteplně noveacute koncepty někdy značně exotickeacute ndash šest třiacuted konceptů

Sodiacutekem chlazenyacute reaktor BN800

Sodiacutekem chlazenyacute reaktor ndash rychlyacute reaktor uacutespěšneacute komerčniacute bloky BN600 a BN800

v Rusku prototyp CEFR (Čiacutena) dokončovanyacute blok Kalpakkam 500 MWe (Indie)

evropskyacute hlavně francouzskyacute projekt ASTRID

Olovem chlazenyacute reaktor ndash rychlyacute reaktor chla-

zenyacute tekutyacutem kovem zkušenosti na ponorkaacutech

BREST-300 ndash prototypovyacute reaktor (Rusko)

Palivovyacute soubor a staveniště reaktoru BREST 300

Sodiacutekovyacute reaktor Kalpakkam (Indie)

Ruskaacute ponorka s olovem chlazenyacutem reaktorem

Vysokoteplotniacute plynem chlazenyacute reaktor ndash chlazenyacute

heacuteliem (přiacutepadně jinyacutem plynem) moderovanyacute

grafitem vysokyacute stupeň vyhořeniacute paliva pasivniacute

bezpečnost dokončovanyacute reaktor s palivem v

podobě kouliacute v Čiacuteně ndash HTR-PM spolupraacutece se

Saudskou Araacutebiiacute

Reaktor chlazenyacute superkritickou vodou ndash nadkritickeacute

bloky s klasickou moderaciacute velmi vysokaacute efektivita

konverze tepla na elektřinu Smyčka se

superkritickou vodou v UacuteJV

Reaktory využiacutevajiacuteciacute tekuteacute soli ndash využitiacute fluoroveacute

soliacute s lithiem tekuteacute palivo ndash nejinovativnějšiacute

princip různeacute typy moderace (energetickeacuteho

spektra) Vhodnyacute pro konverzi thoria 232 na uran

233 Nejdaacutele v Čiacuteně Zapojeniacute CVŘ a UacuteJV

Rychlyacute reaktor chlazenyacute plynem ndash chlazeniacute heliem

nemoderovanyacute evropskyacute projekt ALLEGRO

uacutevahy o jeho vyacutestavbě ve Středniacute Evropě heliovaacute

smyčka v UacuteJV as Řež

Kuloveacute palivo pro reaktor HTR-PM v Čiacuteně

Instalace reaktoru HTR-PM v Čiacuteně

Scheacutema projektu reaktoru Allegro

Prvniacute dokončovaneacute uacuteložiště vyhořeleacuteho paliva

Onkalo

Finsko ndash bliacutezko elektraacuterny

Olkiluoto

Žulovyacute masiacutev ndash umiacutestěniacute

500 m pod povrchem

2004 ndash začaacutetek ražby

2015 ndash licence pro vyacutestavbu

2020 ndash dokončeniacute 1etapy

2024 ndash začaacutetek uklaacutedaacuteniacute

Recyklace ndash palivo MOX

Využitiacute uranu a plutonia z vyhořeleacuteho

paliva

Přepracovaciacute zaacutevod ndash separace uranu a

plutonia

Přepracovaacuteniacute a produkci MOX ndash

Francie Velkaacute Britaacutenie Rusko

Sniacuteženiacute potřeby čerstveacuteho uranu a

zmenšeniacute objemu odpadu

Radionuklidoveacute zdroje pro vesmiacuter ndash chybiacute plutonium 238

Miacutesto 238Pu použiacutet 241Am z jaderneacuteho odpadu

plutonium 238 americium 241

poločas rozpadu 87 7 let 432 let

Nejintenzivnějšiacute gama 004 36

Energie gama 43 keV 60 keV

Energie rozpadu 56 MeV 56 MeV

Hustota energie 054 kWkg 0105 kWkg

Možnost ziacuteskat chemickou separaciacute z vyhořeleacuteho paliva (staryacutech zaacutesob plutonia)

Vyacutehody Možnost ziacuteskaacuteniacute bez speciaacutelniacuteho ozařovaacuteniacute ve speciaacutelniacutem reaktoru

Pomalejšiacute pokles vyacutekonu

Nevyacutehody Teacuteměř 5kraacutet vyššiacute potřebnaacute hmotnost ( 5kraacutet nižšiacute aktivita)

Vyacuteraznějšiacute aktivita gama ndash nutnost řešit stiacuteněniacute před touto radiaciacute

Ziacuteskaacutevaacuteniacute americia 241

Chemickaacute

separace

americia

Čisteacute plutonium americium pro vesmiacuter

Přepracovaacuteniacute

paliva

Separovaneacute plutonium

Čas uloženiacute

Z plutoniiacute jedině 241Pu se rozpadaacute beta rozpadem při rozpadu směsi plutoniiacute

tak vznikaacute pouze izotop americia 241Am (241Pu rarr 241Am T12 = 14 let)

241Pu rarr 241Am

Urychlovačem řiacutezeneacute transmutory

Z čeho se sklaacutedaacute

1) Urychlovač protonů - energie 100 - 1000 MeV

2) Terč - olovo wolfram hellip

3) Naacutedoba obsahujiacuteciacute systeacutem jaderneacuteho odpadu moderaacutetoru

Nutnost separace stabilniacutech a kraacutetkodobyacutech izotopů

Zaacutekladniacute vlastnosti

1) Využiacutevaacute třiacuteštivyacutech reakciacute

2) Velmi vysokaacute hustota neutronů rarr efektivniacute transmutace

3) Podkritickyacute režim provozu

4) Produkce neutronů ve velmi širokeacutem rozmeziacute energiiacute

Scheacutema koncepce urychlovačem řiacutezeneacuteho jaderneacuteho transmutoru

Praacutece na analyacuteze terče Megapie

v horkyacutech komoraacutech v PSI

Olověnyacute terč při testech v laboratoři CERN

Termojadernaacute elektraacuterna

Tokamak ITER ndash prvniacute fuacutezniacute reaktor vyacutekon 500 MW 10kraacutet vyššiacute než vklad demonstruje

chovaacuteniacute plazmy u elektraacuterny fuacutezniacute reakce deuteria a tritia testy s produkciacute tritia

Tokamak ITER ndash produkce 10kraacutet viacutece energie

DEMO ndash prvniacute prototyp fuacutezniacute elektraacuterny ndash i s turbiacutenou a produkciacute paliva (tritia) z lithia

Současnyacute časovyacute plaacuten Sestavovaacuteniacute a instalace zařiacutezeniacute 2018 ndash 2025

prvniacute plazma ndash 2025 přechod na studium fuacutezniacutech reakciacute d+t -2035

Na zaacutekladě vyacutesledků vyacutezkumů za pomociacute ITER (i jeho budovaacuteniacute) přechod k reaacutelneacute

elektraacuterně

Jineacute cesty ndash stelaraacutetor inerciaacutelniacute udrženiacute NIF (USA) ndash zatiacutem daleko za tokamaky

Jakeacute možnosti jaacutedro poskytuje

Efektivniacute většiacute zdroj energie minimaacutelně (chlazeniacute) zaacutevislyacute na miacutestniacutech podmiacutenkaacutech

staacutelyacute stabilniacute vyacutekon rarr vhodneacute zaacutekladniacute většiacute zdroje

Česko ndash Dukovany (4 500 MW) a Temeliacuten (2 1000 MW) ndash celkem 4000 MW (36 )

uacutevaha ndash 2 bloky Temeliacuten a 2 Dukovany ( ~ 5000 MW) ndash 60 elektrickeacute energie

Slovensko - Jaslovskeacute Bohunice (2 bloky 440 MW) a Mochovce (2 bloky 440 MW) - 50

dokončovaacuteny ndash 2 bloky Mochovce (440 MW) 1 blok Jaslovskeacute Bohunice (~ 1500 MW)

V budoucnu i dalšiacute elektraacuterny ndash podiacutel na elektřině 70 ndash 80 většiacute podiacutel u tepla vodiacutek

U elektřiny by tak podiacutel mohl byacutet až 70 ndash 80 (nemaacute smysl byacutet většiacute)

Většiacute využitiacute v dopravě v přiacutepadě přechodu na

elektromobily a vodiacutekoveacute hospodaacuteřstviacute

Nahrazeniacute hlavně uhelnyacutech elektraacuteren ndash sniacuteženiacute produkce CO2

Teplaacuterny ndash přechod na menšiacute kompaktniacute zdroje

Možnost kompaktniacutech malyacutech zdrojů kde by se

neměnilo palivo ale celaacute elektraacuterna

Nutnost vhodneacute kombinace a doplňovaacuteniacute s dalšiacutemi

zdroji a uacutesporami

Jadernaacute energetika neniacute samospasitelnaacute ale může byacutet vyacuteznamnyacutem zdrojem energie

Budovanyacute

plovouciacute reaktor

(70 MWe)

EPR reaktor

Některeacute možneacute energetickeacute sceacutenaacuteře

Sceacutenaacuteř 1 Superniacutezkoemisniacute ndash postaveniacute většiacuteho počtu jadernyacutech bloků intenzivniacute

budovaacuteniacute obnovitelnyacutech zdrojů uacuteložiště energie hellip

Česko by zaacutesadně přispělo ke sniacuteženiacute emisiacute

Dnes už velmi nepravděpodobnyacute

Sceacutenaacuteř 3 Druheacute Bavorsko ndash postupnyacute uacutebytek vyacutekonu v jadernyacutech a uhelnyacutech zdrojiacutech

spoleacutehaacuteniacute na větrneacute zdroje na severu Německa a plynoveacute

zdroje regulujiacuteciacute siacuteť u naacutes i v Německu

Situace v Bavorsku ukaacuteže k čemu sceacutenaacuteř vede

Sceacutenaacuteř pravděpodobnyacute v přiacutepadě pokračovaacuteniacute současneacute

nečinnosti

Sceacutenaacuteř 4 Vyacutepadek Dukovan už v roce 2025 ndash třeba tlakem Rakouska a Německa ndash spolu

s odstavenyacutemi uhelnyacutemi bloky ztraacuteta přes 6 GW vyacutekonu

V přiacutepadě nečinnosti a cestě k Bavorskeacutemu sceacutenaacuteři povede

k velkyacutem naacuterokům na regulaci a import elektřiny

Sceacutenaacuteř 2 ASEK ndash poměrně širokeacute rozmeziacute umožňujiacuteciacute optimalizaci podle podmiacutenek

nutnost vyacutestavby jadernyacutech bloků a uacutespěšnyacute rozvoj

obnovitelnyacutech zdrojů a uklaacutedaacuteniacute energie

Je třeba naleacutezt optimum a ve všech sceacutenaacuteřiacutech zajistit bezpečneacute fungovaacuteniacute našeho

energetickeacute ndash vyacutezva pro všechny souvisejiacuteciacute obory

Zaacutevěr1) Jadernaacute energetika prokaacutezala možnost velice efektivniacuteho přechodu k niacutezkoemisniacute

elektroenergetice (Francie Šveacutedsko Ontario hellip)

2) Probleacutemy spojeneacute s velikostiacute těchto zdrojů a citlivostiacute na společenskou podporu

3) Zatiacutem otevřenaacute otaacutezka uacutespěšnosti přechodu k reaktorům III generace (splněniacute

očekaacutevaacuteniacute z hlediska efektivity vyacutestavby a provozu) K tomu potřeba i dostatek

budovanyacutech jednotek a kontinuita Nejleacutepe na tom je VVER1200 a zatiacutem i APR1400

4) Velkyacute potenciaacutel v malyacutech modulaacuterniacutech reaktorech potřeba vyvinout kompaktniacute

model s masovou vyacuterobou (klasickeacute i inovativniacute typy)

5) Pro udržitelneacute využiacutevaacuteniacute jaderneacute energie nutneacute reaktory IV generace nejdaacutele jsou

sodiacutekem a olovem chlazeneacute a vysokoteplotniacute chlazeneacute plynem

6) Urychlovačem řiacutezeneacute transmutory a fuacuteze ndash velkyacute potenciaacutel ale komerčniacute realizace

zatiacutem dost vzdaacutelenaacute ndash velkaacute synergie mezi popsanyacutemi oblastmi

7) Miacuteru využiacutevaacuteniacute jaacutedra silně ovlivniacute reaacutelnaacute miacutera vlivu emisiacute CO2 a nutnost je potlačit

Sodiacutekem chlazenyacute reaktor ndash rychlyacute reaktor uacutespěšneacute komerčniacute bloky BN600 a BN800

v Rusku prototyp CEFR (Čiacutena) dokončovanyacute blok Kalpakkam 500 MWe (Indie)

evropskyacute hlavně francouzskyacute projekt ASTRID

Olovem chlazenyacute reaktor ndash rychlyacute reaktor chla-

zenyacute tekutyacutem kovem zkušenosti na ponorkaacutech

BREST-300 ndash prototypovyacute reaktor (Rusko)

Palivovyacute soubor a staveniště reaktoru BREST 300

Sodiacutekovyacute reaktor Kalpakkam (Indie)

Ruskaacute ponorka s olovem chlazenyacutem reaktorem

Vysokoteplotniacute plynem chlazenyacute reaktor ndash chlazenyacute

heacuteliem (přiacutepadně jinyacutem plynem) moderovanyacute

grafitem vysokyacute stupeň vyhořeniacute paliva pasivniacute

bezpečnost dokončovanyacute reaktor s palivem v

podobě kouliacute v Čiacuteně ndash HTR-PM spolupraacutece se

Saudskou Araacutebiiacute

Reaktor chlazenyacute superkritickou vodou ndash nadkritickeacute

bloky s klasickou moderaciacute velmi vysokaacute efektivita

konverze tepla na elektřinu Smyčka se

superkritickou vodou v UacuteJV

Reaktory využiacutevajiacuteciacute tekuteacute soli ndash využitiacute fluoroveacute

soliacute s lithiem tekuteacute palivo ndash nejinovativnějšiacute

princip různeacute typy moderace (energetickeacuteho

spektra) Vhodnyacute pro konverzi thoria 232 na uran

233 Nejdaacutele v Čiacuteně Zapojeniacute CVŘ a UacuteJV

Rychlyacute reaktor chlazenyacute plynem ndash chlazeniacute heliem

nemoderovanyacute evropskyacute projekt ALLEGRO

uacutevahy o jeho vyacutestavbě ve Středniacute Evropě heliovaacute

smyčka v UacuteJV as Řež

Kuloveacute palivo pro reaktor HTR-PM v Čiacuteně

Instalace reaktoru HTR-PM v Čiacuteně

Scheacutema projektu reaktoru Allegro

Prvniacute dokončovaneacute uacuteložiště vyhořeleacuteho paliva

Onkalo

Finsko ndash bliacutezko elektraacuterny

Olkiluoto

Žulovyacute masiacutev ndash umiacutestěniacute

500 m pod povrchem

2004 ndash začaacutetek ražby

2015 ndash licence pro vyacutestavbu

2020 ndash dokončeniacute 1etapy

2024 ndash začaacutetek uklaacutedaacuteniacute

Recyklace ndash palivo MOX

Využitiacute uranu a plutonia z vyhořeleacuteho

paliva

Přepracovaciacute zaacutevod ndash separace uranu a

plutonia

Přepracovaacuteniacute a produkci MOX ndash

Francie Velkaacute Britaacutenie Rusko

Sniacuteženiacute potřeby čerstveacuteho uranu a

zmenšeniacute objemu odpadu

Radionuklidoveacute zdroje pro vesmiacuter ndash chybiacute plutonium 238

Miacutesto 238Pu použiacutet 241Am z jaderneacuteho odpadu

plutonium 238 americium 241

poločas rozpadu 87 7 let 432 let

Nejintenzivnějšiacute gama 004 36

Energie gama 43 keV 60 keV

Energie rozpadu 56 MeV 56 MeV

Hustota energie 054 kWkg 0105 kWkg

Možnost ziacuteskat chemickou separaciacute z vyhořeleacuteho paliva (staryacutech zaacutesob plutonia)

Vyacutehody Možnost ziacuteskaacuteniacute bez speciaacutelniacuteho ozařovaacuteniacute ve speciaacutelniacutem reaktoru

Pomalejšiacute pokles vyacutekonu

Nevyacutehody Teacuteměř 5kraacutet vyššiacute potřebnaacute hmotnost ( 5kraacutet nižšiacute aktivita)

Vyacuteraznějšiacute aktivita gama ndash nutnost řešit stiacuteněniacute před touto radiaciacute

Ziacuteskaacutevaacuteniacute americia 241

Chemickaacute

separace

americia

Čisteacute plutonium americium pro vesmiacuter

Přepracovaacuteniacute

paliva

Separovaneacute plutonium

Čas uloženiacute

Z plutoniiacute jedině 241Pu se rozpadaacute beta rozpadem při rozpadu směsi plutoniiacute

tak vznikaacute pouze izotop americia 241Am (241Pu rarr 241Am T12 = 14 let)

241Pu rarr 241Am

Urychlovačem řiacutezeneacute transmutory

Z čeho se sklaacutedaacute

1) Urychlovač protonů - energie 100 - 1000 MeV

2) Terč - olovo wolfram hellip

3) Naacutedoba obsahujiacuteciacute systeacutem jaderneacuteho odpadu moderaacutetoru

Nutnost separace stabilniacutech a kraacutetkodobyacutech izotopů

Zaacutekladniacute vlastnosti

1) Využiacutevaacute třiacuteštivyacutech reakciacute

2) Velmi vysokaacute hustota neutronů rarr efektivniacute transmutace

3) Podkritickyacute režim provozu

4) Produkce neutronů ve velmi širokeacutem rozmeziacute energiiacute

Scheacutema koncepce urychlovačem řiacutezeneacuteho jaderneacuteho transmutoru

Praacutece na analyacuteze terče Megapie

v horkyacutech komoraacutech v PSI

Olověnyacute terč při testech v laboratoři CERN

Termojadernaacute elektraacuterna

Tokamak ITER ndash prvniacute fuacutezniacute reaktor vyacutekon 500 MW 10kraacutet vyššiacute než vklad demonstruje

chovaacuteniacute plazmy u elektraacuterny fuacutezniacute reakce deuteria a tritia testy s produkciacute tritia

Tokamak ITER ndash produkce 10kraacutet viacutece energie

DEMO ndash prvniacute prototyp fuacutezniacute elektraacuterny ndash i s turbiacutenou a produkciacute paliva (tritia) z lithia

Současnyacute časovyacute plaacuten Sestavovaacuteniacute a instalace zařiacutezeniacute 2018 ndash 2025

prvniacute plazma ndash 2025 přechod na studium fuacutezniacutech reakciacute d+t -2035

Na zaacutekladě vyacutesledků vyacutezkumů za pomociacute ITER (i jeho budovaacuteniacute) přechod k reaacutelneacute

elektraacuterně

Jineacute cesty ndash stelaraacutetor inerciaacutelniacute udrženiacute NIF (USA) ndash zatiacutem daleko za tokamaky

Jakeacute možnosti jaacutedro poskytuje

Efektivniacute většiacute zdroj energie minimaacutelně (chlazeniacute) zaacutevislyacute na miacutestniacutech podmiacutenkaacutech

staacutelyacute stabilniacute vyacutekon rarr vhodneacute zaacutekladniacute většiacute zdroje

Česko ndash Dukovany (4 500 MW) a Temeliacuten (2 1000 MW) ndash celkem 4000 MW (36 )

uacutevaha ndash 2 bloky Temeliacuten a 2 Dukovany ( ~ 5000 MW) ndash 60 elektrickeacute energie

Slovensko - Jaslovskeacute Bohunice (2 bloky 440 MW) a Mochovce (2 bloky 440 MW) - 50

dokončovaacuteny ndash 2 bloky Mochovce (440 MW) 1 blok Jaslovskeacute Bohunice (~ 1500 MW)

V budoucnu i dalšiacute elektraacuterny ndash podiacutel na elektřině 70 ndash 80 většiacute podiacutel u tepla vodiacutek

U elektřiny by tak podiacutel mohl byacutet až 70 ndash 80 (nemaacute smysl byacutet většiacute)

Většiacute využitiacute v dopravě v přiacutepadě přechodu na

elektromobily a vodiacutekoveacute hospodaacuteřstviacute

Nahrazeniacute hlavně uhelnyacutech elektraacuteren ndash sniacuteženiacute produkce CO2

Teplaacuterny ndash přechod na menšiacute kompaktniacute zdroje

Možnost kompaktniacutech malyacutech zdrojů kde by se

neměnilo palivo ale celaacute elektraacuterna

Nutnost vhodneacute kombinace a doplňovaacuteniacute s dalšiacutemi

zdroji a uacutesporami

Jadernaacute energetika neniacute samospasitelnaacute ale může byacutet vyacuteznamnyacutem zdrojem energie

Budovanyacute

plovouciacute reaktor

(70 MWe)

EPR reaktor

Některeacute možneacute energetickeacute sceacutenaacuteře

Sceacutenaacuteř 1 Superniacutezkoemisniacute ndash postaveniacute většiacuteho počtu jadernyacutech bloků intenzivniacute

budovaacuteniacute obnovitelnyacutech zdrojů uacuteložiště energie hellip

Česko by zaacutesadně přispělo ke sniacuteženiacute emisiacute

Dnes už velmi nepravděpodobnyacute

Sceacutenaacuteř 3 Druheacute Bavorsko ndash postupnyacute uacutebytek vyacutekonu v jadernyacutech a uhelnyacutech zdrojiacutech

spoleacutehaacuteniacute na větrneacute zdroje na severu Německa a plynoveacute

zdroje regulujiacuteciacute siacuteť u naacutes i v Německu

Situace v Bavorsku ukaacuteže k čemu sceacutenaacuteř vede

Sceacutenaacuteř pravděpodobnyacute v přiacutepadě pokračovaacuteniacute současneacute

nečinnosti

Sceacutenaacuteř 4 Vyacutepadek Dukovan už v roce 2025 ndash třeba tlakem Rakouska a Německa ndash spolu

s odstavenyacutemi uhelnyacutemi bloky ztraacuteta přes 6 GW vyacutekonu

V přiacutepadě nečinnosti a cestě k Bavorskeacutemu sceacutenaacuteři povede

k velkyacutem naacuterokům na regulaci a import elektřiny

Sceacutenaacuteř 2 ASEK ndash poměrně širokeacute rozmeziacute umožňujiacuteciacute optimalizaci podle podmiacutenek

nutnost vyacutestavby jadernyacutech bloků a uacutespěšnyacute rozvoj

obnovitelnyacutech zdrojů a uklaacutedaacuteniacute energie

Je třeba naleacutezt optimum a ve všech sceacutenaacuteřiacutech zajistit bezpečneacute fungovaacuteniacute našeho

energetickeacute ndash vyacutezva pro všechny souvisejiacuteciacute obory

Zaacutevěr1) Jadernaacute energetika prokaacutezala možnost velice efektivniacuteho přechodu k niacutezkoemisniacute

elektroenergetice (Francie Šveacutedsko Ontario hellip)

2) Probleacutemy spojeneacute s velikostiacute těchto zdrojů a citlivostiacute na společenskou podporu

3) Zatiacutem otevřenaacute otaacutezka uacutespěšnosti přechodu k reaktorům III generace (splněniacute

očekaacutevaacuteniacute z hlediska efektivity vyacutestavby a provozu) K tomu potřeba i dostatek

budovanyacutech jednotek a kontinuita Nejleacutepe na tom je VVER1200 a zatiacutem i APR1400

4) Velkyacute potenciaacutel v malyacutech modulaacuterniacutech reaktorech potřeba vyvinout kompaktniacute

model s masovou vyacuterobou (klasickeacute i inovativniacute typy)

5) Pro udržitelneacute využiacutevaacuteniacute jaderneacute energie nutneacute reaktory IV generace nejdaacutele jsou

sodiacutekem a olovem chlazeneacute a vysokoteplotniacute chlazeneacute plynem

6) Urychlovačem řiacutezeneacute transmutory a fuacuteze ndash velkyacute potenciaacutel ale komerčniacute realizace

zatiacutem dost vzdaacutelenaacute ndash velkaacute synergie mezi popsanyacutemi oblastmi

7) Miacuteru využiacutevaacuteniacute jaacutedra silně ovlivniacute reaacutelnaacute miacutera vlivu emisiacute CO2 a nutnost je potlačit

Vysokoteplotniacute plynem chlazenyacute reaktor ndash chlazenyacute

heacuteliem (přiacutepadně jinyacutem plynem) moderovanyacute

grafitem vysokyacute stupeň vyhořeniacute paliva pasivniacute

bezpečnost dokončovanyacute reaktor s palivem v

podobě kouliacute v Čiacuteně ndash HTR-PM spolupraacutece se

Saudskou Araacutebiiacute

Reaktor chlazenyacute superkritickou vodou ndash nadkritickeacute

bloky s klasickou moderaciacute velmi vysokaacute efektivita

konverze tepla na elektřinu Smyčka se

superkritickou vodou v UacuteJV

Reaktory využiacutevajiacuteciacute tekuteacute soli ndash využitiacute fluoroveacute

soliacute s lithiem tekuteacute palivo ndash nejinovativnějšiacute

princip různeacute typy moderace (energetickeacuteho

spektra) Vhodnyacute pro konverzi thoria 232 na uran

233 Nejdaacutele v Čiacuteně Zapojeniacute CVŘ a UacuteJV

Rychlyacute reaktor chlazenyacute plynem ndash chlazeniacute heliem

nemoderovanyacute evropskyacute projekt ALLEGRO

uacutevahy o jeho vyacutestavbě ve Středniacute Evropě heliovaacute

smyčka v UacuteJV as Řež

Kuloveacute palivo pro reaktor HTR-PM v Čiacuteně

Instalace reaktoru HTR-PM v Čiacuteně

Scheacutema projektu reaktoru Allegro

Prvniacute dokončovaneacute uacuteložiště vyhořeleacuteho paliva

Onkalo

Finsko ndash bliacutezko elektraacuterny

Olkiluoto

Žulovyacute masiacutev ndash umiacutestěniacute

500 m pod povrchem

2004 ndash začaacutetek ražby

2015 ndash licence pro vyacutestavbu

2020 ndash dokončeniacute 1etapy

2024 ndash začaacutetek uklaacutedaacuteniacute

Recyklace ndash palivo MOX

Využitiacute uranu a plutonia z vyhořeleacuteho

paliva

Přepracovaciacute zaacutevod ndash separace uranu a

plutonia

Přepracovaacuteniacute a produkci MOX ndash

Francie Velkaacute Britaacutenie Rusko

Sniacuteženiacute potřeby čerstveacuteho uranu a

zmenšeniacute objemu odpadu

Radionuklidoveacute zdroje pro vesmiacuter ndash chybiacute plutonium 238

Miacutesto 238Pu použiacutet 241Am z jaderneacuteho odpadu

plutonium 238 americium 241

poločas rozpadu 87 7 let 432 let

Nejintenzivnějšiacute gama 004 36

Energie gama 43 keV 60 keV

Energie rozpadu 56 MeV 56 MeV

Hustota energie 054 kWkg 0105 kWkg

Možnost ziacuteskat chemickou separaciacute z vyhořeleacuteho paliva (staryacutech zaacutesob plutonia)

Vyacutehody Možnost ziacuteskaacuteniacute bez speciaacutelniacuteho ozařovaacuteniacute ve speciaacutelniacutem reaktoru

Pomalejšiacute pokles vyacutekonu

Nevyacutehody Teacuteměř 5kraacutet vyššiacute potřebnaacute hmotnost ( 5kraacutet nižšiacute aktivita)

Vyacuteraznějšiacute aktivita gama ndash nutnost řešit stiacuteněniacute před touto radiaciacute

Ziacuteskaacutevaacuteniacute americia 241

Chemickaacute

separace

americia

Čisteacute plutonium americium pro vesmiacuter

Přepracovaacuteniacute

paliva

Separovaneacute plutonium

Čas uloženiacute

Z plutoniiacute jedině 241Pu se rozpadaacute beta rozpadem při rozpadu směsi plutoniiacute

tak vznikaacute pouze izotop americia 241Am (241Pu rarr 241Am T12 = 14 let)

241Pu rarr 241Am

Urychlovačem řiacutezeneacute transmutory

Z čeho se sklaacutedaacute

1) Urychlovač protonů - energie 100 - 1000 MeV

2) Terč - olovo wolfram hellip

3) Naacutedoba obsahujiacuteciacute systeacutem jaderneacuteho odpadu moderaacutetoru

Nutnost separace stabilniacutech a kraacutetkodobyacutech izotopů

Zaacutekladniacute vlastnosti

1) Využiacutevaacute třiacuteštivyacutech reakciacute

2) Velmi vysokaacute hustota neutronů rarr efektivniacute transmutace

3) Podkritickyacute režim provozu

4) Produkce neutronů ve velmi širokeacutem rozmeziacute energiiacute

Scheacutema koncepce urychlovačem řiacutezeneacuteho jaderneacuteho transmutoru

Praacutece na analyacuteze terče Megapie

v horkyacutech komoraacutech v PSI

Olověnyacute terč při testech v laboratoři CERN

Termojadernaacute elektraacuterna

Tokamak ITER ndash prvniacute fuacutezniacute reaktor vyacutekon 500 MW 10kraacutet vyššiacute než vklad demonstruje

chovaacuteniacute plazmy u elektraacuterny fuacutezniacute reakce deuteria a tritia testy s produkciacute tritia

Tokamak ITER ndash produkce 10kraacutet viacutece energie

DEMO ndash prvniacute prototyp fuacutezniacute elektraacuterny ndash i s turbiacutenou a produkciacute paliva (tritia) z lithia

Současnyacute časovyacute plaacuten Sestavovaacuteniacute a instalace zařiacutezeniacute 2018 ndash 2025

prvniacute plazma ndash 2025 přechod na studium fuacutezniacutech reakciacute d+t -2035

Na zaacutekladě vyacutesledků vyacutezkumů za pomociacute ITER (i jeho budovaacuteniacute) přechod k reaacutelneacute

elektraacuterně

Jineacute cesty ndash stelaraacutetor inerciaacutelniacute udrženiacute NIF (USA) ndash zatiacutem daleko za tokamaky

Jakeacute možnosti jaacutedro poskytuje

Efektivniacute většiacute zdroj energie minimaacutelně (chlazeniacute) zaacutevislyacute na miacutestniacutech podmiacutenkaacutech

staacutelyacute stabilniacute vyacutekon rarr vhodneacute zaacutekladniacute většiacute zdroje

Česko ndash Dukovany (4 500 MW) a Temeliacuten (2 1000 MW) ndash celkem 4000 MW (36 )

uacutevaha ndash 2 bloky Temeliacuten a 2 Dukovany ( ~ 5000 MW) ndash 60 elektrickeacute energie

Slovensko - Jaslovskeacute Bohunice (2 bloky 440 MW) a Mochovce (2 bloky 440 MW) - 50

dokončovaacuteny ndash 2 bloky Mochovce (440 MW) 1 blok Jaslovskeacute Bohunice (~ 1500 MW)

V budoucnu i dalšiacute elektraacuterny ndash podiacutel na elektřině 70 ndash 80 většiacute podiacutel u tepla vodiacutek

U elektřiny by tak podiacutel mohl byacutet až 70 ndash 80 (nemaacute smysl byacutet většiacute)

Většiacute využitiacute v dopravě v přiacutepadě přechodu na

elektromobily a vodiacutekoveacute hospodaacuteřstviacute

Nahrazeniacute hlavně uhelnyacutech elektraacuteren ndash sniacuteženiacute produkce CO2

Teplaacuterny ndash přechod na menšiacute kompaktniacute zdroje

Možnost kompaktniacutech malyacutech zdrojů kde by se

neměnilo palivo ale celaacute elektraacuterna

Nutnost vhodneacute kombinace a doplňovaacuteniacute s dalšiacutemi

zdroji a uacutesporami

Jadernaacute energetika neniacute samospasitelnaacute ale může byacutet vyacuteznamnyacutem zdrojem energie

Budovanyacute

plovouciacute reaktor

(70 MWe)

EPR reaktor

Některeacute možneacute energetickeacute sceacutenaacuteře

Sceacutenaacuteř 1 Superniacutezkoemisniacute ndash postaveniacute většiacuteho počtu jadernyacutech bloků intenzivniacute

budovaacuteniacute obnovitelnyacutech zdrojů uacuteložiště energie hellip

Česko by zaacutesadně přispělo ke sniacuteženiacute emisiacute

Dnes už velmi nepravděpodobnyacute

Sceacutenaacuteř 3 Druheacute Bavorsko ndash postupnyacute uacutebytek vyacutekonu v jadernyacutech a uhelnyacutech zdrojiacutech

spoleacutehaacuteniacute na větrneacute zdroje na severu Německa a plynoveacute

zdroje regulujiacuteciacute siacuteť u naacutes i v Německu

Situace v Bavorsku ukaacuteže k čemu sceacutenaacuteř vede

Sceacutenaacuteř pravděpodobnyacute v přiacutepadě pokračovaacuteniacute současneacute

nečinnosti

Sceacutenaacuteř 4 Vyacutepadek Dukovan už v roce 2025 ndash třeba tlakem Rakouska a Německa ndash spolu

s odstavenyacutemi uhelnyacutemi bloky ztraacuteta přes 6 GW vyacutekonu

V přiacutepadě nečinnosti a cestě k Bavorskeacutemu sceacutenaacuteři povede

k velkyacutem naacuterokům na regulaci a import elektřiny

Sceacutenaacuteř 2 ASEK ndash poměrně širokeacute rozmeziacute umožňujiacuteciacute optimalizaci podle podmiacutenek

nutnost vyacutestavby jadernyacutech bloků a uacutespěšnyacute rozvoj

obnovitelnyacutech zdrojů a uklaacutedaacuteniacute energie

Je třeba naleacutezt optimum a ve všech sceacutenaacuteřiacutech zajistit bezpečneacute fungovaacuteniacute našeho

energetickeacute ndash vyacutezva pro všechny souvisejiacuteciacute obory

Zaacutevěr1) Jadernaacute energetika prokaacutezala možnost velice efektivniacuteho přechodu k niacutezkoemisniacute

elektroenergetice (Francie Šveacutedsko Ontario hellip)

2) Probleacutemy spojeneacute s velikostiacute těchto zdrojů a citlivostiacute na společenskou podporu

3) Zatiacutem otevřenaacute otaacutezka uacutespěšnosti přechodu k reaktorům III generace (splněniacute

očekaacutevaacuteniacute z hlediska efektivity vyacutestavby a provozu) K tomu potřeba i dostatek

budovanyacutech jednotek a kontinuita Nejleacutepe na tom je VVER1200 a zatiacutem i APR1400

4) Velkyacute potenciaacutel v malyacutech modulaacuterniacutech reaktorech potřeba vyvinout kompaktniacute

model s masovou vyacuterobou (klasickeacute i inovativniacute typy)

5) Pro udržitelneacute využiacutevaacuteniacute jaderneacute energie nutneacute reaktory IV generace nejdaacutele jsou

sodiacutekem a olovem chlazeneacute a vysokoteplotniacute chlazeneacute plynem

6) Urychlovačem řiacutezeneacute transmutory a fuacuteze ndash velkyacute potenciaacutel ale komerčniacute realizace

zatiacutem dost vzdaacutelenaacute ndash velkaacute synergie mezi popsanyacutemi oblastmi

7) Miacuteru využiacutevaacuteniacute jaacutedra silně ovlivniacute reaacutelnaacute miacutera vlivu emisiacute CO2 a nutnost je potlačit

Prvniacute dokončovaneacute uacuteložiště vyhořeleacuteho paliva

Onkalo

Finsko ndash bliacutezko elektraacuterny

Olkiluoto

Žulovyacute masiacutev ndash umiacutestěniacute

500 m pod povrchem

2004 ndash začaacutetek ražby

2015 ndash licence pro vyacutestavbu

2020 ndash dokončeniacute 1etapy

2024 ndash začaacutetek uklaacutedaacuteniacute

Recyklace ndash palivo MOX

Využitiacute uranu a plutonia z vyhořeleacuteho

paliva

Přepracovaciacute zaacutevod ndash separace uranu a

plutonia

Přepracovaacuteniacute a produkci MOX ndash

Francie Velkaacute Britaacutenie Rusko

Sniacuteženiacute potřeby čerstveacuteho uranu a

zmenšeniacute objemu odpadu

Radionuklidoveacute zdroje pro vesmiacuter ndash chybiacute plutonium 238

Miacutesto 238Pu použiacutet 241Am z jaderneacuteho odpadu

plutonium 238 americium 241

poločas rozpadu 87 7 let 432 let

Nejintenzivnějšiacute gama 004 36

Energie gama 43 keV 60 keV

Energie rozpadu 56 MeV 56 MeV

Hustota energie 054 kWkg 0105 kWkg

Možnost ziacuteskat chemickou separaciacute z vyhořeleacuteho paliva (staryacutech zaacutesob plutonia)

Vyacutehody Možnost ziacuteskaacuteniacute bez speciaacutelniacuteho ozařovaacuteniacute ve speciaacutelniacutem reaktoru

Pomalejšiacute pokles vyacutekonu

Nevyacutehody Teacuteměř 5kraacutet vyššiacute potřebnaacute hmotnost ( 5kraacutet nižšiacute aktivita)

Vyacuteraznějšiacute aktivita gama ndash nutnost řešit stiacuteněniacute před touto radiaciacute

Ziacuteskaacutevaacuteniacute americia 241

Chemickaacute

separace

americia

Čisteacute plutonium americium pro vesmiacuter

Přepracovaacuteniacute

paliva

Separovaneacute plutonium

Čas uloženiacute

Z plutoniiacute jedině 241Pu se rozpadaacute beta rozpadem při rozpadu směsi plutoniiacute

tak vznikaacute pouze izotop americia 241Am (241Pu rarr 241Am T12 = 14 let)

241Pu rarr 241Am

Urychlovačem řiacutezeneacute transmutory

Z čeho se sklaacutedaacute

1) Urychlovač protonů - energie 100 - 1000 MeV

2) Terč - olovo wolfram hellip

3) Naacutedoba obsahujiacuteciacute systeacutem jaderneacuteho odpadu moderaacutetoru

Nutnost separace stabilniacutech a kraacutetkodobyacutech izotopů

Zaacutekladniacute vlastnosti

1) Využiacutevaacute třiacuteštivyacutech reakciacute

2) Velmi vysokaacute hustota neutronů rarr efektivniacute transmutace

3) Podkritickyacute režim provozu

4) Produkce neutronů ve velmi širokeacutem rozmeziacute energiiacute

Scheacutema koncepce urychlovačem řiacutezeneacuteho jaderneacuteho transmutoru

Praacutece na analyacuteze terče Megapie

v horkyacutech komoraacutech v PSI

Olověnyacute terč při testech v laboratoři CERN

Termojadernaacute elektraacuterna

Tokamak ITER ndash prvniacute fuacutezniacute reaktor vyacutekon 500 MW 10kraacutet vyššiacute než vklad demonstruje

chovaacuteniacute plazmy u elektraacuterny fuacutezniacute reakce deuteria a tritia testy s produkciacute tritia

Tokamak ITER ndash produkce 10kraacutet viacutece energie

DEMO ndash prvniacute prototyp fuacutezniacute elektraacuterny ndash i s turbiacutenou a produkciacute paliva (tritia) z lithia

Současnyacute časovyacute plaacuten Sestavovaacuteniacute a instalace zařiacutezeniacute 2018 ndash 2025

prvniacute plazma ndash 2025 přechod na studium fuacutezniacutech reakciacute d+t -2035

Na zaacutekladě vyacutesledků vyacutezkumů za pomociacute ITER (i jeho budovaacuteniacute) přechod k reaacutelneacute

elektraacuterně

Jineacute cesty ndash stelaraacutetor inerciaacutelniacute udrženiacute NIF (USA) ndash zatiacutem daleko za tokamaky

Jakeacute možnosti jaacutedro poskytuje

Efektivniacute většiacute zdroj energie minimaacutelně (chlazeniacute) zaacutevislyacute na miacutestniacutech podmiacutenkaacutech

staacutelyacute stabilniacute vyacutekon rarr vhodneacute zaacutekladniacute většiacute zdroje

Česko ndash Dukovany (4 500 MW) a Temeliacuten (2 1000 MW) ndash celkem 4000 MW (36 )

uacutevaha ndash 2 bloky Temeliacuten a 2 Dukovany ( ~ 5000 MW) ndash 60 elektrickeacute energie

Slovensko - Jaslovskeacute Bohunice (2 bloky 440 MW) a Mochovce (2 bloky 440 MW) - 50

dokončovaacuteny ndash 2 bloky Mochovce (440 MW) 1 blok Jaslovskeacute Bohunice (~ 1500 MW)

V budoucnu i dalšiacute elektraacuterny ndash podiacutel na elektřině 70 ndash 80 většiacute podiacutel u tepla vodiacutek

U elektřiny by tak podiacutel mohl byacutet až 70 ndash 80 (nemaacute smysl byacutet většiacute)

Většiacute využitiacute v dopravě v přiacutepadě přechodu na

elektromobily a vodiacutekoveacute hospodaacuteřstviacute

Nahrazeniacute hlavně uhelnyacutech elektraacuteren ndash sniacuteženiacute produkce CO2

Teplaacuterny ndash přechod na menšiacute kompaktniacute zdroje

Možnost kompaktniacutech malyacutech zdrojů kde by se

neměnilo palivo ale celaacute elektraacuterna

Nutnost vhodneacute kombinace a doplňovaacuteniacute s dalšiacutemi

zdroji a uacutesporami

Jadernaacute energetika neniacute samospasitelnaacute ale může byacutet vyacuteznamnyacutem zdrojem energie

Budovanyacute

plovouciacute reaktor

(70 MWe)

EPR reaktor

Některeacute možneacute energetickeacute sceacutenaacuteře

Sceacutenaacuteř 1 Superniacutezkoemisniacute ndash postaveniacute většiacuteho počtu jadernyacutech bloků intenzivniacute

budovaacuteniacute obnovitelnyacutech zdrojů uacuteložiště energie hellip

Česko by zaacutesadně přispělo ke sniacuteženiacute emisiacute

Dnes už velmi nepravděpodobnyacute

Sceacutenaacuteř 3 Druheacute Bavorsko ndash postupnyacute uacutebytek vyacutekonu v jadernyacutech a uhelnyacutech zdrojiacutech

spoleacutehaacuteniacute na větrneacute zdroje na severu Německa a plynoveacute

zdroje regulujiacuteciacute siacuteť u naacutes i v Německu

Situace v Bavorsku ukaacuteže k čemu sceacutenaacuteř vede

Sceacutenaacuteř pravděpodobnyacute v přiacutepadě pokračovaacuteniacute současneacute

nečinnosti

Sceacutenaacuteř 4 Vyacutepadek Dukovan už v roce 2025 ndash třeba tlakem Rakouska a Německa ndash spolu

s odstavenyacutemi uhelnyacutemi bloky ztraacuteta přes 6 GW vyacutekonu

V přiacutepadě nečinnosti a cestě k Bavorskeacutemu sceacutenaacuteři povede

k velkyacutem naacuterokům na regulaci a import elektřiny

Sceacutenaacuteř 2 ASEK ndash poměrně širokeacute rozmeziacute umožňujiacuteciacute optimalizaci podle podmiacutenek

nutnost vyacutestavby jadernyacutech bloků a uacutespěšnyacute rozvoj

obnovitelnyacutech zdrojů a uklaacutedaacuteniacute energie

Je třeba naleacutezt optimum a ve všech sceacutenaacuteřiacutech zajistit bezpečneacute fungovaacuteniacute našeho

energetickeacute ndash vyacutezva pro všechny souvisejiacuteciacute obory

Zaacutevěr1) Jadernaacute energetika prokaacutezala možnost velice efektivniacuteho přechodu k niacutezkoemisniacute

elektroenergetice (Francie Šveacutedsko Ontario hellip)

2) Probleacutemy spojeneacute s velikostiacute těchto zdrojů a citlivostiacute na společenskou podporu

3) Zatiacutem otevřenaacute otaacutezka uacutespěšnosti přechodu k reaktorům III generace (splněniacute

očekaacutevaacuteniacute z hlediska efektivity vyacutestavby a provozu) K tomu potřeba i dostatek

budovanyacutech jednotek a kontinuita Nejleacutepe na tom je VVER1200 a zatiacutem i APR1400

4) Velkyacute potenciaacutel v malyacutech modulaacuterniacutech reaktorech potřeba vyvinout kompaktniacute

model s masovou vyacuterobou (klasickeacute i inovativniacute typy)

5) Pro udržitelneacute využiacutevaacuteniacute jaderneacute energie nutneacute reaktory IV generace nejdaacutele jsou

sodiacutekem a olovem chlazeneacute a vysokoteplotniacute chlazeneacute plynem

6) Urychlovačem řiacutezeneacute transmutory a fuacuteze ndash velkyacute potenciaacutel ale komerčniacute realizace

zatiacutem dost vzdaacutelenaacute ndash velkaacute synergie mezi popsanyacutemi oblastmi

7) Miacuteru využiacutevaacuteniacute jaacutedra silně ovlivniacute reaacutelnaacute miacutera vlivu emisiacute CO2 a nutnost je potlačit

Recyklace ndash palivo MOX

Využitiacute uranu a plutonia z vyhořeleacuteho

paliva

Přepracovaciacute zaacutevod ndash separace uranu a

plutonia

Přepracovaacuteniacute a produkci MOX ndash

Francie Velkaacute Britaacutenie Rusko

Sniacuteženiacute potřeby čerstveacuteho uranu a

zmenšeniacute objemu odpadu

Radionuklidoveacute zdroje pro vesmiacuter ndash chybiacute plutonium 238

Miacutesto 238Pu použiacutet 241Am z jaderneacuteho odpadu

plutonium 238 americium 241

poločas rozpadu 87 7 let 432 let

Nejintenzivnějšiacute gama 004 36

Energie gama 43 keV 60 keV

Energie rozpadu 56 MeV 56 MeV

Hustota energie 054 kWkg 0105 kWkg

Možnost ziacuteskat chemickou separaciacute z vyhořeleacuteho paliva (staryacutech zaacutesob plutonia)

Vyacutehody Možnost ziacuteskaacuteniacute bez speciaacutelniacuteho ozařovaacuteniacute ve speciaacutelniacutem reaktoru

Pomalejšiacute pokles vyacutekonu

Nevyacutehody Teacuteměř 5kraacutet vyššiacute potřebnaacute hmotnost ( 5kraacutet nižšiacute aktivita)

Vyacuteraznějšiacute aktivita gama ndash nutnost řešit stiacuteněniacute před touto radiaciacute

Ziacuteskaacutevaacuteniacute americia 241

Chemickaacute

separace

americia

Čisteacute plutonium americium pro vesmiacuter

Přepracovaacuteniacute

paliva

Separovaneacute plutonium

Čas uloženiacute

Z plutoniiacute jedině 241Pu se rozpadaacute beta rozpadem při rozpadu směsi plutoniiacute

tak vznikaacute pouze izotop americia 241Am (241Pu rarr 241Am T12 = 14 let)

241Pu rarr 241Am

Urychlovačem řiacutezeneacute transmutory

Z čeho se sklaacutedaacute

1) Urychlovač protonů - energie 100 - 1000 MeV

2) Terč - olovo wolfram hellip

3) Naacutedoba obsahujiacuteciacute systeacutem jaderneacuteho odpadu moderaacutetoru

Nutnost separace stabilniacutech a kraacutetkodobyacutech izotopů

Zaacutekladniacute vlastnosti

1) Využiacutevaacute třiacuteštivyacutech reakciacute

2) Velmi vysokaacute hustota neutronů rarr efektivniacute transmutace

3) Podkritickyacute režim provozu

4) Produkce neutronů ve velmi širokeacutem rozmeziacute energiiacute

Scheacutema koncepce urychlovačem řiacutezeneacuteho jaderneacuteho transmutoru

Praacutece na analyacuteze terče Megapie

v horkyacutech komoraacutech v PSI

Olověnyacute terč při testech v laboratoři CERN

Termojadernaacute elektraacuterna

Tokamak ITER ndash prvniacute fuacutezniacute reaktor vyacutekon 500 MW 10kraacutet vyššiacute než vklad demonstruje

chovaacuteniacute plazmy u elektraacuterny fuacutezniacute reakce deuteria a tritia testy s produkciacute tritia

Tokamak ITER ndash produkce 10kraacutet viacutece energie

DEMO ndash prvniacute prototyp fuacutezniacute elektraacuterny ndash i s turbiacutenou a produkciacute paliva (tritia) z lithia

Současnyacute časovyacute plaacuten Sestavovaacuteniacute a instalace zařiacutezeniacute 2018 ndash 2025

prvniacute plazma ndash 2025 přechod na studium fuacutezniacutech reakciacute d+t -2035

Na zaacutekladě vyacutesledků vyacutezkumů za pomociacute ITER (i jeho budovaacuteniacute) přechod k reaacutelneacute

elektraacuterně

Jineacute cesty ndash stelaraacutetor inerciaacutelniacute udrženiacute NIF (USA) ndash zatiacutem daleko za tokamaky

Jakeacute možnosti jaacutedro poskytuje

Efektivniacute většiacute zdroj energie minimaacutelně (chlazeniacute) zaacutevislyacute na miacutestniacutech podmiacutenkaacutech

staacutelyacute stabilniacute vyacutekon rarr vhodneacute zaacutekladniacute většiacute zdroje

Česko ndash Dukovany (4 500 MW) a Temeliacuten (2 1000 MW) ndash celkem 4000 MW (36 )

uacutevaha ndash 2 bloky Temeliacuten a 2 Dukovany ( ~ 5000 MW) ndash 60 elektrickeacute energie

Slovensko - Jaslovskeacute Bohunice (2 bloky 440 MW) a Mochovce (2 bloky 440 MW) - 50

dokončovaacuteny ndash 2 bloky Mochovce (440 MW) 1 blok Jaslovskeacute Bohunice (~ 1500 MW)

V budoucnu i dalšiacute elektraacuterny ndash podiacutel na elektřině 70 ndash 80 většiacute podiacutel u tepla vodiacutek

U elektřiny by tak podiacutel mohl byacutet až 70 ndash 80 (nemaacute smysl byacutet většiacute)

Většiacute využitiacute v dopravě v přiacutepadě přechodu na

elektromobily a vodiacutekoveacute hospodaacuteřstviacute

Nahrazeniacute hlavně uhelnyacutech elektraacuteren ndash sniacuteženiacute produkce CO2

Teplaacuterny ndash přechod na menšiacute kompaktniacute zdroje

Možnost kompaktniacutech malyacutech zdrojů kde by se

neměnilo palivo ale celaacute elektraacuterna

Nutnost vhodneacute kombinace a doplňovaacuteniacute s dalšiacutemi

zdroji a uacutesporami

Jadernaacute energetika neniacute samospasitelnaacute ale může byacutet vyacuteznamnyacutem zdrojem energie

Budovanyacute

plovouciacute reaktor

(70 MWe)

EPR reaktor

Některeacute možneacute energetickeacute sceacutenaacuteře

Sceacutenaacuteř 1 Superniacutezkoemisniacute ndash postaveniacute většiacuteho počtu jadernyacutech bloků intenzivniacute

budovaacuteniacute obnovitelnyacutech zdrojů uacuteložiště energie hellip

Česko by zaacutesadně přispělo ke sniacuteženiacute emisiacute

Dnes už velmi nepravděpodobnyacute

Sceacutenaacuteř 3 Druheacute Bavorsko ndash postupnyacute uacutebytek vyacutekonu v jadernyacutech a uhelnyacutech zdrojiacutech

spoleacutehaacuteniacute na větrneacute zdroje na severu Německa a plynoveacute

zdroje regulujiacuteciacute siacuteť u naacutes i v Německu

Situace v Bavorsku ukaacuteže k čemu sceacutenaacuteř vede

Sceacutenaacuteř pravděpodobnyacute v přiacutepadě pokračovaacuteniacute současneacute

nečinnosti

Sceacutenaacuteř 4 Vyacutepadek Dukovan už v roce 2025 ndash třeba tlakem Rakouska a Německa ndash spolu

s odstavenyacutemi uhelnyacutemi bloky ztraacuteta přes 6 GW vyacutekonu

V přiacutepadě nečinnosti a cestě k Bavorskeacutemu sceacutenaacuteři povede

k velkyacutem naacuterokům na regulaci a import elektřiny

Sceacutenaacuteř 2 ASEK ndash poměrně širokeacute rozmeziacute umožňujiacuteciacute optimalizaci podle podmiacutenek

nutnost vyacutestavby jadernyacutech bloků a uacutespěšnyacute rozvoj

obnovitelnyacutech zdrojů a uklaacutedaacuteniacute energie

Je třeba naleacutezt optimum a ve všech sceacutenaacuteřiacutech zajistit bezpečneacute fungovaacuteniacute našeho

energetickeacute ndash vyacutezva pro všechny souvisejiacuteciacute obory

Zaacutevěr1) Jadernaacute energetika prokaacutezala možnost velice efektivniacuteho přechodu k niacutezkoemisniacute

elektroenergetice (Francie Šveacutedsko Ontario hellip)

2) Probleacutemy spojeneacute s velikostiacute těchto zdrojů a citlivostiacute na společenskou podporu

3) Zatiacutem otevřenaacute otaacutezka uacutespěšnosti přechodu k reaktorům III generace (splněniacute

očekaacutevaacuteniacute z hlediska efektivity vyacutestavby a provozu) K tomu potřeba i dostatek

budovanyacutech jednotek a kontinuita Nejleacutepe na tom je VVER1200 a zatiacutem i APR1400

4) Velkyacute potenciaacutel v malyacutech modulaacuterniacutech reaktorech potřeba vyvinout kompaktniacute

model s masovou vyacuterobou (klasickeacute i inovativniacute typy)

5) Pro udržitelneacute využiacutevaacuteniacute jaderneacute energie nutneacute reaktory IV generace nejdaacutele jsou

sodiacutekem a olovem chlazeneacute a vysokoteplotniacute chlazeneacute plynem

6) Urychlovačem řiacutezeneacute transmutory a fuacuteze ndash velkyacute potenciaacutel ale komerčniacute realizace

zatiacutem dost vzdaacutelenaacute ndash velkaacute synergie mezi popsanyacutemi oblastmi

7) Miacuteru využiacutevaacuteniacute jaacutedra silně ovlivniacute reaacutelnaacute miacutera vlivu emisiacute CO2 a nutnost je potlačit

Radionuklidoveacute zdroje pro vesmiacuter ndash chybiacute plutonium 238

Miacutesto 238Pu použiacutet 241Am z jaderneacuteho odpadu

plutonium 238 americium 241

poločas rozpadu 87 7 let 432 let

Nejintenzivnějšiacute gama 004 36

Energie gama 43 keV 60 keV

Energie rozpadu 56 MeV 56 MeV

Hustota energie 054 kWkg 0105 kWkg

Možnost ziacuteskat chemickou separaciacute z vyhořeleacuteho paliva (staryacutech zaacutesob plutonia)

Vyacutehody Možnost ziacuteskaacuteniacute bez speciaacutelniacuteho ozařovaacuteniacute ve speciaacutelniacutem reaktoru

Pomalejšiacute pokles vyacutekonu

Nevyacutehody Teacuteměř 5kraacutet vyššiacute potřebnaacute hmotnost ( 5kraacutet nižšiacute aktivita)

Vyacuteraznějšiacute aktivita gama ndash nutnost řešit stiacuteněniacute před touto radiaciacute

Ziacuteskaacutevaacuteniacute americia 241

Chemickaacute

separace

americia

Čisteacute plutonium americium pro vesmiacuter

Přepracovaacuteniacute

paliva

Separovaneacute plutonium

Čas uloženiacute

Z plutoniiacute jedině 241Pu se rozpadaacute beta rozpadem při rozpadu směsi plutoniiacute

tak vznikaacute pouze izotop americia 241Am (241Pu rarr 241Am T12 = 14 let)

241Pu rarr 241Am

Urychlovačem řiacutezeneacute transmutory

Z čeho se sklaacutedaacute

1) Urychlovač protonů - energie 100 - 1000 MeV

2) Terč - olovo wolfram hellip

3) Naacutedoba obsahujiacuteciacute systeacutem jaderneacuteho odpadu moderaacutetoru

Nutnost separace stabilniacutech a kraacutetkodobyacutech izotopů

Zaacutekladniacute vlastnosti

1) Využiacutevaacute třiacuteštivyacutech reakciacute

2) Velmi vysokaacute hustota neutronů rarr efektivniacute transmutace

3) Podkritickyacute režim provozu

4) Produkce neutronů ve velmi širokeacutem rozmeziacute energiiacute

Scheacutema koncepce urychlovačem řiacutezeneacuteho jaderneacuteho transmutoru

Praacutece na analyacuteze terče Megapie

v horkyacutech komoraacutech v PSI

Olověnyacute terč při testech v laboratoři CERN

Termojadernaacute elektraacuterna

Tokamak ITER ndash prvniacute fuacutezniacute reaktor vyacutekon 500 MW 10kraacutet vyššiacute než vklad demonstruje

chovaacuteniacute plazmy u elektraacuterny fuacutezniacute reakce deuteria a tritia testy s produkciacute tritia

Tokamak ITER ndash produkce 10kraacutet viacutece energie

DEMO ndash prvniacute prototyp fuacutezniacute elektraacuterny ndash i s turbiacutenou a produkciacute paliva (tritia) z lithia

Současnyacute časovyacute plaacuten Sestavovaacuteniacute a instalace zařiacutezeniacute 2018 ndash 2025

prvniacute plazma ndash 2025 přechod na studium fuacutezniacutech reakciacute d+t -2035

Na zaacutekladě vyacutesledků vyacutezkumů za pomociacute ITER (i jeho budovaacuteniacute) přechod k reaacutelneacute

elektraacuterně

Jineacute cesty ndash stelaraacutetor inerciaacutelniacute udrženiacute NIF (USA) ndash zatiacutem daleko za tokamaky

Jakeacute možnosti jaacutedro poskytuje

Efektivniacute většiacute zdroj energie minimaacutelně (chlazeniacute) zaacutevislyacute na miacutestniacutech podmiacutenkaacutech

staacutelyacute stabilniacute vyacutekon rarr vhodneacute zaacutekladniacute většiacute zdroje

Česko ndash Dukovany (4 500 MW) a Temeliacuten (2 1000 MW) ndash celkem 4000 MW (36 )

uacutevaha ndash 2 bloky Temeliacuten a 2 Dukovany ( ~ 5000 MW) ndash 60 elektrickeacute energie

Slovensko - Jaslovskeacute Bohunice (2 bloky 440 MW) a Mochovce (2 bloky 440 MW) - 50

dokončovaacuteny ndash 2 bloky Mochovce (440 MW) 1 blok Jaslovskeacute Bohunice (~ 1500 MW)

V budoucnu i dalšiacute elektraacuterny ndash podiacutel na elektřině 70 ndash 80 většiacute podiacutel u tepla vodiacutek

U elektřiny by tak podiacutel mohl byacutet až 70 ndash 80 (nemaacute smysl byacutet většiacute)

Většiacute využitiacute v dopravě v přiacutepadě přechodu na

elektromobily a vodiacutekoveacute hospodaacuteřstviacute

Nahrazeniacute hlavně uhelnyacutech elektraacuteren ndash sniacuteženiacute produkce CO2

Teplaacuterny ndash přechod na menšiacute kompaktniacute zdroje

Možnost kompaktniacutech malyacutech zdrojů kde by se

neměnilo palivo ale celaacute elektraacuterna

Nutnost vhodneacute kombinace a doplňovaacuteniacute s dalšiacutemi

zdroji a uacutesporami

Jadernaacute energetika neniacute samospasitelnaacute ale může byacutet vyacuteznamnyacutem zdrojem energie

Budovanyacute

plovouciacute reaktor

(70 MWe)

EPR reaktor

Některeacute možneacute energetickeacute sceacutenaacuteře

Sceacutenaacuteř 1 Superniacutezkoemisniacute ndash postaveniacute většiacuteho počtu jadernyacutech bloků intenzivniacute

budovaacuteniacute obnovitelnyacutech zdrojů uacuteložiště energie hellip

Česko by zaacutesadně přispělo ke sniacuteženiacute emisiacute

Dnes už velmi nepravděpodobnyacute

Sceacutenaacuteř 3 Druheacute Bavorsko ndash postupnyacute uacutebytek vyacutekonu v jadernyacutech a uhelnyacutech zdrojiacutech

spoleacutehaacuteniacute na větrneacute zdroje na severu Německa a plynoveacute

zdroje regulujiacuteciacute siacuteť u naacutes i v Německu

Situace v Bavorsku ukaacuteže k čemu sceacutenaacuteř vede

Sceacutenaacuteř pravděpodobnyacute v přiacutepadě pokračovaacuteniacute současneacute

nečinnosti

Sceacutenaacuteř 4 Vyacutepadek Dukovan už v roce 2025 ndash třeba tlakem Rakouska a Německa ndash spolu

s odstavenyacutemi uhelnyacutemi bloky ztraacuteta přes 6 GW vyacutekonu

V přiacutepadě nečinnosti a cestě k Bavorskeacutemu sceacutenaacuteři povede

k velkyacutem naacuterokům na regulaci a import elektřiny

Sceacutenaacuteř 2 ASEK ndash poměrně širokeacute rozmeziacute umožňujiacuteciacute optimalizaci podle podmiacutenek

nutnost vyacutestavby jadernyacutech bloků a uacutespěšnyacute rozvoj

obnovitelnyacutech zdrojů a uklaacutedaacuteniacute energie

Je třeba naleacutezt optimum a ve všech sceacutenaacuteřiacutech zajistit bezpečneacute fungovaacuteniacute našeho

energetickeacute ndash vyacutezva pro všechny souvisejiacuteciacute obory

Zaacutevěr1) Jadernaacute energetika prokaacutezala možnost velice efektivniacuteho přechodu k niacutezkoemisniacute

elektroenergetice (Francie Šveacutedsko Ontario hellip)

2) Probleacutemy spojeneacute s velikostiacute těchto zdrojů a citlivostiacute na společenskou podporu

3) Zatiacutem otevřenaacute otaacutezka uacutespěšnosti přechodu k reaktorům III generace (splněniacute

očekaacutevaacuteniacute z hlediska efektivity vyacutestavby a provozu) K tomu potřeba i dostatek

budovanyacutech jednotek a kontinuita Nejleacutepe na tom je VVER1200 a zatiacutem i APR1400

4) Velkyacute potenciaacutel v malyacutech modulaacuterniacutech reaktorech potřeba vyvinout kompaktniacute

model s masovou vyacuterobou (klasickeacute i inovativniacute typy)

5) Pro udržitelneacute využiacutevaacuteniacute jaderneacute energie nutneacute reaktory IV generace nejdaacutele jsou

sodiacutekem a olovem chlazeneacute a vysokoteplotniacute chlazeneacute plynem

6) Urychlovačem řiacutezeneacute transmutory a fuacuteze ndash velkyacute potenciaacutel ale komerčniacute realizace

zatiacutem dost vzdaacutelenaacute ndash velkaacute synergie mezi popsanyacutemi oblastmi

7) Miacuteru využiacutevaacuteniacute jaacutedra silně ovlivniacute reaacutelnaacute miacutera vlivu emisiacute CO2 a nutnost je potlačit

Miacutesto 238Pu použiacutet 241Am z jaderneacuteho odpadu

plutonium 238 americium 241

poločas rozpadu 87 7 let 432 let

Nejintenzivnějšiacute gama 004 36

Energie gama 43 keV 60 keV

Energie rozpadu 56 MeV 56 MeV

Hustota energie 054 kWkg 0105 kWkg

Možnost ziacuteskat chemickou separaciacute z vyhořeleacuteho paliva (staryacutech zaacutesob plutonia)

Vyacutehody Možnost ziacuteskaacuteniacute bez speciaacutelniacuteho ozařovaacuteniacute ve speciaacutelniacutem reaktoru

Pomalejšiacute pokles vyacutekonu

Nevyacutehody Teacuteměř 5kraacutet vyššiacute potřebnaacute hmotnost ( 5kraacutet nižšiacute aktivita)

Vyacuteraznějšiacute aktivita gama ndash nutnost řešit stiacuteněniacute před touto radiaciacute

Ziacuteskaacutevaacuteniacute americia 241

Chemickaacute

separace

americia

Čisteacute plutonium americium pro vesmiacuter

Přepracovaacuteniacute

paliva

Separovaneacute plutonium

Čas uloženiacute

Z plutoniiacute jedině 241Pu se rozpadaacute beta rozpadem při rozpadu směsi plutoniiacute

tak vznikaacute pouze izotop americia 241Am (241Pu rarr 241Am T12 = 14 let)

241Pu rarr 241Am

Urychlovačem řiacutezeneacute transmutory

Z čeho se sklaacutedaacute

1) Urychlovač protonů - energie 100 - 1000 MeV

2) Terč - olovo wolfram hellip

3) Naacutedoba obsahujiacuteciacute systeacutem jaderneacuteho odpadu moderaacutetoru

Nutnost separace stabilniacutech a kraacutetkodobyacutech izotopů

Zaacutekladniacute vlastnosti

1) Využiacutevaacute třiacuteštivyacutech reakciacute

2) Velmi vysokaacute hustota neutronů rarr efektivniacute transmutace

3) Podkritickyacute režim provozu

4) Produkce neutronů ve velmi širokeacutem rozmeziacute energiiacute

Scheacutema koncepce urychlovačem řiacutezeneacuteho jaderneacuteho transmutoru

Praacutece na analyacuteze terče Megapie

v horkyacutech komoraacutech v PSI

Olověnyacute terč při testech v laboratoři CERN

Termojadernaacute elektraacuterna

Tokamak ITER ndash prvniacute fuacutezniacute reaktor vyacutekon 500 MW 10kraacutet vyššiacute než vklad demonstruje

chovaacuteniacute plazmy u elektraacuterny fuacutezniacute reakce deuteria a tritia testy s produkciacute tritia

Tokamak ITER ndash produkce 10kraacutet viacutece energie

DEMO ndash prvniacute prototyp fuacutezniacute elektraacuterny ndash i s turbiacutenou a produkciacute paliva (tritia) z lithia

Současnyacute časovyacute plaacuten Sestavovaacuteniacute a instalace zařiacutezeniacute 2018 ndash 2025

prvniacute plazma ndash 2025 přechod na studium fuacutezniacutech reakciacute d+t -2035

Na zaacutekladě vyacutesledků vyacutezkumů za pomociacute ITER (i jeho budovaacuteniacute) přechod k reaacutelneacute

elektraacuterně

Jineacute cesty ndash stelaraacutetor inerciaacutelniacute udrženiacute NIF (USA) ndash zatiacutem daleko za tokamaky

Jakeacute možnosti jaacutedro poskytuje

Efektivniacute většiacute zdroj energie minimaacutelně (chlazeniacute) zaacutevislyacute na miacutestniacutech podmiacutenkaacutech

staacutelyacute stabilniacute vyacutekon rarr vhodneacute zaacutekladniacute většiacute zdroje

Česko ndash Dukovany (4 500 MW) a Temeliacuten (2 1000 MW) ndash celkem 4000 MW (36 )

uacutevaha ndash 2 bloky Temeliacuten a 2 Dukovany ( ~ 5000 MW) ndash 60 elektrickeacute energie

Slovensko - Jaslovskeacute Bohunice (2 bloky 440 MW) a Mochovce (2 bloky 440 MW) - 50

dokončovaacuteny ndash 2 bloky Mochovce (440 MW) 1 blok Jaslovskeacute Bohunice (~ 1500 MW)

V budoucnu i dalšiacute elektraacuterny ndash podiacutel na elektřině 70 ndash 80 většiacute podiacutel u tepla vodiacutek

U elektřiny by tak podiacutel mohl byacutet až 70 ndash 80 (nemaacute smysl byacutet většiacute)

Většiacute využitiacute v dopravě v přiacutepadě přechodu na

elektromobily a vodiacutekoveacute hospodaacuteřstviacute

Nahrazeniacute hlavně uhelnyacutech elektraacuteren ndash sniacuteženiacute produkce CO2

Teplaacuterny ndash přechod na menšiacute kompaktniacute zdroje

Možnost kompaktniacutech malyacutech zdrojů kde by se

neměnilo palivo ale celaacute elektraacuterna

Nutnost vhodneacute kombinace a doplňovaacuteniacute s dalšiacutemi

zdroji a uacutesporami

Jadernaacute energetika neniacute samospasitelnaacute ale může byacutet vyacuteznamnyacutem zdrojem energie

Budovanyacute

plovouciacute reaktor

(70 MWe)

EPR reaktor

Některeacute možneacute energetickeacute sceacutenaacuteře

Sceacutenaacuteř 1 Superniacutezkoemisniacute ndash postaveniacute většiacuteho počtu jadernyacutech bloků intenzivniacute

budovaacuteniacute obnovitelnyacutech zdrojů uacuteložiště energie hellip

Česko by zaacutesadně přispělo ke sniacuteženiacute emisiacute

Dnes už velmi nepravděpodobnyacute

Sceacutenaacuteř 3 Druheacute Bavorsko ndash postupnyacute uacutebytek vyacutekonu v jadernyacutech a uhelnyacutech zdrojiacutech

spoleacutehaacuteniacute na větrneacute zdroje na severu Německa a plynoveacute

zdroje regulujiacuteciacute siacuteť u naacutes i v Německu

Situace v Bavorsku ukaacuteže k čemu sceacutenaacuteř vede

Sceacutenaacuteř pravděpodobnyacute v přiacutepadě pokračovaacuteniacute současneacute

nečinnosti

Sceacutenaacuteř 4 Vyacutepadek Dukovan už v roce 2025 ndash třeba tlakem Rakouska a Německa ndash spolu

s odstavenyacutemi uhelnyacutemi bloky ztraacuteta přes 6 GW vyacutekonu

V přiacutepadě nečinnosti a cestě k Bavorskeacutemu sceacutenaacuteři povede

k velkyacutem naacuterokům na regulaci a import elektřiny

Sceacutenaacuteř 2 ASEK ndash poměrně širokeacute rozmeziacute umožňujiacuteciacute optimalizaci podle podmiacutenek

nutnost vyacutestavby jadernyacutech bloků a uacutespěšnyacute rozvoj

obnovitelnyacutech zdrojů a uklaacutedaacuteniacute energie

Je třeba naleacutezt optimum a ve všech sceacutenaacuteřiacutech zajistit bezpečneacute fungovaacuteniacute našeho

energetickeacute ndash vyacutezva pro všechny souvisejiacuteciacute obory

Zaacutevěr1) Jadernaacute energetika prokaacutezala možnost velice efektivniacuteho přechodu k niacutezkoemisniacute

elektroenergetice (Francie Šveacutedsko Ontario hellip)

2) Probleacutemy spojeneacute s velikostiacute těchto zdrojů a citlivostiacute na společenskou podporu

3) Zatiacutem otevřenaacute otaacutezka uacutespěšnosti přechodu k reaktorům III generace (splněniacute

očekaacutevaacuteniacute z hlediska efektivity vyacutestavby a provozu) K tomu potřeba i dostatek

budovanyacutech jednotek a kontinuita Nejleacutepe na tom je VVER1200 a zatiacutem i APR1400

4) Velkyacute potenciaacutel v malyacutech modulaacuterniacutech reaktorech potřeba vyvinout kompaktniacute

model s masovou vyacuterobou (klasickeacute i inovativniacute typy)

5) Pro udržitelneacute využiacutevaacuteniacute jaderneacute energie nutneacute reaktory IV generace nejdaacutele jsou

sodiacutekem a olovem chlazeneacute a vysokoteplotniacute chlazeneacute plynem

6) Urychlovačem řiacutezeneacute transmutory a fuacuteze ndash velkyacute potenciaacutel ale komerčniacute realizace

zatiacutem dost vzdaacutelenaacute ndash velkaacute synergie mezi popsanyacutemi oblastmi

7) Miacuteru využiacutevaacuteniacute jaacutedra silně ovlivniacute reaacutelnaacute miacutera vlivu emisiacute CO2 a nutnost je potlačit

Ziacuteskaacutevaacuteniacute americia 241

Chemickaacute

separace

americia

Čisteacute plutonium americium pro vesmiacuter

Přepracovaacuteniacute

paliva

Separovaneacute plutonium

Čas uloženiacute

Z plutoniiacute jedině 241Pu se rozpadaacute beta rozpadem při rozpadu směsi plutoniiacute

tak vznikaacute pouze izotop americia 241Am (241Pu rarr 241Am T12 = 14 let)

241Pu rarr 241Am

Urychlovačem řiacutezeneacute transmutory

Z čeho se sklaacutedaacute

1) Urychlovač protonů - energie 100 - 1000 MeV

2) Terč - olovo wolfram hellip

3) Naacutedoba obsahujiacuteciacute systeacutem jaderneacuteho odpadu moderaacutetoru

Nutnost separace stabilniacutech a kraacutetkodobyacutech izotopů

Zaacutekladniacute vlastnosti

1) Využiacutevaacute třiacuteštivyacutech reakciacute

2) Velmi vysokaacute hustota neutronů rarr efektivniacute transmutace

3) Podkritickyacute režim provozu

4) Produkce neutronů ve velmi širokeacutem rozmeziacute energiiacute

Scheacutema koncepce urychlovačem řiacutezeneacuteho jaderneacuteho transmutoru

Praacutece na analyacuteze terče Megapie

v horkyacutech komoraacutech v PSI

Olověnyacute terč při testech v laboratoři CERN

Termojadernaacute elektraacuterna

Tokamak ITER ndash prvniacute fuacutezniacute reaktor vyacutekon 500 MW 10kraacutet vyššiacute než vklad demonstruje

chovaacuteniacute plazmy u elektraacuterny fuacutezniacute reakce deuteria a tritia testy s produkciacute tritia

Tokamak ITER ndash produkce 10kraacutet viacutece energie

DEMO ndash prvniacute prototyp fuacutezniacute elektraacuterny ndash i s turbiacutenou a produkciacute paliva (tritia) z lithia

Současnyacute časovyacute plaacuten Sestavovaacuteniacute a instalace zařiacutezeniacute 2018 ndash 2025

prvniacute plazma ndash 2025 přechod na studium fuacutezniacutech reakciacute d+t -2035

Na zaacutekladě vyacutesledků vyacutezkumů za pomociacute ITER (i jeho budovaacuteniacute) přechod k reaacutelneacute

elektraacuterně

Jineacute cesty ndash stelaraacutetor inerciaacutelniacute udrženiacute NIF (USA) ndash zatiacutem daleko za tokamaky

Jakeacute možnosti jaacutedro poskytuje

Efektivniacute většiacute zdroj energie minimaacutelně (chlazeniacute) zaacutevislyacute na miacutestniacutech podmiacutenkaacutech

staacutelyacute stabilniacute vyacutekon rarr vhodneacute zaacutekladniacute většiacute zdroje

Česko ndash Dukovany (4 500 MW) a Temeliacuten (2 1000 MW) ndash celkem 4000 MW (36 )

uacutevaha ndash 2 bloky Temeliacuten a 2 Dukovany ( ~ 5000 MW) ndash 60 elektrickeacute energie

Slovensko - Jaslovskeacute Bohunice (2 bloky 440 MW) a Mochovce (2 bloky 440 MW) - 50

dokončovaacuteny ndash 2 bloky Mochovce (440 MW) 1 blok Jaslovskeacute Bohunice (~ 1500 MW)

V budoucnu i dalšiacute elektraacuterny ndash podiacutel na elektřině 70 ndash 80 většiacute podiacutel u tepla vodiacutek

U elektřiny by tak podiacutel mohl byacutet až 70 ndash 80 (nemaacute smysl byacutet většiacute)

Většiacute využitiacute v dopravě v přiacutepadě přechodu na

elektromobily a vodiacutekoveacute hospodaacuteřstviacute

Nahrazeniacute hlavně uhelnyacutech elektraacuteren ndash sniacuteženiacute produkce CO2

Teplaacuterny ndash přechod na menšiacute kompaktniacute zdroje

Možnost kompaktniacutech malyacutech zdrojů kde by se

neměnilo palivo ale celaacute elektraacuterna

Nutnost vhodneacute kombinace a doplňovaacuteniacute s dalšiacutemi

zdroji a uacutesporami

Jadernaacute energetika neniacute samospasitelnaacute ale může byacutet vyacuteznamnyacutem zdrojem energie

Budovanyacute

plovouciacute reaktor

(70 MWe)

EPR reaktor

Některeacute možneacute energetickeacute sceacutenaacuteře

Sceacutenaacuteř 1 Superniacutezkoemisniacute ndash postaveniacute většiacuteho počtu jadernyacutech bloků intenzivniacute

budovaacuteniacute obnovitelnyacutech zdrojů uacuteložiště energie hellip

Česko by zaacutesadně přispělo ke sniacuteženiacute emisiacute

Dnes už velmi nepravděpodobnyacute

Sceacutenaacuteř 3 Druheacute Bavorsko ndash postupnyacute uacutebytek vyacutekonu v jadernyacutech a uhelnyacutech zdrojiacutech

spoleacutehaacuteniacute na větrneacute zdroje na severu Německa a plynoveacute

zdroje regulujiacuteciacute siacuteť u naacutes i v Německu

Situace v Bavorsku ukaacuteže k čemu sceacutenaacuteř vede

Sceacutenaacuteř pravděpodobnyacute v přiacutepadě pokračovaacuteniacute současneacute

nečinnosti

Sceacutenaacuteř 4 Vyacutepadek Dukovan už v roce 2025 ndash třeba tlakem Rakouska a Německa ndash spolu

s odstavenyacutemi uhelnyacutemi bloky ztraacuteta přes 6 GW vyacutekonu

V přiacutepadě nečinnosti a cestě k Bavorskeacutemu sceacutenaacuteři povede

k velkyacutem naacuterokům na regulaci a import elektřiny

Sceacutenaacuteř 2 ASEK ndash poměrně širokeacute rozmeziacute umožňujiacuteciacute optimalizaci podle podmiacutenek

nutnost vyacutestavby jadernyacutech bloků a uacutespěšnyacute rozvoj

obnovitelnyacutech zdrojů a uklaacutedaacuteniacute energie

Je třeba naleacutezt optimum a ve všech sceacutenaacuteřiacutech zajistit bezpečneacute fungovaacuteniacute našeho

energetickeacute ndash vyacutezva pro všechny souvisejiacuteciacute obory

Zaacutevěr1) Jadernaacute energetika prokaacutezala možnost velice efektivniacuteho přechodu k niacutezkoemisniacute

elektroenergetice (Francie Šveacutedsko Ontario hellip)

2) Probleacutemy spojeneacute s velikostiacute těchto zdrojů a citlivostiacute na společenskou podporu

3) Zatiacutem otevřenaacute otaacutezka uacutespěšnosti přechodu k reaktorům III generace (splněniacute

očekaacutevaacuteniacute z hlediska efektivity vyacutestavby a provozu) K tomu potřeba i dostatek

budovanyacutech jednotek a kontinuita Nejleacutepe na tom je VVER1200 a zatiacutem i APR1400

4) Velkyacute potenciaacutel v malyacutech modulaacuterniacutech reaktorech potřeba vyvinout kompaktniacute

model s masovou vyacuterobou (klasickeacute i inovativniacute typy)

5) Pro udržitelneacute využiacutevaacuteniacute jaderneacute energie nutneacute reaktory IV generace nejdaacutele jsou

sodiacutekem a olovem chlazeneacute a vysokoteplotniacute chlazeneacute plynem

6) Urychlovačem řiacutezeneacute transmutory a fuacuteze ndash velkyacute potenciaacutel ale komerčniacute realizace

zatiacutem dost vzdaacutelenaacute ndash velkaacute synergie mezi popsanyacutemi oblastmi

7) Miacuteru využiacutevaacuteniacute jaacutedra silně ovlivniacute reaacutelnaacute miacutera vlivu emisiacute CO2 a nutnost je potlačit

Urychlovačem řiacutezeneacute transmutory

Z čeho se sklaacutedaacute

1) Urychlovač protonů - energie 100 - 1000 MeV

2) Terč - olovo wolfram hellip

3) Naacutedoba obsahujiacuteciacute systeacutem jaderneacuteho odpadu moderaacutetoru

Nutnost separace stabilniacutech a kraacutetkodobyacutech izotopů

Zaacutekladniacute vlastnosti

1) Využiacutevaacute třiacuteštivyacutech reakciacute

2) Velmi vysokaacute hustota neutronů rarr efektivniacute transmutace

3) Podkritickyacute režim provozu

4) Produkce neutronů ve velmi širokeacutem rozmeziacute energiiacute

Scheacutema koncepce urychlovačem řiacutezeneacuteho jaderneacuteho transmutoru

Praacutece na analyacuteze terče Megapie

v horkyacutech komoraacutech v PSI

Olověnyacute terč při testech v laboratoři CERN

Termojadernaacute elektraacuterna

Tokamak ITER ndash prvniacute fuacutezniacute reaktor vyacutekon 500 MW 10kraacutet vyššiacute než vklad demonstruje

chovaacuteniacute plazmy u elektraacuterny fuacutezniacute reakce deuteria a tritia testy s produkciacute tritia

Tokamak ITER ndash produkce 10kraacutet viacutece energie

DEMO ndash prvniacute prototyp fuacutezniacute elektraacuterny ndash i s turbiacutenou a produkciacute paliva (tritia) z lithia

Současnyacute časovyacute plaacuten Sestavovaacuteniacute a instalace zařiacutezeniacute 2018 ndash 2025

prvniacute plazma ndash 2025 přechod na studium fuacutezniacutech reakciacute d+t -2035

Na zaacutekladě vyacutesledků vyacutezkumů za pomociacute ITER (i jeho budovaacuteniacute) přechod k reaacutelneacute

elektraacuterně

Jineacute cesty ndash stelaraacutetor inerciaacutelniacute udrženiacute NIF (USA) ndash zatiacutem daleko za tokamaky

Jakeacute možnosti jaacutedro poskytuje

Efektivniacute většiacute zdroj energie minimaacutelně (chlazeniacute) zaacutevislyacute na miacutestniacutech podmiacutenkaacutech

staacutelyacute stabilniacute vyacutekon rarr vhodneacute zaacutekladniacute většiacute zdroje

Česko ndash Dukovany (4 500 MW) a Temeliacuten (2 1000 MW) ndash celkem 4000 MW (36 )

uacutevaha ndash 2 bloky Temeliacuten a 2 Dukovany ( ~ 5000 MW) ndash 60 elektrickeacute energie

Slovensko - Jaslovskeacute Bohunice (2 bloky 440 MW) a Mochovce (2 bloky 440 MW) - 50

dokončovaacuteny ndash 2 bloky Mochovce (440 MW) 1 blok Jaslovskeacute Bohunice (~ 1500 MW)

V budoucnu i dalšiacute elektraacuterny ndash podiacutel na elektřině 70 ndash 80 většiacute podiacutel u tepla vodiacutek

U elektřiny by tak podiacutel mohl byacutet až 70 ndash 80 (nemaacute smysl byacutet většiacute)

Většiacute využitiacute v dopravě v přiacutepadě přechodu na

elektromobily a vodiacutekoveacute hospodaacuteřstviacute

Nahrazeniacute hlavně uhelnyacutech elektraacuteren ndash sniacuteženiacute produkce CO2

Teplaacuterny ndash přechod na menšiacute kompaktniacute zdroje

Možnost kompaktniacutech malyacutech zdrojů kde by se

neměnilo palivo ale celaacute elektraacuterna

Nutnost vhodneacute kombinace a doplňovaacuteniacute s dalšiacutemi

zdroji a uacutesporami

Jadernaacute energetika neniacute samospasitelnaacute ale může byacutet vyacuteznamnyacutem zdrojem energie

Budovanyacute

plovouciacute reaktor

(70 MWe)

EPR reaktor

Některeacute možneacute energetickeacute sceacutenaacuteře

Sceacutenaacuteř 1 Superniacutezkoemisniacute ndash postaveniacute většiacuteho počtu jadernyacutech bloků intenzivniacute

budovaacuteniacute obnovitelnyacutech zdrojů uacuteložiště energie hellip

Česko by zaacutesadně přispělo ke sniacuteženiacute emisiacute

Dnes už velmi nepravděpodobnyacute

Sceacutenaacuteř 3 Druheacute Bavorsko ndash postupnyacute uacutebytek vyacutekonu v jadernyacutech a uhelnyacutech zdrojiacutech

spoleacutehaacuteniacute na větrneacute zdroje na severu Německa a plynoveacute

zdroje regulujiacuteciacute siacuteť u naacutes i v Německu

Situace v Bavorsku ukaacuteže k čemu sceacutenaacuteř vede

Sceacutenaacuteř pravděpodobnyacute v přiacutepadě pokračovaacuteniacute současneacute

nečinnosti

Sceacutenaacuteř 4 Vyacutepadek Dukovan už v roce 2025 ndash třeba tlakem Rakouska a Německa ndash spolu

s odstavenyacutemi uhelnyacutemi bloky ztraacuteta přes 6 GW vyacutekonu

V přiacutepadě nečinnosti a cestě k Bavorskeacutemu sceacutenaacuteři povede

k velkyacutem naacuterokům na regulaci a import elektřiny

Sceacutenaacuteř 2 ASEK ndash poměrně širokeacute rozmeziacute umožňujiacuteciacute optimalizaci podle podmiacutenek

nutnost vyacutestavby jadernyacutech bloků a uacutespěšnyacute rozvoj

obnovitelnyacutech zdrojů a uklaacutedaacuteniacute energie

Je třeba naleacutezt optimum a ve všech sceacutenaacuteřiacutech zajistit bezpečneacute fungovaacuteniacute našeho

energetickeacute ndash vyacutezva pro všechny souvisejiacuteciacute obory

Zaacutevěr1) Jadernaacute energetika prokaacutezala možnost velice efektivniacuteho přechodu k niacutezkoemisniacute

elektroenergetice (Francie Šveacutedsko Ontario hellip)

2) Probleacutemy spojeneacute s velikostiacute těchto zdrojů a citlivostiacute na společenskou podporu

3) Zatiacutem otevřenaacute otaacutezka uacutespěšnosti přechodu k reaktorům III generace (splněniacute

očekaacutevaacuteniacute z hlediska efektivity vyacutestavby a provozu) K tomu potřeba i dostatek

budovanyacutech jednotek a kontinuita Nejleacutepe na tom je VVER1200 a zatiacutem i APR1400

4) Velkyacute potenciaacutel v malyacutech modulaacuterniacutech reaktorech potřeba vyvinout kompaktniacute

model s masovou vyacuterobou (klasickeacute i inovativniacute typy)

5) Pro udržitelneacute využiacutevaacuteniacute jaderneacute energie nutneacute reaktory IV generace nejdaacutele jsou

sodiacutekem a olovem chlazeneacute a vysokoteplotniacute chlazeneacute plynem

6) Urychlovačem řiacutezeneacute transmutory a fuacuteze ndash velkyacute potenciaacutel ale komerčniacute realizace

zatiacutem dost vzdaacutelenaacute ndash velkaacute synergie mezi popsanyacutemi oblastmi

7) Miacuteru využiacutevaacuteniacute jaacutedra silně ovlivniacute reaacutelnaacute miacutera vlivu emisiacute CO2 a nutnost je potlačit

Termojadernaacute elektraacuterna

Tokamak ITER ndash prvniacute fuacutezniacute reaktor vyacutekon 500 MW 10kraacutet vyššiacute než vklad demonstruje

chovaacuteniacute plazmy u elektraacuterny fuacutezniacute reakce deuteria a tritia testy s produkciacute tritia

Tokamak ITER ndash produkce 10kraacutet viacutece energie

DEMO ndash prvniacute prototyp fuacutezniacute elektraacuterny ndash i s turbiacutenou a produkciacute paliva (tritia) z lithia

Současnyacute časovyacute plaacuten Sestavovaacuteniacute a instalace zařiacutezeniacute 2018 ndash 2025

prvniacute plazma ndash 2025 přechod na studium fuacutezniacutech reakciacute d+t -2035

Na zaacutekladě vyacutesledků vyacutezkumů za pomociacute ITER (i jeho budovaacuteniacute) přechod k reaacutelneacute

elektraacuterně

Jineacute cesty ndash stelaraacutetor inerciaacutelniacute udrženiacute NIF (USA) ndash zatiacutem daleko za tokamaky

Jakeacute možnosti jaacutedro poskytuje

Efektivniacute většiacute zdroj energie minimaacutelně (chlazeniacute) zaacutevislyacute na miacutestniacutech podmiacutenkaacutech

staacutelyacute stabilniacute vyacutekon rarr vhodneacute zaacutekladniacute většiacute zdroje

Česko ndash Dukovany (4 500 MW) a Temeliacuten (2 1000 MW) ndash celkem 4000 MW (36 )

uacutevaha ndash 2 bloky Temeliacuten a 2 Dukovany ( ~ 5000 MW) ndash 60 elektrickeacute energie

Slovensko - Jaslovskeacute Bohunice (2 bloky 440 MW) a Mochovce (2 bloky 440 MW) - 50

dokončovaacuteny ndash 2 bloky Mochovce (440 MW) 1 blok Jaslovskeacute Bohunice (~ 1500 MW)

V budoucnu i dalšiacute elektraacuterny ndash podiacutel na elektřině 70 ndash 80 většiacute podiacutel u tepla vodiacutek

U elektřiny by tak podiacutel mohl byacutet až 70 ndash 80 (nemaacute smysl byacutet většiacute)

Většiacute využitiacute v dopravě v přiacutepadě přechodu na

elektromobily a vodiacutekoveacute hospodaacuteřstviacute

Nahrazeniacute hlavně uhelnyacutech elektraacuteren ndash sniacuteženiacute produkce CO2

Teplaacuterny ndash přechod na menšiacute kompaktniacute zdroje

Možnost kompaktniacutech malyacutech zdrojů kde by se

neměnilo palivo ale celaacute elektraacuterna

Nutnost vhodneacute kombinace a doplňovaacuteniacute s dalšiacutemi

zdroji a uacutesporami

Jadernaacute energetika neniacute samospasitelnaacute ale může byacutet vyacuteznamnyacutem zdrojem energie

Budovanyacute

plovouciacute reaktor

(70 MWe)

EPR reaktor

Některeacute možneacute energetickeacute sceacutenaacuteře

Sceacutenaacuteř 1 Superniacutezkoemisniacute ndash postaveniacute většiacuteho počtu jadernyacutech bloků intenzivniacute

budovaacuteniacute obnovitelnyacutech zdrojů uacuteložiště energie hellip

Česko by zaacutesadně přispělo ke sniacuteženiacute emisiacute

Dnes už velmi nepravděpodobnyacute

Sceacutenaacuteř 3 Druheacute Bavorsko ndash postupnyacute uacutebytek vyacutekonu v jadernyacutech a uhelnyacutech zdrojiacutech

spoleacutehaacuteniacute na větrneacute zdroje na severu Německa a plynoveacute

zdroje regulujiacuteciacute siacuteť u naacutes i v Německu

Situace v Bavorsku ukaacuteže k čemu sceacutenaacuteř vede

Sceacutenaacuteř pravděpodobnyacute v přiacutepadě pokračovaacuteniacute současneacute

nečinnosti

Sceacutenaacuteř 4 Vyacutepadek Dukovan už v roce 2025 ndash třeba tlakem Rakouska a Německa ndash spolu

s odstavenyacutemi uhelnyacutemi bloky ztraacuteta přes 6 GW vyacutekonu

V přiacutepadě nečinnosti a cestě k Bavorskeacutemu sceacutenaacuteři povede

k velkyacutem naacuterokům na regulaci a import elektřiny

Sceacutenaacuteř 2 ASEK ndash poměrně širokeacute rozmeziacute umožňujiacuteciacute optimalizaci podle podmiacutenek

nutnost vyacutestavby jadernyacutech bloků a uacutespěšnyacute rozvoj

obnovitelnyacutech zdrojů a uklaacutedaacuteniacute energie

Je třeba naleacutezt optimum a ve všech sceacutenaacuteřiacutech zajistit bezpečneacute fungovaacuteniacute našeho

energetickeacute ndash vyacutezva pro všechny souvisejiacuteciacute obory

Zaacutevěr1) Jadernaacute energetika prokaacutezala možnost velice efektivniacuteho přechodu k niacutezkoemisniacute

elektroenergetice (Francie Šveacutedsko Ontario hellip)

2) Probleacutemy spojeneacute s velikostiacute těchto zdrojů a citlivostiacute na společenskou podporu

3) Zatiacutem otevřenaacute otaacutezka uacutespěšnosti přechodu k reaktorům III generace (splněniacute

očekaacutevaacuteniacute z hlediska efektivity vyacutestavby a provozu) K tomu potřeba i dostatek

budovanyacutech jednotek a kontinuita Nejleacutepe na tom je VVER1200 a zatiacutem i APR1400

4) Velkyacute potenciaacutel v malyacutech modulaacuterniacutech reaktorech potřeba vyvinout kompaktniacute

model s masovou vyacuterobou (klasickeacute i inovativniacute typy)

5) Pro udržitelneacute využiacutevaacuteniacute jaderneacute energie nutneacute reaktory IV generace nejdaacutele jsou

sodiacutekem a olovem chlazeneacute a vysokoteplotniacute chlazeneacute plynem

6) Urychlovačem řiacutezeneacute transmutory a fuacuteze ndash velkyacute potenciaacutel ale komerčniacute realizace

zatiacutem dost vzdaacutelenaacute ndash velkaacute synergie mezi popsanyacutemi oblastmi

7) Miacuteru využiacutevaacuteniacute jaacutedra silně ovlivniacute reaacutelnaacute miacutera vlivu emisiacute CO2 a nutnost je potlačit

Jakeacute možnosti jaacutedro poskytuje

Efektivniacute většiacute zdroj energie minimaacutelně (chlazeniacute) zaacutevislyacute na miacutestniacutech podmiacutenkaacutech

staacutelyacute stabilniacute vyacutekon rarr vhodneacute zaacutekladniacute většiacute zdroje

Česko ndash Dukovany (4 500 MW) a Temeliacuten (2 1000 MW) ndash celkem 4000 MW (36 )

uacutevaha ndash 2 bloky Temeliacuten a 2 Dukovany ( ~ 5000 MW) ndash 60 elektrickeacute energie

Slovensko - Jaslovskeacute Bohunice (2 bloky 440 MW) a Mochovce (2 bloky 440 MW) - 50

dokončovaacuteny ndash 2 bloky Mochovce (440 MW) 1 blok Jaslovskeacute Bohunice (~ 1500 MW)

V budoucnu i dalšiacute elektraacuterny ndash podiacutel na elektřině 70 ndash 80 většiacute podiacutel u tepla vodiacutek

U elektřiny by tak podiacutel mohl byacutet až 70 ndash 80 (nemaacute smysl byacutet většiacute)

Většiacute využitiacute v dopravě v přiacutepadě přechodu na

elektromobily a vodiacutekoveacute hospodaacuteřstviacute

Nahrazeniacute hlavně uhelnyacutech elektraacuteren ndash sniacuteženiacute produkce CO2

Teplaacuterny ndash přechod na menšiacute kompaktniacute zdroje

Možnost kompaktniacutech malyacutech zdrojů kde by se

neměnilo palivo ale celaacute elektraacuterna

Nutnost vhodneacute kombinace a doplňovaacuteniacute s dalšiacutemi

zdroji a uacutesporami

Jadernaacute energetika neniacute samospasitelnaacute ale může byacutet vyacuteznamnyacutem zdrojem energie

Budovanyacute

plovouciacute reaktor

(70 MWe)

EPR reaktor

Některeacute možneacute energetickeacute sceacutenaacuteře

Sceacutenaacuteř 1 Superniacutezkoemisniacute ndash postaveniacute většiacuteho počtu jadernyacutech bloků intenzivniacute

budovaacuteniacute obnovitelnyacutech zdrojů uacuteložiště energie hellip

Česko by zaacutesadně přispělo ke sniacuteženiacute emisiacute

Dnes už velmi nepravděpodobnyacute

Sceacutenaacuteř 3 Druheacute Bavorsko ndash postupnyacute uacutebytek vyacutekonu v jadernyacutech a uhelnyacutech zdrojiacutech

spoleacutehaacuteniacute na větrneacute zdroje na severu Německa a plynoveacute

zdroje regulujiacuteciacute siacuteť u naacutes i v Německu

Situace v Bavorsku ukaacuteže k čemu sceacutenaacuteř vede

Sceacutenaacuteř pravděpodobnyacute v přiacutepadě pokračovaacuteniacute současneacute

nečinnosti

Sceacutenaacuteř 4 Vyacutepadek Dukovan už v roce 2025 ndash třeba tlakem Rakouska a Německa ndash spolu

s odstavenyacutemi uhelnyacutemi bloky ztraacuteta přes 6 GW vyacutekonu

V přiacutepadě nečinnosti a cestě k Bavorskeacutemu sceacutenaacuteři povede

k velkyacutem naacuterokům na regulaci a import elektřiny

Sceacutenaacuteř 2 ASEK ndash poměrně širokeacute rozmeziacute umožňujiacuteciacute optimalizaci podle podmiacutenek

nutnost vyacutestavby jadernyacutech bloků a uacutespěšnyacute rozvoj

obnovitelnyacutech zdrojů a uklaacutedaacuteniacute energie

Je třeba naleacutezt optimum a ve všech sceacutenaacuteřiacutech zajistit bezpečneacute fungovaacuteniacute našeho

energetickeacute ndash vyacutezva pro všechny souvisejiacuteciacute obory

Zaacutevěr1) Jadernaacute energetika prokaacutezala možnost velice efektivniacuteho přechodu k niacutezkoemisniacute

elektroenergetice (Francie Šveacutedsko Ontario hellip)

2) Probleacutemy spojeneacute s velikostiacute těchto zdrojů a citlivostiacute na společenskou podporu

3) Zatiacutem otevřenaacute otaacutezka uacutespěšnosti přechodu k reaktorům III generace (splněniacute

očekaacutevaacuteniacute z hlediska efektivity vyacutestavby a provozu) K tomu potřeba i dostatek

budovanyacutech jednotek a kontinuita Nejleacutepe na tom je VVER1200 a zatiacutem i APR1400

4) Velkyacute potenciaacutel v malyacutech modulaacuterniacutech reaktorech potřeba vyvinout kompaktniacute

model s masovou vyacuterobou (klasickeacute i inovativniacute typy)

5) Pro udržitelneacute využiacutevaacuteniacute jaderneacute energie nutneacute reaktory IV generace nejdaacutele jsou

sodiacutekem a olovem chlazeneacute a vysokoteplotniacute chlazeneacute plynem

6) Urychlovačem řiacutezeneacute transmutory a fuacuteze ndash velkyacute potenciaacutel ale komerčniacute realizace

zatiacutem dost vzdaacutelenaacute ndash velkaacute synergie mezi popsanyacutemi oblastmi

7) Miacuteru využiacutevaacuteniacute jaacutedra silně ovlivniacute reaacutelnaacute miacutera vlivu emisiacute CO2 a nutnost je potlačit

Některeacute možneacute energetickeacute sceacutenaacuteře

Sceacutenaacuteř 1 Superniacutezkoemisniacute ndash postaveniacute většiacuteho počtu jadernyacutech bloků intenzivniacute

budovaacuteniacute obnovitelnyacutech zdrojů uacuteložiště energie hellip

Česko by zaacutesadně přispělo ke sniacuteženiacute emisiacute

Dnes už velmi nepravděpodobnyacute

Sceacutenaacuteř 3 Druheacute Bavorsko ndash postupnyacute uacutebytek vyacutekonu v jadernyacutech a uhelnyacutech zdrojiacutech

spoleacutehaacuteniacute na větrneacute zdroje na severu Německa a plynoveacute

zdroje regulujiacuteciacute siacuteť u naacutes i v Německu

Situace v Bavorsku ukaacuteže k čemu sceacutenaacuteř vede

Sceacutenaacuteř pravděpodobnyacute v přiacutepadě pokračovaacuteniacute současneacute

nečinnosti

Sceacutenaacuteř 4 Vyacutepadek Dukovan už v roce 2025 ndash třeba tlakem Rakouska a Německa ndash spolu

s odstavenyacutemi uhelnyacutemi bloky ztraacuteta přes 6 GW vyacutekonu

V přiacutepadě nečinnosti a cestě k Bavorskeacutemu sceacutenaacuteři povede

k velkyacutem naacuterokům na regulaci a import elektřiny

Sceacutenaacuteř 2 ASEK ndash poměrně širokeacute rozmeziacute umožňujiacuteciacute optimalizaci podle podmiacutenek

nutnost vyacutestavby jadernyacutech bloků a uacutespěšnyacute rozvoj

obnovitelnyacutech zdrojů a uklaacutedaacuteniacute energie

Je třeba naleacutezt optimum a ve všech sceacutenaacuteřiacutech zajistit bezpečneacute fungovaacuteniacute našeho

energetickeacute ndash vyacutezva pro všechny souvisejiacuteciacute obory

Zaacutevěr1) Jadernaacute energetika prokaacutezala možnost velice efektivniacuteho přechodu k niacutezkoemisniacute

elektroenergetice (Francie Šveacutedsko Ontario hellip)

2) Probleacutemy spojeneacute s velikostiacute těchto zdrojů a citlivostiacute na společenskou podporu

3) Zatiacutem otevřenaacute otaacutezka uacutespěšnosti přechodu k reaktorům III generace (splněniacute

očekaacutevaacuteniacute z hlediska efektivity vyacutestavby a provozu) K tomu potřeba i dostatek

budovanyacutech jednotek a kontinuita Nejleacutepe na tom je VVER1200 a zatiacutem i APR1400

4) Velkyacute potenciaacutel v malyacutech modulaacuterniacutech reaktorech potřeba vyvinout kompaktniacute

model s masovou vyacuterobou (klasickeacute i inovativniacute typy)

5) Pro udržitelneacute využiacutevaacuteniacute jaderneacute energie nutneacute reaktory IV generace nejdaacutele jsou

sodiacutekem a olovem chlazeneacute a vysokoteplotniacute chlazeneacute plynem

6) Urychlovačem řiacutezeneacute transmutory a fuacuteze ndash velkyacute potenciaacutel ale komerčniacute realizace

zatiacutem dost vzdaacutelenaacute ndash velkaacute synergie mezi popsanyacutemi oblastmi

7) Miacuteru využiacutevaacuteniacute jaacutedra silně ovlivniacute reaacutelnaacute miacutera vlivu emisiacute CO2 a nutnost je potlačit

Zaacutevěr1) Jadernaacute energetika prokaacutezala možnost velice efektivniacuteho přechodu k niacutezkoemisniacute

elektroenergetice (Francie Šveacutedsko Ontario hellip)

2) Probleacutemy spojeneacute s velikostiacute těchto zdrojů a citlivostiacute na společenskou podporu

3) Zatiacutem otevřenaacute otaacutezka uacutespěšnosti přechodu k reaktorům III generace (splněniacute

očekaacutevaacuteniacute z hlediska efektivity vyacutestavby a provozu) K tomu potřeba i dostatek

budovanyacutech jednotek a kontinuita Nejleacutepe na tom je VVER1200 a zatiacutem i APR1400

4) Velkyacute potenciaacutel v malyacutech modulaacuterniacutech reaktorech potřeba vyvinout kompaktniacute

model s masovou vyacuterobou (klasickeacute i inovativniacute typy)

5) Pro udržitelneacute využiacutevaacuteniacute jaderneacute energie nutneacute reaktory IV generace nejdaacutele jsou

sodiacutekem a olovem chlazeneacute a vysokoteplotniacute chlazeneacute plynem

6) Urychlovačem řiacutezeneacute transmutory a fuacuteze ndash velkyacute potenciaacutel ale komerčniacute realizace

zatiacutem dost vzdaacutelenaacute ndash velkaacute synergie mezi popsanyacutemi oblastmi

7) Miacuteru využiacutevaacuteniacute jaacutedra silně ovlivniacute reaacutelnaacute miacutera vlivu emisiacute CO2 a nutnost je potlačit