Jaderná energetika

Aktualizováno 12. 6. 2011 1:00
Jaderná energie pokrývala k únoru 2011 asi 14 % světové spotřeby elektřiny. První komerční jaderné elektrárny začaly fungovat v 50.letech 20.století.
Ilustrační foto.
Ilustrační foto. | Foto: Reuters

Jaderná energie pokrývala k únoru 2011 asi 14 % světové spotřeby elektřiny. "Spálením" jedné tuny uranu se získá asi 45,000 MWd (milionů watt-dnů); jedna tuna přírodního uranu tak vyprodukuje tolik elektřiny jako 17 - 20 tisíc tun černého uhlí. (zdroj WNA)

První komerční jaderné elektrárny začaly fungovat v 50. letech 20.století.

Jak funguje jaderná elektrárna?

Jednoduše řečeno, štěpením jader uranu nebo plutonia v palivových článcích se tato rozpadají, zatímco uvolňují energii a neutrony. Energie ve formě tepla je využívána v přeměně vody v páru, která následně pohání turbíny.

Uvolněné neutrony se označují jako "rychlé", jelikož mají velkou energii. K jejich (částečné) regulaci jsou používány tyče vyrobené například z kadmia, které jsou v případě potřeby ponořeny do reaktoru a které mají schopnost neutrony pohlcovat.

Jako chlazení se, v závislosti na typu reaktoru, používá buď voda (lehká H20 nebo těžká D2O), oxid uhličitý či kovy v tekuté formě. V nejběžněji používaných reaktorech, takzvaných LWR (lehkovodních), se chladiva - vody - využívá zároveň jako moderátoru reakce - pomocí jednoho nebo dvou okruhů se odvádí přímo pára nebo se odvádí teplo do druhého okruhu, kde se teprve pára tvoří. Další typy reaktorů se liší právě použitým moderátorem (zprostředkovatelem reakce) nebo chlazením.

Jádro v České republice

V České republice jsou v provozu dvě jaderné elektrárny - JE Temelín a JE Dukovany. Temelínská elektrárna vyrábí elektřinu ve dvou výrobních blocích s tlakovodními reaktory VVER 1000 typu V 320. Výkonem 2000 MW se jedná o největším energetický zdroj České republiky.

V červenci 2000 bylo zavezeno palivo do reaktoru. Zkušební provoz prvního bloku byl zahájen 10. června 2002, na druhém bloku začal 18. dubna 2003. Do provozu byla elektrárna uvedena v letech 2002 až 2003.

Dukovanská elektrárna se skládá ze dvou dvojbloků s celkem čtyřmi tlakovodními reaktory typu VVER 440 model V 213. Tři z bloků mají elektrický výkon 460 MW, jeden disponuje výkonem o hodnotě 500 MW. Ročně vyrobí 13,5 TWh elektřiny, což představuje asi 20 % z celkové spotřeby elektřiny ČR.

Elektrárna byla uvedena do provozu postupně během let 1985 až 1988. V roce 2008 byl její celkový roční průměrný výkon 1824 MW. Tato elektrárna vyrábí nejlevnější proud v ČR - náklady na výrobu jedné kWh jsou 0,60 Kč.

Počítá se s jejím minimálně čtyřicetiletým provozem a eventuálním prodloužením na šedesát let životnosti.

Jádro ve světě

K prvnímu dubnu 2011 fungovalo, podle údajů Světová jaderná asociace (World Nuclear Association), ve světě dohromady 439 jaderných reaktorů o celkové instalované kapacitě 375 085 MWe. Ve výstavbě v té době bylo 62 reaktorů a počítá se s dalšími 158. Předběžně se počítá s výstavbou 326 nových reaktorů.

Světovými velmocemi v jaderné energetice jsou pak samozřejmě Spojené státy (104 reaktorů), Francie (58 reaktorů) a Japonsko (51 reaktorů).

Po událostech v japonské elektrárně Fukušima došlo především v Evropě k velkému nárůstu kritiky jádra. Kromě zátěžových testů jaderných zařízení se dokonce některé země, v čele s Německem, rozhodly od jádra postupně upustit.

Jaderné palivo

Uran se vyskytuje prakticky po celém světě, ale pouze malá část se nachází koncentrovaná v ložiscích. Jaderné štěpení je řetězovou reakcí, kdy během rozpadu jader, například uranu, dochází k uvolnění energie. Pomalejší a "kontrolované" reakce se využívá v jaderných reaktorech; naopak k nekontrolované a velmi rychlé reakci dochází během výbuchu jaderné bomby.

Obvykle se využívá štěpení izotopů (atomů jednoho prvku, lišících se počtem neutronů) uranu 235 (popřípadě plutonia 239), během kterého dochází k uvolnění dvou nebo tří neutronů. Ty jsou pak zodpovědné za rozpad dalších jader - jeden rozpad je příčinou dalšího, proto se reakce označuje jako řetězová.

To ovšem vyžaduje dostatečné množství vhodných izotopů, takzvané kritické množství. Atomy uranu 235 se v přírodě vyskytují v koncentraci asi 7 promile.

Uranová ruda je převedena na žlutý prášek, který obsahuje asi 60 - 70 % uranu. Ten je dále chemicky obohacován - ve speciálních centrifugách až na 2 - 3% obsah uranu 235 v případě použití v reaktorech a až na 90 % v případě jaderné pumy.

Za rok se spotřebuje asi 69 tisíc tun uranu, což odpovídá 81 tisům tun uranové rudy (U3O8). K jeho největším producentům patří Kazachstán, Kanada a Austrálie. V ČR se za rok 2009 vytěžilo asi 258 tun uranu, přičemž jeho těžba dlouhodobě klesá. Ministr průmyslu Martin Kocourek přišel s návrhem rozšíření těžby uranu - přitom už dnes je ČR jediným státem EU těžícím uran. Děje se tak v obci Rožná na Vysočině a mělo by tomu tak být ještě minimálně do roku 2013.

Další ložiska uranu jsou pak u nás především v Libereckém kraji, kde i dříve k těžbě docházelo - ještě doposud jsou tamější zásoby podzemní vody kontaminovány kyselinou sírovou, která se používá během chemické těžby uranové rudy.

Výhřevnost přírodního uranu v běžně používaném lehkovodním reaktoru 500 GJ/kg, v případě uranu obohaceného na 3.5% je to už 3900 GJ/kg. V nejmodernějším typu takzvaných "fast-neutron" reaktorů, které využívají "rychlých" neutronů, které jsou energeticky bohatší než neutrony tepelné, je výhřevnost paliva až 28,000 GJ/kg.

Zatím není jejich výstavba ekonomicky výhodná, to se však možná v budoucnu změní, jelikož tento typ reaktorů umožňuje drastické snížení potřebného paliva i množství odpadu z něj.

Jen pro porovnání - výhřevnost hnědého uhlí je kolem 17,5 MJ/kg, v případě černého je to kolem 24 MJ/kg.

 

Právě se děje

před 5 minutami

Kvůli pádu osoby do kolejiště nejezdí metro na části linky B

Mezi Smíchovským nádražím a Florencí na lince B nejezdí metro, kolem 19:30 spadl ve stanici Anděl do kolejiště člověk. Lidé mají v daném úseku místo metra využít tramvaje, uvedl na webu dopravní podnik. Na místě jsou hasiči pražského dopravního podniku, kteří budou vyprošťovat sraženou osobu, policisté i záchranáři.

Metro jezdí na lince B bez omezení v úseku Zličín - Smíchovské nádraží a Florenc - Černý Most.

Zdroj: ČTK
před 21 minutami

Světová zdravotnická organizace kvůli novému koronaviru stav globální nouze nevyhlásila

Světová zdravotnická organizace (WHO) usoudila, že je ještě příliš brzy, aby kvůli šíření nového koronaviru v Číně vyhlásila celosvětový stav zdravotní nouze. Oznámily to světové tiskové agentury. Koronavirem se nakazily stovky lidí a infekce si vyžádala přinejmenším 18 obětí. Rozhodnutí WHO následovalo poté, co se čínské úřady v snaze zarazit šíření nákazy rozhodly uzavřít tři města a zrušily hlavní oslavy lunárního Nového roku v hlavním městě.

Generální ředitel WHO Tedros Adhanom Ghebreyesus označil tato opatření za adekvátní. "Doufáme, že budou účinná a že potrvají krátce," řekl.

Zdravotnická agentura OSN oznámila své rozhodnutí poté, co nezávislí odborníci dva dny vyhodnocovali informace o šíření nového koronaviru.

Zdroj: ČTK
před 47 minutami

Polský nejvyšší soud zpochybnil vládou nově dosazené soudce

Polský nejvyšší soud dnes dospěl k závěru, že soudci nominovaní novou Zemskou soudcovskou radou nemají rozhodovat soudní pře. I z dnešního neveřejného rozhodování, které podle médií trvalo sedm hodin, předsedkyně nejvyššího soudu vyloučila všechny soudce, které do této soudní instance nominovala soudcovská rada. Vysvětlila to zásadou, že soudce nesmí rozhodovat v případu, který se ho osobně týká.

Jde o další krok ve sporu s konzervativní vládou a vládnoucí stranou o nezávislost polské justice. Novou soudcovskou radu vytvořila parlamentní většina vládní strany Právo a spravedlnost (PiS), a ne sami soudci, jak tomu bylo dříve.

Jednání nejvyšší soudu se pokusila na návrh šéfky dolní komory parlamentu Elžbiety Witekové (PiS) zablokovat předsedkyně ústavního soudu Julia Przylembská. Ale nejvyšší soud se odmítl podřídit tomuto příkazu. Na ústavní soud se mezitím podle televize TVN 24 obrátili i noví členové nejvyššího soudu, kteří byli z dnešního rozhodování vyloučeni.

Prezident Andrzej Duda, pocházející z PiS, před novináři prohlásil, že jmenování soudců je výlučnou pravomocí hlavy státu, nepodléhá žádné kontrole a že nejvyšší soud se touto věcí neměl zabývat.

Zdroj: ČTK
před 56 minutami

Praha ani v druhém výběrovém řízení ředitele magistrátu nevybrala

Komise nedoporučila žádného z přihlášených kandidátů. Magistrát o tom ve čtvrtek informoval v tiskové zprávě. Město vypíše nové výběrové řízení. Řízením úřadu, který zaměstnává zhruba 2300 úředníků, je nyní pověřena zástupkyně ředitele Zdena Javornická, a to od předloňského července, kdy minulá primátorka Adriana Krnáčová (ANO) odvolala tehdejší ředitelku Martinu Děvěrovou.

Podle informací serveru Seznam Zprávy do druhého kola konkurzu postoupili šéf magistrátního odboru legislativy Tomáš Havel, Marta Kopecká, Karel Bláha a Radka Říhová. Do výběrového řízení se přihlásila právě také bývalá primátorka Krnáčová.

Zdroj: ČTK
Další zprávy