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.

 

Pokud jste v článku zaznamenali chybu nebo překlep, dejte nám, prosím, vědět prostřednictvím kontaktního formuláře. Děkujeme!

Právě se děje

před 1 hodinou

Sir András Schiff v Rudolfinu převzal Cenu Antonína Dvořáka 2021

Britský klavírista a dirigent maďarského původu András Schiff na koncertu v Rudolfinu převzal Cenu Antonína Dvořáka 2021. Na závěr koncertu s Panochovým kvartetem na festivalu Dvořákova Praha mu ocenění za aplausu zaplněného sálu předali dirigent Jakub Hrůša, laureát ceny z posledních let, a ředitel Dvořákovy Prahy Jan Simon.

"Získání Ceny Antonína Dvořáka si nesmírně vážím, bude pro mne čest převzít ji během festivalu Dvořákova Praha. Hudba Antonína Dvořáka a česká hudba je velmi blízká mému srdci," uvedl Schiff.

Jeden z nejrespektovanějších světových klavíristů je zároveň rezidenčním umělcem letošního festivalu Dvořákova Praha. Při sólovém recitálu 17. září přednesl skladby Leoše Janáčka a Roberta Schumanna. Dnes spolu se členy Panochova kvarteta a violoncellistou Petrem Hejným představil oba Dvořákovy Klavírní kvintety a Maličkosti pro dvoje housle, violoncello a harmonium. Na závěrečném koncertu 24. září se pak ujme taktovky v čele orchestru České filharmonie i sólového partu Mozartova Klavírního koncertu d moll.

Zdroj: ČTK
před 2 hodinami

Útok z dronu v severozápadní Sýrii zabil dva džihádisty, uvedl syrský exil

Americký útok dronem na severozápadě Sýrie usmrtil dva radikály, kteří měli blízko k teroristické skupině Al-Káida. Uvedla dnes podle agentury AFP exilová Syrská organizace pro lidská práva (SOHR).

Americká armáda potvrdila zabití představitele Al-Káidy krátce poté, co Spojenými státy vedená protidžihádistická koalice uvedla, že dnešní nálety v provincii Idlib nebyly její práce, píše AFP.

"Americké síly dnes provedly protiteroristický zásah v Idlibu v Sýrii a jeho cílem byl vysoce postavený představitel Al-Káidy," uvedla mluvčí velitelství ozbrojených sil USA pro Blízký východ, Perský záliv a severní Afriku (CENTCOM). "Podle našich prvních odhadů, jsme zasáhli osobu, na kterou jsme mířili, a nejsou zde žádné náznaky toho, že by došlo k civilním obětem," pokračovalo prohlášení.

Cílem zásahu podle SOHR byl vůz na silnici vedoucí z města Idlib na severovýchod. Část stejnojmenné provincie přitom ovládají džihádisté. Jeden ze zabitých velitelů radikálů byl podle SOHR z Tuniska, druhý z Jemenu nebo Saúdské Arábie. K jaké skupině muži patřili, SOHR neupřesnila.

Zdroj: ČTK
Aktualizováno před 3 hodinami

Policie v doplněném spisu ke kauze Čapí hnízdo opět navrhla podání obžaloby. Uvedl to mluvčí Městského státního zastupitelství v Praze

Obhájci premiéra Andreje Babiše (ANO) a jeho někdejší poradkyně Jany Mayerové (nyní Nagyové) se v pondělí seznámili s doplněným trestním spisem v dotační kauze Čapí hnízdo. Uvedl to Deník N. Policie předala doplněný spis  Městskému státnímu zastupitelství v Praze, konkrétně státnímu zástupci Jaroslavu Šarochovi k rozhodnutí o dalším postupu. Opět navrhla podání obžaloby. 

Babiš i Mayerová jsou v souvislosti s udělením padesátimilionové dotace na stavbu farmy Čapí hnízdo obviněni z poškození finančních zájmů Evropské unie a z dotačního podvodu. Vinu dlouhodobě odmítají.

"Už jsme se dnes seznámili se spisem Čapí hnízdo. Pro nás se nic nezměnilo a nic nového jsme se nedozvěděli. Seznamovali jsme se s tím zhruba hodinu," řekl Deníku N Babišův advokát Josef Bartončík, který spolu se svým bratrem Michaelem hájí oba obviněné.

Zdroj: ČTK
Další zprávy