Zařízení z VUT pomůže jadernému výzkumu

Vědci z brněnské techniky spustili novou experimentální smyčku pro výzkum v oblasti jaderné energetiky. Díky ní mohou získat více informací o potenciálních havarijních stavech v jaderném reaktoru.

Umožní jim například simulovat tzv. krizi varu, kdy dochází k prudkému nárůstu teploty a hrozí propálení palivového proutku, ve kterém je uložené jaderné palivo.

FOTO: Lenka Gumulec

Zařízení s danými parametry je jediné v Česku, podobné mají k dispozici např. odborníci v Japonsku, Švédsku či Jižní Koreji.

V jediném jaderném reaktoru jsou uloženy desítky tisíc palivových proutků. V palivu uvnitř probíhá štěpná reakce, která způsobuje silné zahřívání proutku. Mezi nimi jsou přitom jen milimetrové mezery, kterými proudí voda a ochlazuje je.

V případě nedostatečného chlazení může dojít k jejich přehřátí a tzv. krizi varu. To se samozřejmě běžně nestává, je to však součástí hodnocení bezpečnosti jaderného reaktoru. Teoreticky může dojít k tomu, že selže chladicí systém, proto potřebujeme vědět, kdy k takové situaci může dojít a jak se pokrytí palivového proutku v takové chvíli chová,“ vysvětlil potřebu experimentálních smyček Karel Katovský z Fakulty elektrotechniky a komunikačních technologií VUT.

Při experimentech vědci postupně smyčku zahřejí na 110 °C. V momentě, kdy dojde ke kritickému zahřátí palivového proutku, žhavé místo se rozsvítí a zařízení se automaticky vypne. „Zatímco u nás v primárním okruhu přivádíme zařízení k varu, v opravdové tlakovodní jaderné elektrárně rozhodně vřít nechtějí.

To už je havarijní stav,“ upozornil Katovský.

Kromě toho vědci z brněnské techniky mohou nyní zkoumat i různé materiály pro výrobu palivových proutků. „Na světě je nyní v provozu 444 jaderných reaktorů, z nichž většina používá jako materiál na pokrytí palivových proutků slitiny zirkonia.

To má obecně dobré vlastnosti, ale při havarijním stavu zirkonium reaguje s přehřátou vodní parou a vzniká vodík. Lidé si možná, bohužel, vybaví ty efektní výbuchy reaktorových hal ve Fukušimě před devíti lety, které způsobil právě nahromaděný vodík,“ poukázal na další sféru výzkumu Karel Katovský.

Řada výzkumníků proto nyní hledá nové způsoby, jak této reakci zirkonia zabránit a přichází s novými materiály či povrchovými úpravami, které je třeba otestovat. I v tomto může pomoci zařízení z VUT.

Při první sadě experimentů jsme studovali kritické tepelné toky na niklové superslitině, což je velmi drahý a stálý materiál použitelný pro různá extrémní prostředí. Naše pokusy s tímto materiálem a na námi sledovaných parametrech byly první svého druhu na světě,“ doplnil Kamil Števanka, doktorand pracující na experimentální smyčce v rámci své disertační práce.

Vědci z Ústavu elektroenergetiky dlouhodobě spolupracují nejen s největší jadernou univerzitou ve Spojených státech Texas A&M University, ale také např. se Spojeným ústavem jaderných výzkumů v ruské Dubně.

Čeští energetici si letos navíc připomínají výročí 35 let od připojení prvního dukovanského jaderného bloku k síti.

Publikováno:
Další články autora
Právě v prodeji
Tip redakce

Související články

Země zrychluje tempo své rotace

Země zrychluje tempo své rotace

Rok 2020 byl ve znamení nejen pandemie, ale i krátkých dnů, dokonce...
Zařízení z VUT pomůže jadernému výzkumu

Zařízení z VUT pomůže jadernému...

Vědci z brněnské techniky spustili novou experimentální smyčku pro výzkum...
Nobelova cena za fyziku udělena

Nobelova cena za fyziku udělena

Za to, že svět přesvědčili o existenci černých děr, byla dnes udělena Nobelova...
Na ISS vzniklo páté skupenství hmoty

Na ISS vzniklo páté skupenství...

Už Albert Einstein předpovídal, že takové skupenství může existovat....
Češi se podíleli na odkrytí vzniku kovu

Češi se podíleli na odkrytí...

Mezinárodní tým složený z vědců z Česka, Spojených států amerických a...
Nový výzkum na poli počítačových tomografů i magnetických rezonancí

Nový výzkum na poli počítačových...

Jak lépe chránit lidi a další živé organismy či citlivé přístroje před účinky...
Profesor Podolský: Teoretická fyzika je jako kabala

Profesor Podolský: Teoretická...

Dá se považovat za „einsteinologa“, vyučuje teoretickou fyziku se zaměřením na...
Stephen Hawking: Genialita spoutaná na vozíčku

Stephen Hawking: Genialita...

Podnikatel Elon Musk, astrofyzik Martin Rees, další astrofyzik...
Byl zpozorován projev páté základní síly, jenž by napomohl vysvětlit temnou hmotu?  

Byl zpozorován projev páté základní...

Dosud se předpokládalo s existencí čtyř základních přírodních sil, jež se...
Byla vyhlášena Nobelova cena za fyziku

Byla vyhlášena Nobelova cena za...

V úterý 8. 10. byli vyhlášeni vítězové Nobelovy ceny za fyziku....

Nenechte si ujít další zajímavé články

Vietnamci: Co znamená jejich příjmení a kolik jich v ČR žije?

Vietnamci: Co znamená jejich...

V České republice žije podle oficiálních statistik 61 000 Vietnamců. Jedná...
Mormoni: Modlitby, kasina i polygamie

Mormoni: Modlitby, kasina i...

Životy zasvětili odříkávání modliteb a pečlivému studiu posvátného písma....
Mileva Einsteinová se kvůli manželovi vzdala kariéry

Mileva Einsteinová se kvůli...

„Bez tebe postrádám sebedůvěru, potěšení z práce, radost ze života – krátce řečeno: Bez tebe není můj život...
Miliardáři, kteří přišli o všechno

Miliardáři, kteří přišli o všechno

Představa, že se stanete miliardářem a za pár let skončíte...
Proč německý básník Goethe chyběl u úmrtního lože svojí manželky?

Proč německý básník Goethe chyběl u...

Básník Johann Wolfgang Goethe se 12. července 1788 prochází parkem podél řeky Ilm v...
Stíhačkám Britové nevěří, pak se stanou jejich průkopníky

Stíhačkám Britové nevěří, pak se...

O vývoj v oblasti stíhacího letectví se předně postaraly tři velmoci....
Zasloužený odpočinek aneb Jak člověk k důchodu přišel

Zasloužený odpočinek aneb Jak...

Naše životní cesta je dlouhá a leckdy pořádně trnitá, na konci té...
Mosad: Ti, kteří dostali Eichmanna

Mosad: Ti, kteří dostali Eichmanna

„Je potřeba zřídit Ústřední agenturu pro bezpečnostní a zpravodajské problémy,“...
Badatelský oříšek: Která říše byla největší v historii?

Badatelský oříšek: Která říše byla...

V dějinách lidstva najdeme hned několik významných říší, které by se...
Poznejte své IQ

Poznejte své IQ

V našem profesionálně sestaveném testu ihned zjistíte přesné výsledky a obdržíte certifikát.