Podrobnosti: Vytvořeno 20. listopad 2007; Napsal Vlasta Stancová

Výzkumný projekt v hodnotě 3 milionů dolarů, vedený Rensselaer Polytechnic Institute, má za cíl propojit dva superpočítače k zajištění bezpečnosti a spolehlivosti příští generace jaderných reaktorů. K tomuto účelu výzkumníci využijí dva superpočítače, sedmý nejsilnější superpočítač z CCNI (Rensselaers Computational Center for Nanotechnology Innovations) a pátý nejvýkonnější počítač na světě z Brookhaven National Laboratory New York Blue.

Tento tříletý projekt, založený U.S. Department of Energy, vyzve různorodou skupinu vědců a institutů k vytvoření vysoce detailního počítačového modelu pro nově navrhovaný jaderný reaktor. Virtuální model umožní sledovat systém reaktoru jako celek nebo jakoukoli jeho část pod drobnohledem, mohou dokonce zaostřit až na interakce mezi jednotlivými molekulami. Taková simulace vyžaduje obrovitý výpočetní výkon.

Profesor Michael Podowski z Rensselaer Polytechnic Institute, světově uznávaný jaderný inženýr a fyzik, je vedoucím zmiňovaného projektu. Domnívá se, že v následujících desetiletích bude jaderná energetika mnohem rozšířenější než dnes. Národy hledají východiska, jak uspokojit rostoucí potřeby energie bez nárůstu množství skleníkových plynů. Výhodou jaderných reaktorů oproti spalování uhlí a jiných fosilních paliv je to, že neprodukují oxid uhličitý při výrobě elektrické energie.

Obr.2. Profesor Michael Podowski

Vlády několika zemí světa, včetně Spojených států, neúnavně pracují na vývoji nukleárních reaktorů IV. generace. Na výzkumu se podílí univerzity, výzkumné ústavy i privátní sektor. Nové reaktory budou nezbytné v následujících dekádách, protože nahradí stávající v té době již dosluhující jaderné reaktory II. a III. generace. Komerční využití prvního reaktoru IV. generace je očekáváno v letech 2020 – 2030. Ovšem testovací reaktory by měly být v provozu už do 10ti let. Pracuje se nejen na vývoji samotného reaktoru, ale také na moderním palivu, řídících systémech, bezpečnostních opatřeních aj.

“Všechny reaktory IV. generace musí splňovat přísná kritéria v oblasti bezpečnosti, spolehlivosti, ekologie a ekonomiky,” vysvětluje Pavel Hejzlar z Centra pro pokročilé jaderné systémy Technologického institutu v Massachusetts. “Výhodou těchto reaktorů bude jejich jednoduchost, bezpečnost založená na fyzikálních zákonech a vysoká účinnost. Jejich hlavní roli spatřuji ve výrobě vodíku, budou však samozřejmě sloužit i k výrobě elektřiny, tepla, či k odsolování vody,” říká Hejzlar.

Nukleární reaktory IV. generace zahrnují šestici nejperspektivnějších reaktorů:

GRF – plynem chlazený reaktor
LFR – olovem chlazený reaktor
MRS – reaktory chlazené tavenými solemi
SFR – rychlé reaktory chlazené tekutým sodíkem
SCWR – reaktory chlazené vodou se superkritickými parametry
VHTR – reaktory chlazené vysokoteplotním plynem

Tým profesora Podowského modeluje SFR reaktor (rychlé reaktory chlazené tekutým sodíkem). “Primární výhodou tohoto systému je schopnost spalovat vysoce radioaktivní jaderný materiál, což současné reaktory neumí”, říká Podowski a Hejzlar doplňuje “velkým plusem je zde uzavřený palivový cyklus, díky němuž bude možné využívat vysoce radioaktivní zbytky z použitého paliva dnešních jaderných elektráren.

Zatímco současné reaktory využívají uran, palivo pro SFR je směsí především uranu a plutonia. Díky vysokým teplotám budou SFR přednostně produkovat elektřinu, a to s vyšší efektivitou než současné reaktory.

“Jaderné reaktory jsou bezpečné, ale nic není dokonalé,” míní Podowski. “Musíme dokázat předpovídat, co by se mohlo stát a porozumět ději natolik, abychom mohli každému nebezpečí umět předcházet. I extrémně nepravděpodobnou nehodu musíme být schopni zvládnout a maximálně zmírnit její následky.”

Zdroje:
News.rpi.edu
Physorg.com
BVV.cz
Svobodomyslní.cz
Scienceworld.cz

Superpočítače učiní atomové reaktory bezpečnější

Facebook komentáře