MBIR – ruský výzkumný reaktor s mezinárodní účastí
Víceúčelový rychlý výzkumný reaktor s názvem MBIR má vzniknout v ruském výzkumném ústavu NIIAR poblíž města Dimitrovgrad. Půjde o nejvýkonnější výzkumný reaktor a jeden z mála rychlých výzkumných reaktorů na světě.
Unikátní na tomto projektu je také zapojení zahraničních společností jak při budoucím výzkumu, tak při projektování a výstavbě.
Předchůdce – BOR-60
V ruském institutu pro výzkum jaderných reaktorů NIIAR, který patří do ruské korporace pro jadernou energii Rosatom, je provozován dosluhující rychlý výzkumný reaktor BOR-60. Jeho spuštění proběhlo v roce 1969 a provoz byl několikrát prodlužován, protože za něj dosud neexistuje náhrada. V roce 2020 by měl jeho práci převzít reaktor MBIR, na němž ovšem bude možné provádět mnohem širší okruh výzkumných činností.
Reaktor BOR-60 chlazený sodíkem nevznikl kvůli ověření principu rychlých reaktorů, ruští vědci měli již dostatek zkušeností z prvních experimentálních reaktorů, ale jeho účelem je testování nových materiálů pro velké reaktory a výzkum jaderného paliva. Stejně jako plánovaný reaktor MBIR se liší od nedávno spuštěného čínského rychlého reaktoru CEFR chlazeného sodíkem, který slouží především pro vyzkoušení koncepce rychlých reaktorů chlazených sodíkem a na jehož základě vzniknou energetické reaktory velkého výkonu.
Reaktor MBIR nebude mít oproti původnímu reaktoru BOR-60 jen moderní zařízení a přístroje, ale vědcům přinese také mnoho nových výzkumných možností. Kromě vyššího výkonu (BOR-60 má tepelný výkon 55 MWt, MBIR 150 MWt) bude mít čtyřikrát více ozařovacích kanálů a bude používat různá chladiva aktivní zóny. Nelze jej zařadit do žádné z obvyklých skupin rychlých reaktorů, neboť ve třech chladicích smyčkách bude paralelně cirkulovat sodík, plyn a olovo, nebo směs olova a bismutu.
Palivo
Nový reaktor bude používat palivo typu VMOX. Jde o palivo MOX vyrobené společnosti TVEL ze směsi oxidů uranu a plutonia neobvyklým způsobem. Výroba jaderného paliva zpravidla probíhá tak, že práškový oxid uraničitý je slisován do malých válcových tablet, které jsou v peci spečeny a tím získají potřebnou mechanickou odolnost. Tablety jsou později zasunuty do trubic ze slitiny zirkonia, v níž jsou hermeticky uzavřeny. Tento způsob výroby je ale spojen s velmi přísnými tolerancemi rozměrů tablet.
Písmeno V v názvu paliva VMOX odkazuje na odlišný výrobní postup a je prvním písmenem z anglického vibropacked. Práškový oxid uraničitý a oxid plutoničitý jsou společně nasypány do trubice tvořící pokrytí jaderného paliva a až poté jsou slisovány a spečeny pro získání potřebné mechanické odolnosti.
Podíl plutonia v palivu VMOX pro reaktor MBIR je plánován na 38 %, přičemž celosvětově tento podíl činí průměrně 9,5 %. Podobně jako v případě chlazení je reaktor MBIR univerzální i co se týče paliva, takže je možné jej provozovat i s MOX palivem s 24% podílem plutonia nebo s klasickým palivem.
Průběh projektu
V současnosti je projekt reaktoru MBIR ve fázi projektování a detailní přípravy projektu. Probíhá také schvalování stavebního povolení, které by mělo být vydáno na jaře tohoto roku. Dále probíhají studie bezpečnostních systémů a pravděpodobnostní analýza bezpečnosti nového reaktoru, která bude založena na kombinaci aktivních a pasivních bezpečnostních systémů. Bezpečností systémy jsou podobné moderním blokům ruské konstrukce včetně lapače taveniny.
Po získání stavební licence má být zahájena výstavba, která bude podle plánů dokončena v roce 2020. Ve stejném roce mají být zahájeny první výzkumné práce.
Česká strojovna
Unikátnost reaktoru MBIR spočívá i v zapojení zahraničních společností. Korporace pro jadernou energii Rosatom plánuje zřídit mezinárodní sdružení výzkumníků, které bude využívat reaktor MBIR a přilehlé laboratoře. Na současných výzkumných reaktorech sice probíhá mezinárodní spolupráce, ale dosud nikde neměli vědecké týmy z jiných zemí možnost mluvit do podoby aktivní zóny reaktoru a přizpůsobit ji svým potřebám.
I pro český průmysl má reaktor MBIR svůj význam. V roce 2013 dodala společnost EGP Invest z Uherského Brodu projektovou dokumentaci strojovny s vyvedením výkonu. Tato firma řešila velmi náročný úkol, kdy dostala značně omezený prostor pro strojovnu a transformátory vyvádějící výkon z elektrogenerátorů. V projektu byla použita 60MW turbína od společnosti Doosan Skoda Power.
500
