Princip fungování jaderné elektrárny
Jak funguje jaderná elektrárna?
Když se řekne jaderná elektrárna, spousta lidí si neumí představit, na jakém principu funguje. A přitom nejde o nic složitého – v mnohém je podobná uhelné elektrárně.
Jeden podstatný rozdíl ale mezi nimi je: z jaderné elektrárny nevychází škodlivý kouř jako z uhelné elektrárny při spalování uhlí.
V jaderné elektrárně vzniká teplo řízenou reakcí při štěpení jader uranu v reaktoru. Reaktor je napojen na primární okruh, v němž proudí obyčejná voda. Ve výměníku voda předává
své teplo sekundárnímu okruhu ve formě páry. Sekundární okruh pohání páru k turbíně a roztáčí ji. Turbína pohání generátor, který vytváří elektrickou energii.
Palivo v jaderné elektrárně
Jaderné elektrárny používají jaderné palivo obohacené do pěti procent. Z jaderného paliva se uvolňuje energie prostřednictvím jaderných reakcí. V současnosti jaderné elektrárny
využívají jako jaderné palivo uran nebo plutonium a do budoucna se počítá s thoriem. Z jaderného paliva se vyrábějí pro jaderné reaktory palivové elementy, jež zabraňují úniku
radioaktivních látek do okolí. Energie z palivových elementů se uvolňuje změnami v jádrech atomů.
Výstavba jaderných elektráren
Výstavba jaderné elektrárny a nových bloků je nesmírně drahá a investoři vstupují do značného finančního rizika. Po dostavbě jaderné elektrárny jsou zapotřebí další investice
k vylepšení energetické efektivnosti. V České republice se Jaderná elektrárna Temelín stavěla od roku 1987 do roku 2000 a Jaderná elektrárna Dukovany od roku 1974 do roku 1985.
V současnosti probíhá nejmasivnější výstavba jaderných elektráren v Číně, Rusku a Indii.
Životnost jaderných elektráren
Reaktory jaderných elektráren mají omezenou životnost. Nejstarší reaktor je v provozu již 45 let a žádný reaktor nepracoval déle než 47 let. Většině provozovatelů jaderných
elektráren chybí provozní zkušenosti s reaktory staršími 40 let. Jelikož takřka nedochází k výstavbě nových reaktorů, uvažuje se o prodloužení životnosti a navyšování výkonu
stávajících reaktorů.
Ekologické aspekty
Jaderné elektrárny neprodukují skleníkové plyny, proto nedochází ke znečištění ovzduší. V okolí elektrárny Temelín nebyly za celých deset let měření zaznamenány zvýšené radiační
hodnoty, ani nebyl potvrzen dopad provozu elektrárny na zdravotní stav obyvatel v jejím okolí. Nebezpečí lze spatřovat v jaderném odpadu, který se ukládá do hlubokých úložišť a
není jisté, zda ho lidstvo bude jednou umět ekologicky zlikvidovat.
Typy reaktorů
V jaderném reaktoru probíhá řízené uvolnění jaderné energie. Rozlišujeme tři druhy jaderných reaktorů:
• Štěpný jaderný reaktor - tento reaktor je ve světě nejčastějším typem reaktoru v jaderných elektrárnách a štěpí se v něm těžká jádra uranu nebo plutonia.
• Fúzní jaderný reaktor - v tomto reaktoru se jaderná energie získává slučováním lehkých jader z deuteria či tritia. Zatím je ve fázi výzkumu
a potrvá desítky let, než se bude moci komerčně využít.
• Radioizotopový termoelektrický generátor - v tomto reaktoru dochází k přirozenému rozpadu těžkých prvků, jako je plutonium. Slouží jako bezúdržbový
zdroj elektrické energie u zařízení v odlehlých oblastech (např. pro vesmírné sondy).