Lukáš Tatar

20. 4. 2025

Bezpečnost jaderné elektrárny

Bezpečnost jaderné

elektrárny

Jaderná elektrárna je v principu parní elektrárna. K ohřevu vody na páru se

používá jaderný reaktor místo uhlí či plynu.

Využívá tepla vzniklého z přeměny vazebné energie jader těžkých prvků na

elektrickou energii.

by spolek svvcz

Historie jaderné

energetiky

1942

Enrico Fermi rozběhl první jadernou reakci vytvořenou člověkem na

univerzitě v Chicagu. Vznikl první jaderný reaktor Pile-1.

1951

Experimentální reaktor EBR 1 o výkonu 200 kW v USA poprvé vyrobil

elektřinu. Rozsvítil 4 žárovky.

2019

Funkčních 447 jaderných reaktorů v 30 zemích světa s celkovým

instalovaným výkonem 392 300 MWe.

Jaderná energetika ve světě

Francie

73% elektřiny z jádra, 99 reaktorů s

kapacitou 63 GWe.

Slovensko

54% elektřiny z jádra.

Ukrajina

52% elektřiny z jádra.

USA

Nejvíce elektřiny z jádra celkově, 99

reaktorů s kapacitou 100 GWe.

Jaderná energetika v

České republice

3760 MW

Celkový výkon

Jaderné elektrárny Temelín a

Dukovany.

35%

Podíl na spotřebě

Celkové spotřeby elektřiny v

republice.

0,25 Kč

Výrobní cena

Za 1 kWh v roce 2022.

Jaderné palivo

Obohacený uran

Přírodní uran se zvýšeným

obsahem izotopu 235U z

původních 0,7% na 2-6%.

Zásoby

Zásoby uranu máme na stovky

let.

Provoz

Jaderná elektrárna potřebuje běžet v nominálním režimu výkonu.

Regulace je možná, ale není vhodná.

Protesty a nepochopení

Strach z havárie

Část obyvatelstva ve světě je proti

jaderné energetice. Podstatou je strach

z havárie reaktoru a nebezpečného

odpadu.

Příklad Rakouska

V roce 1978 referendum o jádru

dopadlo 50,5% hlasů proti. Téměř

hotová jaderná elektrárna Zwentendorf

nebyla uvedena do provozu.

Německo

V roce 1998 vytvořilo program pro

útlum jaderné energetiky. Po Fukušimě

se vrátilo k původnímu programu.

Typy jaderných reaktorů

Tlakovodní reaktor

Moderátorem a chladivem je obyčejná voda pod tlakem.

Palivem je obohacený uran nebo směs uranu a plutonia.

Varný reaktor

Podobná konstrukce jako tlakovodní, ale přímo v tlakové

nádobě dochází k varu vody a výrobě páry.

Těžkovodní reaktor

Využívá jako palivo přírodní uran. Moderátorem a

chladivem je těžká voda D2O.

Plynem chlazený reaktor

Využívá přírodní nebo slabě obohacený uran, grafitový

moderátor a plynné chladivo (oxid uhličitý).

Reaktor v Temelíně

Tlaková nádoba

Průměr 4,5 m, výška 10,9 m, stěna silná 193 mm.

Palivové tablety

Váleček z lisovaného oxidu uraničitého UO2 o průměru 7,6 mm.

Palivové soubory

Složené z palivových proutků, 312 proutků v jednom souboru.

Parametry reaktoru Temelín

Typ reaktoru V 320, heterogenní, tlakovodní

Nominální tepelný výkon 3 000 MWt

Celková výška reaktoru 30 m

Hmotnost tlakové nádoby 322 t

Celková hmotnost reaktoru cca 800 t

Hmotnost vsázky paliva 86 t

Aktivní zóna reaktoru

Systém chlazení

reaktoru

Pracovní

tlak

15,7 MPa

Teplota

chladiva

Vstup: 290 °C,

výstup: 320 °C

Objem

chladiva

337 m³

Průtok

chladiva

88 000 m³/h

Malé jaderné reaktory

Definice

Malý reaktor je zařízení o

elektrickém výkonu do 300

megawattů.

Využití

Vhodné pro vytápění měst a

menší energetické potřeby.

Ekonomika

Podle studie ÚJV Řež a ČVUT je návratnost investice do teplárny s

malými jadernými reaktory cca 8 let.

Princip fungování jaderné elektrárny

Jaderná reakce

V reaktoru probíhá řízená štěpná

reakce, která uvolňuje teplo.

Ohřev vody

Teplo ohřívá vodu na páru v primárním

okruhu.

Pohon turbíny

Pára pohání parní turbínu, která roztáčí

alternátor.

Výroba elektřiny

Alternátor vyrábí elektrickou energii,

která jde do sítě.

Ekologické přínosy

jaderné energetiky

1,8 mld. t

Ušetřené CO2

Díky provozu jaderných elektráren

ročně nemusí být vypuštěno 1,8 mld. t

CO2.

10,8%

Podíl na spotřebě

V roce 2013 byl podíl elektřiny

vyrobené z jádra na celkové spotřebě

ve světě.

17,6%

Historické maximum

Největší podíl na světové spotřebě

byl dosažen v roce 1996.

Problém bezpečnosti

jaderných elektráren

Přehřátí reaktoru

Zásadní problém nastává, pokud se reaktor přehřeje a není dostatečně

chlazen.

Deformace materiálu

Materiál palivových článků a vnitřní konstrukce reaktoru se vlivem

vysokých teplot deformuje.

Selhání řízení

Tlumicí tyče již nelze zasunout. Může dojít k poruše chladicího systému.

Únik radiace

Hrozí únik radioaktivních látek mimo reaktor do volného prostoru.

Srovnání s jadernou bombou

Jaderná bomba

Little Boy svržená na Hirošimu měla 64,15 kg uranu U-235 s

obohacením asi 83,5%.

Energie exploze je odhadnuta na 16 kilotun. Uvolnila se energie

pouze z cca 0,91 kg uranu.

Jaderný reaktor

V reaktoru Temelín je cca 90 000 kg jaderného paliva.

Nejde o jadernou explozi, ale o uvolněné množství radioaktivní

látky mimo reaktor.

Spouštění a vypínání reaktoru

Spouštění

Reaktor se spouští vytažením tyčí, které

blokují jadernou reakci.

Vypínání

Reaktor se vypíná zasunutím tyčí

blokujících jadernou reakci paliva v

reaktoru.

Monitorování

Celý proces je pečlivě sledován a řízen z

kontrolního centra.

Tepelný výkon reaktoru

1055 MW

Elektrický výkon reaktoru v Temelíně od roku 2012.

3000 MW

Skutečný tepelný výkon jednoho reaktoru.

Chlazení

Potřeba nesmírně výkonného chlazení, jinak hrozí přehřátí.

Účinky jaderné exploze

Při jaderné explozi se energie uvolňuje jako: tlaková vlna (40-60%), tepelné záření (30-50%), ionizující záření (5%) a radioaktivní

látky (5-10%).

Naše řešení bezpečnosti

Inovativní přístup

Pro problém bezpečnosti jaderného reaktoru máme

řešení, které je třeba patentovat.

Technologický vývoj

Řešení je potřeba technologicky dotáhnout do finální

podoby.

Zvýšení bezpečnosti

Naše řešení významně zvyšuje bezpečnost jaderných

elektráren.

Budoucnost energetiky

Bezpečná jaderná energetika je klíčem k udržitelné

energetické budoucnosti.

Realizuj své nápady.

Tvoříme jedinečné, interaktivní zážitky v reálném čase, které lidem vyrazí dech.

Bezpečnost jaderné elektrárny

Nedávné projekty

Katetr RIOCATH

Projekt záchrany pralesů

Nová terciální technologie

Ekologické trendy a prognózy

Diagnostický přístroj pro ambulance praktických lékařů

Bezpečnost jaderné elektrárny

Diagnostický přístroj pro ambulance praktických lékařů

Realizuj své nápady.

Výsledky vyhledávání

Bezpečnost jaderné elektrárny

Nedávné projekty

Realizuj své nápady.