Nové thoriové jaderné palivo ANEEL podpoří renesanci jaderné energie  
Hybridní palivo ANEEL (Advanced Nuclear Energy for Enriched Life) tvoří thorium s málo obohaceným uranem. Jeho použití v jaderných reaktorech přináší celou řadu výhod, od vyšší bezpečnosti, až po nižší náklady a menší problémy s jaderným odpadem.
Thoriové pelety. Kredit: Pallava Bagla.
Thoriové pelety. Kredit: Pallava Bagla.

Jaderné energetika přináší celou řadu výhod. I nevýhod. A také spoustu emocí. Není divu, že se v řadě zemí potácí na hranici samotného přežití, a že její rozvoj bývá paralyzovaný. Nové technologie by ale mohly do skomírajícího odvětví nalít živou vodu a postarat se o zajímavá překvapení.

 

Nedávno se to povedlo odborníkům amerických laboratoří Idaho National Laboratory, kteří vyvinuli nový typ paliva pro štěpné reaktory. Nese jméno Advanced Nuclear Energy for Enriched Life, čili ANEEL. Je to pozoruhodná směs thoria a málo obohaceného uranu, která by mohla zlepšit výkon a další parametry již provozovaných jaderných elektráren. Právě díky efektivním jaderným elektrárnám bychom mohli překonat přechodné období mezi fosilními a obnovitelnými palivy, které se teď před námi otevírá.

 

Idaho National Laboratory, logo.
Idaho National Laboratory, logo.

Konkrétní složení směsi paliva ANEEL je tajný. Zároveň ale potvrzuje, že thorium je velmi slibné, a že by si mohlo vydobýt silnou pozici jako alternativní palivo pro štěpné reaktory. Thorium má totiž oproti uranu vyšší bod tání a nižší operační teplotu. To znamená, že je thorium jako palivo bezpečnější a odolnější vůči tání jádra reaktoru.

 

Nejběžnější monazit-(Ce), z něhož se získává thorium. Kredit: Robert M. Lavinsky / Wikimedia Commons.
Nejběžnější monazit-(Ce), z něhož se získává thorium. Kredit: Robert M. Lavinsky / Wikimedia Commons.

Zásadní výhoda thoriového paliva ANEEL je i v tom, že ve srovnání s uranem toto palivo ve stejném množství vydrží v reaktoru déle a poskytne větší množství energie. Jen málokdo se také bude zlobit, že z takového paliva je nesmírně obtížné vyrobit jadernou zbraň. Aby toho nebylo málo, při použití paliva ANEEL vznikne o 80 procent méně jaderného odpadu, v němž je jen velmi málo plutonia. To všechno znamená méně časté doplňování paliva do reaktoru, nižší náklady, méně práce a manipulací s palivem, a také méně potřebného prostoru pro uložení odpadu.

 

Ukazuje se, že thorium přináší celou řadu výhod, především ve srovnání s vysoce obohaceným uranem. Je pravda, že se musí smíchávat s alespoň malým množstvím štěpného materiálu, protože thorium samo o sobě štěpné není. Zároveň je ale thorium běžnější než uran. Hodně ho je například v Indii, kde se nachází především v monazitových píscích. Indické thorium by se mohlo dovážet do USA, kde z něj vyrobí palivo ANEEL, které by zase mohly používat i indické jaderné reaktory. Proto by toto palivo mohlo podpořit i americkou diplomacii.

 

Laboratoře Idaho National Laboratory vyvíjejí palivo ANEEL s univerzitou Texas A&M University a startupem Clean Core Thorium Energy (CCTE). Už zahájili přípravu existujících jaderných reaktorů pro použití paliva ANEEL. Na trhu by palivo mělo být již v roce 2024.

 

Video: Thorium and the Future of Nuclear Energy

 

Literatura

Popular Mechanics 24. 9. 2020.

Datum: 28.09.2020
Tisk článku

Sbírka úloh z matematiky - Hudcová Milada, Kubičíková Libuše
 
 
cena původní: 272 Kč
cena: 272 Kč
Sbírka úloh z matematiky
Hudcová Milada, Kubičíková Libuše
Související články:

Jádro vrací úder: Startup NuScale vyvíjí převratný malý reaktor     Autor: Stanislav Mihulka (16.12.2019)
Jaderný minireaktor velikosti pivního sudu bude mít 3D tištěné "jádro"     Autor: Stanislav Mihulka (17.05.2020)
Radioaktivní „bonbony“ zajistí bezpečnost nové generace jaderných reaktorů     Autor: Stanislav Mihulka (03.07.2020)



Diskuze:

Složení tajné

Zdenek Svindrych,2020-10-04 03:07:17

A jak to mají povolit úřady, když složení je tajné?
Já jsem sice příznivec JE, ale reaktor na štěpný materiál nejasného složení bych za vsí nechtěl!

Odpovědět

to je asi nejdůležitější

Čestmír Berka,2020-09-28 17:57:40

"Indické thorium by se mohlo dovážet do USA, kde z něj vyrobí palivo ANEEL, které by zase mohly používat i indické jaderné reaktory. Proto by toto palivo mohlo podpořit i americkou diplomacii." Podpořit Trumpovu diplomacii je třeba!

Odpovědět


Re: to je asi nejdůležitější

D. Hruška,2020-09-28 20:21:17

Tahle věta mě v článku také praštila do očí. Chudáci Indové si naivně mysleli, že už sedmdesát let nejsou kolonií a ejhle - američani mají jiný názor :-) V Indii vytěžit surovinu, v USA vyrobit hotový produkt a ten vyvézt zpátky do Indie. Co mi to jen připomíná... akorát surovina se změnila, bavlna už tolik netáhne. Kdyby Indové neměli vlastní thoriový program, tak neřeknu.

Odpovědět


Re: Re: to je asi nejdůležitější

Jiří Kocurek,2020-09-29 04:18:18

Znáte Royal Enfield? Ona se ta fabrika dá postavit přímo v Indii a z místních surovin vyrábět přímo tam, ikdyž know-how pochází odjinud. Pro mnohé ale asi nepředstavitelné.

Royal Enflied se dělá totiž takto: V Indi se vytěží železná ruda, ta se převeze do Anglie. Tam se z ní vyrobí ocel, z ocele motorky a ty se dovezou do Indie. Tam se na ně nalepí "Made in Hindustan" a vyvezou se zpátky do Evropy. Pokud jste dočetli až sem, tak vězte, že nálepka Made in Hindustan" je pravdivá, to s Anglií nikoliv.

Odpovědět


Re: to je asi nejdůležitější

Karel Marecek,2020-09-30 08:53:22

Mohu vědět, kde je tam napsáno "Trumpova"? POkud najdete, pak se omluvím, ale v opačném případě, blahopřeji k životu, kdy se občansky angažujete v politice a veřejném živottě, ale mohl by jste si podobné věci řešit na jiném serveru jak osel.cz?

Odpovědět

"Obnovitelná" povinná vsuvka

Marek Holub,2020-09-28 10:55:33

Povinná vsuvka o obnovitelných zdrojích je poněkud trapná, něco jako ta o dohánění imperialistů v komunistickém tisku...

Odpovědět


Re: "Obnovitelná" povinná vsuvka

Zbyněk Poisl,2020-09-28 12:50:39

OZ z principu věci nikdy nemůžou pokrýt potřeby civilizace. Je to nesmysl na který lidstvo těžce doplatí!

Odpovědět


Re: Re: "Obnovitelná" povinná vsuvka

D. Hruška,2020-09-28 13:43:30

Z principu věci by OZE potřeby civilizace pokrýt mohly, ale byly by poněkud neflexibilní. Pokud by se lidská civilizace vývojově ustálila (nyní prochází překotnými změnami a populační explozí), stačilo by vybudovat dostatečně kapacitní infrastrukturu pro dálkový přenos a skladování elektřiny. Byly by to ale investice, které by se splácely možná i stovky let. A v případě náhlých změn by nebylo možné dostatečně rychle navýšit výrobu energie tam, kde by to bylo zrovna potřeba (kdyby dejme tomu došlo k nějaké rozsáhlé klimatické změně nebo katastrofě, která by si vynutila masivní stěhování lidí apod.).

Osobně ale doufám, že energetická budoucnost bude patřit U238 (nikoliv U235), thoriu a ještě lépe fúzi. A tam, kde to ekonomicky dává smysl, také OZE.

Odpovědět


Re: Re: Re: "Obnovitelná" povinná vsuvka

Jan Novák9,2020-09-28 18:40:07

Z principu věci možná ano, v reálném provozu ne. Jedině pokud by se lidská civilizace ustálila na počtu okolo jedné miliardy a vzdala se dalšího rozvoje. Pak by bylo možné použít OZE pro civilizaci na naší úrovni pro všechny.

Na co všichni zelenáči zapomínají je že 90% lidí žije hluboko pod naší úrovní civilizace.
Pokud by se civilizační úroveň a s ní i spotřeba energie vyrovnala (a ona se vyrovnává) musíte výrobu a uložení PODSTATNĚ zvýšit.

Nahradit elektřinu OZE.
Nahradit dopravu a pevná paliva OZE = elektřina x 3
Nahradit zvýšení životní úrovně pro zbytek světa včetně dopravy a pevných paliv = elektřina x 15-30

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: "Obnovitelná" povinná vsuvka

D. Hruška,2020-09-28 20:05:30

Životní úroveň a energetické nároky se sice vyrovnávají, ale zároveň je také vypozorováno, že od určité životní úrovně začne klesat porodnost. Přesně s tím jsem počítal. Myslím, že by OZE utáhly i více než jednu miliardu bohatých. 7 miliard už ne.

Problém je spíš v tom, že kromě snižující se porodnosti klesají také další sebezáchovné pudy bohaté společnosti. A když to takhle půjde dál, poslední přežívající zbytky etnických Evropanů budou řešit úplně jiné problémy než udržitelnost energetiky.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: "Obnovitelná" povinná vsuvka

Karel Marecek,2020-09-30 08:56:36

OZE mohou pokrýt pouze v situaci "účetní má dáti/dal", v případě, že si uvědomíme, že např. pec na sklo musí jet 24hodin, pak ale máme situaci, že OZE nenahradí nic do doby, než ji budeme umět skladovat.

Takže diskuse, kdy dáváme pouze čísla, ale neřešíme spotřebu a výrobu v čase je pak diskuse, která nedává odpovědi, ale spíše debata, která dává otázky...

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: Re: "Obnovitelná" povinná vsuvka

D. Hruška,2020-09-30 11:50:01

Vybudovat stovky přečerpávacích elektráren pro stát velikosti ČR v časovém horizontu řekněme 100 let není principielně nemožné. Stejně tak není nemožné postavit vysokokapacitní stejnosměrná vedení přenášející energii tisíce kilometrů daleko z míst, kde zrovna svítí či fouká vítr. Ekonomika takového přístupu je druhá věc a rozhodně to není cesta, kterou bych si přál. Vizte moje příspěvky výše ve vláknu.

Odpovědět


Re: Re: Re: "Obnovitelná" povinná vsuvka

Milan Vnouček,2020-10-06 09:24:14

Můj názor je stejný jako většiny uznávaných vědců, že fúzní reaktor bude za "třicet let" (nemluví se od kdy :-D ). Vznik radioaktivního odpadu je u fúze daleko intenzivnější než u blbé jaderky. Materiály které to zvládají se jen velmi obtížně hledají.

Evoluce jádra bude odvislá od ceny vstupu a výstupu nebo politického rozhodnutí. Tzn pokud bude levnější "TO" natěžit - použít - vyhodit než natěžit - použít - přepracovat a po x cyklech teprve vyhodit, bude přístup první, né ten druhý. Pokud nebude rozhodující cena, může být rozhodující to, že současné reaktory jsou postaveny na jiné filozofické základně a s parametry vsázky se nedá moc manipulovat. Politicky nacpat do ruského reaktoru americké palivo u nás vyšlo, ale nacpat do starého japonského reaktoru MOX palivo, které při průseru zvaném tsunami nepůjde tak jednoduše odstavit, byl neuvážený rysk. Pokud se postaví reaktor, který to zvládne a bude schopen fungovat v různé konfiguraci paliva tak proč ne.

Indie jakožto stát, kde je hlad po energii, tak staví nejrozumnější současně možné zdroje (JE). Musí kupovat drahé jaderné palivo, tak se nelze divit, že si to palivo chce zabezpečit z vlastních zdrojů - má Thorium, né Uran. Navíc ty vyhořelé uranové palivové tyče přepracovává na vlastní jaderné zbraně, které také nutně potřebuje :-)

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: "Obnovitelná" povinná vsuvka

D. Hruška,2020-10-06 18:44:08

Tu poslední informaci máte odkud? Můžete sem prosím dát link nebo citaci? Jinak to budu považovat za hoax. Výroba jaderné zbraně z vyhořelého paliva je technologicky natolik problematická, že se to absolutně nevyplatí. Leda, že byste měl na mysli špinavou bombu, která nezabíjí primárně explozí, ale radioaktivním zamořením. To, co by Vás jako konstruktéra jaderné bomby na vyhořelém palivu pravděpodobně zajímalo, by bylo plutonium. Problém je, že ve vyhořelém palivu je směs izotopů s různým poločasem rozpadu. Vás, jako konstruktéra jaderné bomby zajímá pouze Pu239. Ostatní izotopy jsou nežádoucí příměsí, která díky vysokému spontánnímu štěpení vede u jaderné zbraně k predetonaci. Ze směsi izotopů byste byl schopný zkonstruovat o řádi více slabší zbraň, než ze zbraňového plutonia s vysokým procentem Pu239. Oddělovat jednotlivé izotopy od sebe chemickou cestou nelze a fyzikální cesta by byla díky vyšší radioaktivitě mnohem složitější než běžné obohacování uranu. Pokud dodáte zdroj informace, že Indové dělají jaderné zbraně z vyhořelého uranového paliva, velmi rád se přiučím, ale zároveň o tom pochybuji.

O tom, že vznik odpadu z fúze je intenzivnější se zdroj ani nesnažte dodávat. Ano, vnitřky reaktoru sice získávají indukovanou radioaktivitu, ta ale "vyzáří" tak rychle, že ani nemá smysl je ukládat pod zem do dlouhodobého úložiště.

Odkdy za 30 let bude fúze? No pokud neuvažujete pouze v horizontu Vašeho soukromého dožití, není to tak důležitá otázka. Lidstvo, pokud přežije, bude potřebovat energii i za 100 let, i za 1000O let. Fosilní zdroje chtě nechtě jednou dojdou, uranu + thoria také není neomezeně a obnovitelné zdroje jsou nestabilní.

Souhlasím, že dilema, jaký používat druh paliva, je záležitostí zejména momentální ekonomické výhodnosti a částečně také politiky. Jenom s tím dodatkem, že u thoria se počítá spíše s množivými reaktory a na ty se pohlíží přísně právě kvůli možnosti zneužití na výrobu jaderných zbraní.

Odpovědět




Pro přispívání do diskuze musíte být přihlášeni




Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace