Jaderné reaktory a elektrárny Výzkumné reaktory, detektory atd. 13.12.2012 Výzkumné reaktory • V roce 2000 podle IAEA ve světě 284 reaktorů. • V ČR Centrum výzkumu Řež – 2 reaktory: LVR-15 s výkonem 10 MW a LR-0 s nulovým výkonem (dříve součást Ústavu jaderného výzkumu Řež) www.ujv.cz. • Fakulta jaderná a fyzikálně inženýrská ČVUT v Praze – školní jaderný reaktor VR-1 (Vrabec) s nulovým výkonem. www.reaktorVR1.eu VR-1 (Vrabec) http://astronuklfyzika.cz/DetekceSpektrometrie.htm Jiang Mianheng gave the lead-off presentation at the International Thorium Energy Organization 2012 meeting in Shanghai, sponsored by the Shanghai Institute of Nuclear and Applied Physics and the Chinese Academy of Sciences (CAS). Jiang Mianheng is the son of former president Jiang Zemin and a leader of CAS. After publication of Liquid Fluoride Thorium Reactors in the July/August 2010 American Scientist he led a delegation to Oak Ridge National Laboratory to learn more about the ORNL molten salt reactors experience. In January 2011 the CAS announced a $350 million 5 year thorium MSR project engaging 400 people. Reaktor AP1000 od Westinghousu má kontejnment ocelový, takže jeho vnější plocha může sloužit pro odvod tepla v případě havárie. Budova obklopující kontejnment je pouze schránkou, která slouží jako ochrana před vnějšími událostmi, například nárazem letadla. V horní části budovy musí být otvor, kterým proudí ke kontejnmentu vzduch používaný ke chlazení. Reaktor od Westinghousu je pro případ havárie chráněn pasivními bezpečnostními prvky, které budou fungovat i v případě výpadku proudu v objektu elektrárny. Chlazení kontejnmentu vzduchem funguje díky komínovému efektu a závisí jen na dostatečně velkém otvoru v budově kolem kontejnmentu. Pokud samotný vzduch k chlazení nepostačuje, je kontejnment skrápěn vodou z velkoobjemové nádrže umístěné v horní části budovy. Reaktory MIR, které využívají kontejnment z předepjatého betonu s vnitřní ocelovou výstelkou. Uzavřená budova kolem kontejnmentu pak chrání reaktor před přírodními haváriemi nebo před teroristickým útokem. Na vnější straně ochranné budovy jsou pak umístěny výměníky na vodu, která díky gravitaci i bez dodávek proudu může v případě havárie odvádět z reaktoru teplo. Česko-ruský projekt také počítá s velkým zálohováním elektrických systémů pomocí baterií a dieselagregátů. Technical Overview and Progress ITER Site Plan The Technical and Engineering Challenges of Fusion Reactors for Energy, Joseph V. Minervini Massachusetts Institute of Technology Plasma Science and Fusion Center Cambridge, MA, December 14, 2011 The Fast Track to Fusion Power Chris Llewellyn Smith 2005 Plasma-facing materials in ITER – Beryllium  large area first wall cover  low heat flux  low Z (low impact on plasma) – Tungsten  medium area baffle region  medium heat flux  low sputtering yields – CFC  very localised strike-points  highest heat flux  High heat conductivity, good resistance to damage ONE BLANKET DESIGN Jaderná fúze Steve Cowley UK Atomic Energy Authority and Imperial College, CERN Listopad 2012 Next Tentative Roadmap of Achievementsstarting from the decision to construct the Next Step M ain AchievementsRequired · Production and control of long pulse-burning plasma · Heat and particles exhaust (plasma facing components) · Test of breeding blanket modules for DEMO · Net electricity production (full hot breeding blanket) · High reliability of operations · Qualification of lower activation materials for PROTO · Improved economy in electricity production · Improved low activation materials · Demonstration of a reference low activation steel for DEMO · Search for higher performance materials for PROTO · Demonstration of waste management and recycling · Demonstration of safety management · Demonstration of low environmental impact potential 0 10 20 30 40 50 Yearsafter decision on Next Step DEM O Accompanying ProgrammeinPhysics& Technology Design Construction Operation Application of results PROTO (1.5 GW e) LargeScaleelectricityproduction (2 GW th) Step (1/2 GW th) M aterial Development Environ. & Safety Famous Words • Lev Artsimovitch’s celebrated reply to the question • “When will fusion be ready?” – "Термоядерная энергия будет получена тогда, когда она станет необходима человечеству" Детская энциклопедия. М., Педагогика, 1973, т.3, с.381. • “Fusion will be ready when society needs it” Zdroje • http://vmsstreamer1.fnal.gov/Lectures/Colloquium/111214Minervini/index.htm • http://vmsstreamer1.fnal.gov/VMS_Site_03/Lectures/Colloquium/091201Holtkam p/index.htm • http://vmsstreamer1.fnal.gov/VMS_Site_03/Lectures/Colloquium/050428Smith/in dex.htm • http://vmsstreamer1.fnal.gov/VMS_Site_03/Lectures/Colloquium/081217Holland/ index.htm • http://vmsstreamer1.fnal.gov/Lectures/Colloquium/110504Prager/index.htm • http://cdsweb.cern.ch/record/1495171?ln=en • Fusion – When? / Cowley, Steve (speaker) (Culham Centre for Fusion Energy) , www.iter.org • Energyfromthorium.org • Focusfusion.org – alternativní koncepty založené především na pinch efektu