V nedeľu som bol na Markíze s Andrejom Dankom a obdivujem jeho odvahu vyjadrovať sa k veciam, o ktorých len približne tuší, že by nejako mohli súvisieť. Okrem iného prišla reč na jadrové palivo a jadrový expert Andrej Danko sa vyjadril, že na Slovensku nie je možné jadrové palivo vyrábať.
Zdroj: Na telo a Michalom Kovačičom (Facebook)
Samozrejme, ak vedu a výskum bude mať na starosti nominant SNS a milióny eur určené na vedu a výskum budú dostávať upratovacie firmy, jadrové palivo určite nevyrobíme. Ale ak nám nebude vládnuť banda jedna zlodejská, tak by to mohlo ísť.
Výroba jadrového paliva v troch krokoch:
Ťažba uránovej rudy a výroba „žltého koláča“
Uránová ruda sa ťaží na viacerých miestach na svete, obsah uránu je 0,1 až 0,3 percenta. Uránová ruda v Jahodnej pri Košiciach obsahuje vyše 0,5 percenta uránu a stačila by na 50 rokov pre všetky reaktory. Vyťažená uránová ruda sa drví a lúhovaním vzniká takzvaný žltý koláč, ktorý obsahuje viac ako 80 percent uránu.
Konverzia a obohatenie
Urán obsiahnutý v žltom koláči sa takzvanou konverziou mení na plyn (hexafluorid uránu – UF6), ktorý možno ľahšie obohatiť izotopom uránu 235. Aby som to nekomplikoval, tak len naozaj v skratke: urán, ktorý sa nachádza v prírodných zdrojoch, má dva izotopy – U-238 a U-235. Atómové jadro sa skladá z 92 protónov a 146 neutrónov (U-238) alebo 92 protónov a 143 neutrónov (U-235). O izotop ide vtedy, ak má atóm vyšší počet neutrónov ako protónov, a dôvod je ten, že bez tých neutrónov navyše by jadro atómu (pri uráne 92 protónov a 92 neutrónov) nedržalo pokope.
Na štiepenie uránu je vhodnejší izotop 235 a toho je v prírodnom uráne len 0,7 percenta (zvyšných 99,3 percenta je U-238), a preto treba zvýšiť jeho podiel na päť percent (v prípade atómovej bomby až na 85 percent), čo sa robí centrifúgou. Princíp ako domáca žmýkačka na bielizeň, len otáčok trochu viac (60-tisíc namiesto tisíc).
Výroba paliva
UF6 (hexafluorid uránu) s 5-percentným obsahom U-235 sa chemicky spracuje na prášok, ktorý sa lisuje a pri 1 400 °C spečie do peletiek s priemerom 7,6 mm a dĺžkou cca 11 mm. Peletky, nazývané aj tabletky, sa zoradia do prútika dlhého 2,5 metra, 126 prútikov tvorí jednu kazetu a 349 kaziet ide do jedného nášho reaktora (VVER 440) (312 pracovných kaziet, 37 regulačných kaziet).
Takto vyzerá jedna palivová kazeta do jadrového reaktora VVER 440, ktoré máme výhradne na Slovensku (dĺžka 3 metre, priemer 14,5 centimetra).
Najväčšie problémy pri výrobe paliva
Výrobu palivovej kazety by sme mohli rozdeliť do dvoch častí. Prvá je zameraná na strojárenskú výrobu komponentov palivovej kazety. Výroba dištančných mriežok, vrchnej a spodnej časti kazety vyžaduje veľkú strojárenskú precíznosť a know-how. Špecifický je aj materiál (Zr – Nb), z ktorého sú vyrobené jednotlivé časti kazety. Aj keď palivová kazeta je relatívne komplikovaná „súčiastka“, pre skúsených strojárov to nie je nič nedosiahnuteľné. Keď vieme vyrobiť prevodovku do športových áut, kazetu budeme vedieť vyrobiť tiež.
Druhá časť výroby je spekanie palivových peletiek. Hoci je proces v princípe veľmi jednoduchý, potrebné sú značné skúsenosti. Veľmi dôležitá je veľkosť zŕn prášku, z ktorého sa speká peletka, ako aj teplota a tlak pri spekaní. V závere je dôležitá kontrola celistvosti peletky a kontrola jej rozmerov.
Výrobné procesy sú už vo svete zvládnuté a našou úlohou nie je opätovne vyvíjať novú kazetu, ale na základe získanej licencie od svetových výrobcov vyrábať palivové kazety do našich reaktorov, podobne ako je to v automobilovom priemysle.
Práve pri VVER 440 (to sú tie naše reaktory) je dobrý predpoklad tieto procesy ovládať. Treba dať dokopy všetkých hráčov a pripraviť výskumný projekt. Stále lepšie než tie peniaze rozkradnúť alebo pomíňať na hlúposti.
Slovensko má silnú jadrovú energetiku, v prevádzke je päť reaktorov, dokončuje sa šiesty. V budúcnosti bude výrazne rásť spotreba elektrickej energie, budeme potrebovať ďalší jadrový zdroj a vôbec nie je od veci zamýšľať sa nad výrobou palivových tyčí.
