VVER

VVER (vodo-vodní energetický reaktor, водо-водяной энергетический реактор, v angličtině značený WWER) je nejobvyklejší typ jaderného reaktoru (včetně celého reaktorového bloku) užívaný v zemích bývalého východního bloku. Této koncepce jsou i reaktory českých elektráren JE Dukovany a JE Temelín. Jedná se o tlakovodní reaktor, který odpovídá koncepci označované v západní Evropě a USA jako PWR. 

V reaktorech VVER je používán mírně obohacený uran ve formě UO2. Tlaková nádoba reaktoru má tvar válce postaveného na výšku s polokulovitým dnem a víkem. Aktivní zóna je v dolní části nádoby. Nádoba je naplněna lehkou vodou, která slouží jako chladivo i moderátor. Voda je pod vysokým tlakem (okolo 15 MPa, tj. 150 bar), takže nedochází k jejímu varu. To je důležitý prvek inherentní bezpečnosti. Při případné poruše primárního okruhu, nebo kdyby došlo k varu vody v reaktoru, dojde k úniku moderátoru a tím i utlumení jaderné reakce. 

VVER-440 typ 230

Vývoj reaktorů VVER začal v Sovětském svazu přibližně v polovině 60. let 20. století. Prvním vývojovým typem byl VVER-440 typ 230. Bezpečnostní koncepce tohoto typu reaktoru byla na stejné úrovni jako západní běžně montované typy BWR. Největší projektová havárie, kterou měl tento typ reaktoru bezpečně zvládnout, byl pouze vznik trhliny o průměru 32 mm kdekoliv v primárním okruhu. Tato slabina byla kompenzována konzervativním návrhem, který riziko havárie minimalizoval (speciální tvar paliva, nižší zatížení všech komponent). V průběhu provozu byly tyto elektrárny modernizovány a jejich provoz zpřísněn. Přes známá rizika bylo postaveno 14 bloků elektráren s tímto reaktorem. Byly to: 3. a 4. blok JE Novovoroněž, 1. a 2. blok JE Kola, 4 bloky JE Greifswald, 4 bloky JE Kozloduj a jako poslední 2 bloky JE V-1 Jaslovské Bohunice. Většina těchto elektráren je již odstavena a k žádné havárii nedošlo i přesto, že JE Kozloduj absolvovala v roce 1977 zemětřesení o síle 7 stupňů. Bloky v Jaslovsko-Bohunické elektrárně V1 se nyní připravují k likvidaci, první blok byl odstaven v roce 2006 a druhý blok ukončil provoz v roce 2008. Posledními fungujícími bloky na bázi konceptu VVER 440 V230 jsou 3. a 4. blok elektrárny Novovoroněž a 2.blok arménské jaderné elektrárny nedaleko města Metsamor. Obyvatelé v okolí Metsamoru mají strach o svoji budoucnost, neboť elektrárna se nachází v oblasti tektonických zlomů – mimochodem proto byl 1. blok v roce 1988 vyřazen z provozu, byl poškozen po silném zemětřesení. Druhý blok by měl být definitivně odstaven v roce 2016.

VVER-440 typ 213

Dalším vývojovým typem byl VVER-440 typ 213. Proti předchozímu typu byla výrazně zvýšena bezpečnost podle světových standardů. Při návrhu byla uvažována jako největší projektová havárie prasknutí hlavního potrubí primárního okruhu. Tento typ reaktoru ještě nemá ochrannou obálku, ale je vybaven barbotážním systémem, v němž by v případě havárie došlo ke kondenzaci vzniklé páry. V projektu jsou několikanásobné systémy nouzového dochlazování pro případ takové havárie.

Okamžité řízení výkonu samotného reaktoru probíhá současně dvojím způsobem – změnou množství paliva v aktivní zóně a změnou množství pohlcovače neutronů. V reaktoru jsou zvláštní kazety poháněné výkonnými elektromotory, kdy jejich spodní část je vyplněna palivem a horní část pohlcovačem neutronů. V případě nouzového odstavení kazety volným pádem spadnou až na dno kanálu (kde se nachází tlumič pádu), čímž dojde ke snížení množství paliva v aktivní zóně a zároveň k zastavení reakce pohlcením štěpných neutronů. Dlouhodobé řízení výkonu a zastavení reakce během výměny paliva, je zajištěno změnou koncentrace kyseliny trihydrogenborité s 10B ve vodě primárního okruhu. Jedná se současně i o možnost havarijního odstavení, které je ale mnohem pomalejší než pomocí řídících kazet.

VVER-440 typ 213 je nejrozšířenější typ tlakovodního reaktoru v Evropě a Rusku. Nachází se např. v elektrárně Dukovany (2 dvoubloky), Mochovce (1 dvoublok), Jaslovské Bohunice V2 (1 dvoublok), JE Loviisa (dva samostatné bloky s kontejnmentem), JE Paks a další. Stále je používáno dvou turbín na jeden výrobní blok.

V současné době se dostavují další dva bloky ve slovenských Mochovcích, kde byla stavba utlumena v roce 1992 pro nedostatek financí. Ve finálním stavu bude tento komplex patřit k nejbezpečnějším blokům VVER 440 s reaktorem V213.

Palivový cyklus reaktorů VVER-440 je tříletý – to znamená, že každých dvanáct měsíců je vyměněna třetina paliva. Výrobní bloky s voroněžskými tlakovodními reaktory typu VVER-440 V 213 jsou však dimenzovány na větší výkon, než je jejich nominální (440 MWe). Výkon lze postupnými úpravami zvýšit až na 510 MWe, takovými úpravami prošla právě finská JE Loviisa. V současnosti dochází na mnoha elektrárnách (mj. i v Dukovanech) k optimalizaci vyšším obohacením paliva, lepším rozmístěním kazet a dalším zlepšením k prodloužení cyklu na 4, resp. 5 let. Dochází tak nejen k úspoře paliva, ale i ke zvýšení výkonu. Reaktory v Dukovanech tak nyní po úpravách vyrábí 450–470 MWe, po celkovém dokončení modernizace by měl výkon všech čtyř bloků jednotlivě dosáhnout až 500 MWe. Celkový výkon Dukovanské elektrárny tak bude činit 2000 MWe. Mělo by se tak stát v roce 2012, kdy modernizací projde i poslední druhý blok. Na následující rok je naplánována rekordní výroba 16 TWh elektrické energie.

Palivo do většiny bloků VVER v Evropě dodávají společnosti TVEL nebo Westinghouse.

VVER-1000

Zároveň se stavbou elektráren VVER-400 typ 213 probíhal v SSSR se zpožděním vývoj dalšího typu VVER-1000. První zkušební blok VVER 1000 typ V-187 se stal pátým blokem JE Voroněž. Podle zkušeností byly postaveny v SSSR 4 bloky pozměněného typu V-302. Tento typ byl již navržen včetně haly s plnohodnotným kontejnmentem. Maximální projektová havárie, kterou musí rektor zvládnout bez vlivu na okolí, je prasknutí hlavního potrubí, spojené se zemětřesením a výpadkem vnějšího napájení. Má čtyři smyčky primárního okruhu a v sekundárním okruhu jediný turbogenerátor. Proti typu VVER-440 je výrazně vyšší namáhání aktivní zóny.

Vývoj pokračoval a následujícího typu V-320 je i JE Temelín.

Okamžité řízení výkonu reaktoru typu VVER-1000 je oproti VVER-440 zařízeno pouze změnou množství pohlcovače neutronů v aktivní zóně. Pohlcovač neutronů má formu klastrů (souborů 18 řídících tyčí). Klastry jsou poháněny krokovým elektromechanickým motorem. V případě havarijního odstavení spadnou volným pádem do aktivní zóny. Dlouhodobé řízení či zastavení reakce během výměny paliva je zajištěno změnou množství kyseliny trihydrogenborité s 10B.

Ve výstavbě jsou dva bloky v JE Novovoroněž s tímto reaktorem, jehož výstavba byla zahájena až v roce 2007.

Dalšími vývojovými typy reaktorů VVER jsou nově stavěné bloky v modifikacích VVER-1000 V-392 a VVER-1000 V-466. Podle posledních informací se tyto nové reaktory řadí do třetí, tudíž nejvyspělejší generace. Modifikace V 466 je jistou pro nově stavěnou bulharskou elektrárnu Belene, po jejímž spuštění dojde k překlenutí energetického nedostatku vzniklého po odstavení prvních čtyř bloků VVER 440 V-230 v Kozloduji. Reaktor VVER 1000 V-466 je jedním z uvažovaných reaktorů pro nové bloky v elektrárně Temelín. Podstatným rysem všech nových tlakovodních reaktorů je zjednodušení konstrukce, což vede v důsledku ke zvýšení jak pasivní tak aktivní bezpečnosti. Nové bloky mají zdokonalený kontejnment a vyšší objemy vody v primárním i sekundárním okruhu, což ještě dále snižuje riziko havárie s případným roztavením aktivní zóny.

VVER-1200

Zatím posledním typem je VVER-1200. První dva prototypové bloky typu VVER-1200/491 jsou stavěny v lokalitě Leningrad II a prototypy typu VVER-1200/392M v Novovoroněžské elektrárně II. Výkon bloku je 1200 MWe a náklady se pohybují kolem 1200 $ na kWh. Doba stavby je 4,5 roku (54 měsíců) a předpokládaná životnost 50 let. Elektrárna disponuje ochranným kontejnmentem, systém havarijního chlazení (včetně záložních dieselagregátů) a nově je při výpadku proudu možné využít zbytkového výkonu.

Elektrárny s reaktory VVER - jakéhokoliv typu: 

Země, používající reaktory VVER - jakéhokoliv typu: 

Fotografie elektráren s reakory tohoto typu: 

JE Balakovo VVER-1000 (Rusko)

JE Balakovo VVER-1000 (Rusko)

JE Rovno VVER-1000 (Ukrajina) 

JE Chmelnyckyj VVER-1000 (Ukrajina) 

JE Juragua VVER-440 (Kuba) 

JE Stendal VVER-1000 (Německo) - jedna z mále jaderných elektráren v Německu a ještě k tomu nedostavěná a nikdy uvedená do provozu. Během působení času se s této velmi drahé zakázky stala jenom velmi drahá chátrající stavba. Současný postoj němců nenasvědčuje tomu, že by se jednou vydaly cestou "Jádra". 

JE Greifswald VVER-440 (Německo) a dokonce provozovaná !!!

JE Żarnowiec VVER-440 (Polsko) - rozestavěná a nikdy dokončená. 

JE Novovoroněž VVER-1200 (Rusko) - budování úplně nové elektrárny

JE Novovoroněž VVER-1200 (Rusko) - práce začínají....