Jaderná energetika
Výzkumná činnost se zaměřuje návrh a vývoj inovativních technologií pro jadernou energetiku budoucnosti, konkrétně na tyto klíčové oblasti:
- Optimalizace skladování vyhořelého jaderného paliva
- Systémy akumulace tepelné energie
- Vývoj pokročilé instrumentace měření neutronového toku pro reaktory GEN IV
- Koncept jaderné výtopny TEPLATOR
- Neutronově-fyzikální výpočty a modely vyhořívání jaderných paliv
Všechny aktivity jsou výsledkem spolupráce s průmyslovými partnery a dalšími výzkumnými organizacemi. V následujících letech bude výzkum v jaderné energetice podpořen v rámci Centra pokročilých jaderných technologií, konkrétně v oblastech:
- Coupling termohydraulických a neutronových výpočtů
- Návrh automatizovaného systému výměny paliva pro nové reaktory
- Analýzy chování paliva při těžkých haváriích jaderných reaktorů
Nejvýznamnější aktuálně řešené projekty
TEPLATOR
Jedná se koncept malého modulárního reaktoru pro dálkové vytápění s možností využití již použitého jaderného paliva z komerčních lehkovodních reaktorů. ZČU se ve spolupráci s CIIRC ČVUT podílí na kompletním návrhu zařízení – neutronické charakteristiky, termohydraulické výpočty, design jednotlivých komponent, systém řízení reaktivity. Výsledkem bude návrh jaderné výtopny o variabilním tepelném výkonu 50–150 MWt, která nalezne uplatnění v sítích dálkového vytápění v ČR i v zahraničí.
Ex-Core měření neutronového toku pro reaktory IV. generace
Cílem projektu je vyvinout design a vyrobit funkční vzorek aparatury neutronové instrumentace pro jaderné reaktory IV. generace moderované grafitem. Výstup projektu nalezne uplatnění taktéž v aktuálních projektech malých modulárních reaktorů, jako příspěvek ČR k vývoji světové jaderné energetiky. V souvislosti s projektem je vyvíjeno a testováno modelové grafitové prostředí výzkumného reaktoru, díky čemuž je pro tvorbu požadavků na aparaturu využíváno fyzikálně shodné prostředí, jako u finálního reaktoru IV. generace.
Optimalizace skladování vyhořelého jaderného paliva
Inovativní systém pro skladování vyhořelého jaderného paliva s využitím vhodného absorbéru neutronů vloženého do palivového souboru po jeho vyjmutí z jaderného reaktoru. Absorbátor výrazně zvyšuje podkritičnost systému a tím zásadně zvyšuje bezpečnost skladování vyhořelého paliva. Taktéž vede k potenciálnímu snížení nákladů na obalové soubory díky možnosti použití menší rozteče paliva, zmenšení obalových souborů nebo náhradou drahé bórované ocele vhodnější a levnější variantou.
