Az atomenergetikában a legelterjedtebb reaktortípus a nyomottvizes reaktor. Jelenleg ebből a típusból üzemel a legtöbb, és az épülő reaktoroknál is ez a helyzet. Viszont időnként építenek negyedik generációs reaktorokat is, bár az elterjedésük évtizedig tarthat. Most az egyik legígéretesebb ilyen fejlesztés az orosz BRESZT-OD-300 típusú, ólomhűtéses gyorsreaktor, amit idén kezdtek el építeni.

Az ólomhűtéses reaktorokról általában

A kutatók az elmúlt évtizedekben számos negyedik generációs reaktort terveztek, és néhány prototípus is épült. Az oroszok nemrég kezdtek hozzá az egyik ilyen reaktornak, az ólomhűtéses gyorsreaktornak, amivel szerintük forradalom mehet végbe az energetikában.

Az építkezés helyszíne az elmúlt hónapokban

Ez a fejlesztés nem előzmények nélküli. A 70-es években a szovjetek több ólomhűtéses reaktorral ellátott tengeralattjárót is építettek. Akkoriban ezek műszaki csodák voltak, mivel egyszerre voltak kisebbek és gyorsabbak, mint a vízhűtéses reaktorral ellátott tengeralattjárók.

Az oroszok ezeket a tengeralattjárókat a 90-es években vonták ki a szolgálatból, és azóta sem készültek ilyen gyors támadó tengeralattjárók.

Előnyök

A hagyományosnak mondható, vízhűtéses reaktorokkal szemben az ólomhűtéses reaktorban folyékony ólom van. Ennek több előnye is van, az egyik az, hogy csökkenti a balesetek valószínűségét. Ennek az az egyik oka, hogy az ólom csak nagyon magas hőmérsékleten forr fel, ami csökkenti ennek a valószínűségét.

Az ólom emellett szobahőmérsékleten szilárd halmazállapotú. Ez azt jelenti, hogy a reaktorból kikerülve kihűl, majd megszilárdul, ami miatt ártalmatlan.

A magas forráspont a gazdaságosság szempontjából is nagyon előnyös. Ugyanis mivel az üzemi hőmérsékleten az ólom folyékony marad, ezért atmoszférikus nyomáson üzemelhet a rendszer. Ez azt jelenti, hogy nincs szükség nagy nyomásnak ellenálló reaktortartályra, mint a nyomottvizes reaktorok esetében, ami nagyon drága.

Az ólomhűtésű gyorsreaktor egyik elterjedtebb vázlata

Az előbbiek miatt egy ilyen reaktorral nagyobb hőmérsékletű gőzt lehet termelni, mint egy nyomottvizessel. Ez nagyobb termodinamikai hatásfokot jelent, mivel a gőzturbinák hatásfoka függ a gőz hőmérsékletétől és nyomásától. Ez tovább fokozza a gazdaságosságot.

Hátrányok

Az ilyen típusú erőműveknek az előnyei mellett azért van néhány jelentős hátránya is. Az egyik az, hogy mivel az ólom szobahőmérsékleten szilárd halmazállapotú, ezért ha egyszer kihűl és megszilárdul a reaktorban az ólom, akkor az erőmű károsodhat. Viszont az oroszok évtizedekig üzemeltették az atomtengeralattjáróikban a reaktoraikat, vagyis ez a probléma kezelhető: kell egy hőforrás, ami szükség esetén melegen tudja tartani a reaktort.

Vannak egyéb problémák is. Az egyik, hogy az ólom gőze mérgező, ami veszélyt jelenthet az üzemeltető személyzetre. Egy további lehetséges probléma, hogy az ólom korrodálhatja az acélt.

Kiégett üzemanyagok használata

A fentebb felsorolt előnyök mellett van egy további cél, aminek az elérése foglalkoztatja az atomenergetikát, még pedig a kiégett nukleáris üzemanyag újrahasznosítása. Az ólomhűtésű gyorsreaktorok révén ugyanis lehetséges lesz majd, hogy a hagyományosnak mondható, nyomottvizes reaktorok kiégett üzemanyagát használják újra üzemanyagként.

Ez azt jelentheti, hogy a Paksi Atomerőmű által produkált kiégett üzemanyag a jövőben további évtizedekig elláthatja majd energiával az országot.

Emellett ez az elhelyezést igénylő hulladékot is csökkentheti majd.

(Olvasónktól)

Források:

https://atombiztos.blogstar.hu/2021/06/08/egy-uj-korszak-kezdete-az-atomenergetikaban/109768/
https://nuklearis.hu/sites/default/files/nukleon/8_1_177_Radnoti_0.pdf
https://www.thedrive.com/the-war-zone/33074/this-is-the-worlds-fastest-production-submarines-crazy-molten-metal-cooled-reactor
https://www.gen-4.org/gif/jcms/c_42149/lead-cooled-fast-reactor-lfr