Dr Đorđe Lazarević

Napredni nuklearni reaktorski sistemi (III+ generacije) obuhvataju karakteristike koje su relevantne u trenutnoj realnosti, kao i potencijale za budući razvoj. U pitanju su reaktori velikih snaga (većih od 1000 MW) sa tehnologijama kojima je potpuno ovladano, koji se uspešno koriste u svetu, i koji su skoro potpuno odgovorili na postavljene zahteve za reaktore budućnosti (IV generacije). Ovi reaktori nude brojne prednosti u odnosu na postojeće II generacije. Dok rizik od akcidenata koji bi mogao dovesti do oštećenja nuklearnog goriva kod reaktora II generacije iznosi reda 10-4, kod reaktora III+ generacije taj rizik je između 10-7 i 10-6. Jednostavniji i robusniji dizajn ovih reaktora čini ih lakšim za upravljanje i manje podložnim operativnim problemima, što povećava njihovu efikasnost i pouzdanost u radu. Pored toga, ovi reaktori imaju umanjenu emisiju radionuklida u životnu sredinu i omogućavaju efikasniju upotrebu goriva, što rezultira manjim količinama radioaktivnog otpada. Jedna od ključnih karakteristika reaktora III+ generacije je to što je obezbeđeno da mogu da izdrže 72 sata u slučaju potpunog prekida snabdevanja električnom energijom, bez potrebe za aktivnom intervencijom operatora tokom tog perioda. Kod jednih se to postiže korišćenjem tehnologija sa aktivnim komponentama (EPR i APR1400), drugi se isključivo oslanjaju na pasivne komponente (AP1000), dok se kod trećih to ostvaruje kombinacijom aktivnih i pasivnih sistema (VVER-1200 i Hualong One). Pasivni sigurnosni sistemi zasnivaju se na prirodnim fenomenima, poput gravitacije, prirodne cirkulacije, konvekcije i drugih, za odvođenje zaostale toplote, čime je smanjena potreba za složenim električnim i mehaničkim komponentama, što je doprinelo povećanju sigurnosti i smanjenju rizika u slučaju potpunog gubitka snabdevanja energijom. Kod svih, bilo da koriste aktivne, pasivne ili kombinovane sigurnosne sisteme, nakon 72 sata je neophodno dopuniti rezervoare sa vodom koja je korišćena za hlađenje, ukoliko i dalje nije uspostavljeno snabdevanje spoljnim napajanjem, što se postiže aktiviranjem postojećih sistema, poput dizel-agregata za snabdevanje energijom pumpi za vodu ili pokretnih vozila sa pumpama za dopunu rezervoara, čime je ostvarena značajna redundancija. Takođe, prednosti modularne gradnje, koja omogućava bržu izgradnju i smanjenje troškova kroz standardizovane komponente, kao što su primeri AP1000, EPR, VVER-TOI i drugih modela III+ generacije, pokazuju na koji način se od ovih reaktorskih sistema očekuju povećana efikasnost, sigurnost i smanjenje vremena izgradnje, što doprinosi racionalnoj upotrebi energetskih resursa. U budućnosti, napredni nuklearni reaktori, pored poboljšane sigurnosti i efikasnosti u proizvodnji energije, očekuje se da doprinesu duguročnoj održivosti energetskog sektora kroz ovladavanje reaktorima na brze neutrone, kao i minimizaciji radioaktivnog otpada koji zahteva dugoročno upravljanje. Pored toga, inovacije u dizajnu reaktora budućnosti omogućiće veću termodinamičku efikasnost, kao i korišćenje procesne toplote za primene poput visokotemperatne elektrolize vode za proizvodnju vodonika. Očekuje se da će napredni reaktori igrati ključnu ulogu u budućem energetskom miksu, obezbeđujući stabilnu proizvodnju energije uz smanjenje emisija i efikasnije korišćenje goriva.

Ključne reči: napredni nuklearni reaktori (III+ generacija), energetska održivost, nuklearna sigurnost, pasivni sistemi, budućnost nuklearne energije