Technologie a zabezpečení

Bezpečnost

Neustále se zdokonalujícím technickým provedením a mnohostrannými bezpečnostními opatřeními patří v současné době jaderné elektrárny k nejbezpečnějším technickým zařízením. I přes tato opatření však nelze zcela vyloučit vznik poruch za provozu. Proto byla u jaderných elektráren vyvinuta zvláštní bezpečnostní zařízení, která chrání jak obyvatele v okolí elektrárny, tak personál elektrárny před škodlivými účinky radioaktivního záření.

Zásady bezpečnosti

Neustále se zdokonalujícím technickým provedením a mnohostrannými bezpečnostními opatřeními patří v současné době jaderné elektrárny k nejbezpečnějším technickým zařízením.

I přes tato opatření však nelze zcela vyloučit vznik poruch za provozu. Proto byla u jaderných elektráren vyvinuta zvláštní bezpečnostní zařízení, která chrání jak obyvatele v okolí elektrárny, tak personál elektrárny před škodlivými účinky radioaktivního záření. Platné právní předpisy a velmi přísné povolovací řízení jsou zárukou vysokého standardu bezpečného provozu JE Temelín.

Provedené analýzy ukázaly, že pravděpodobnost vzniku poruchy reaktoru a z toho vyplývajícího ohrožení provozu jsou nesrovnatelně nižší než rizika, kterým je člověk vystaven v každodenním životě a která běžně přijímá. Tohoto stavu je docíleno důslednými bezpečnostními opatřeními a vynakládáním nemalých prostředků na zajištění jakosti.

Inherentní bezpečnost

Pojmem inherentní bezpečnost se rozumí specifická vlastnost technických zařízení, která je daná fyzikálními zákony a vlastnostmi, tj. nikoli lidskými opatřeními. U tlakovodního reaktoru je daná fyzikálními vlastnostmi uranu a vody, které se podílejí na procesu jaderného štěpení.

Voda, která slouží jako moderátor (zpomalovač neutronů), zvětšuje v důsledku růstu své teploty svůj objem, tj. dochází ke zvětšování vzdáleností mezi jednotlivými molekulami vody. V důsledku toho se snižuje moderační účinek vody, který je předpokladem pro vznik a existenci štěpné řetězové reakce. To má za následek pokles počtu tepelných neutronů, které jsou schopny štěpit jádra uranu, a tak dochází k útlumu štěpné reakce, což postupně může vést až k úplnému samoodstavení reaktoru. Proto ve všech případech, při kterých by došlo k růstu teploty vody v důsledku nežádoucího výkonu, se výkon reaktoru samovolně tlumí. Dokonce kdyby v případě havárie, která je spojená se ztrátou chladiva z primárního okruhu, neodstavily reaktor několikanásobně zálohované nezávislé havarijní ochrany, došlo by k zastavení štěpné reakce díky tomu, že se v aktivní zóně reaktoru tvoří pára, ve které jsou vzdálenosti mezi molekulami řádově větší než u vody. Tímto způsobem přispívá voda k inherentní bezpečnosti tlakovodních reaktorů. Na bezpečnosti provozu těchto reaktorů se však podílí i samotné jaderné palivo. Uran 238, který tvoří asi 97 % paliva, zasahuje regulačně do procesu štěpení tak, že sám absorbuje neutrony, aniž by se dále štěpil. Opět platí, že absorbuje tím více neutronů, čím je jeho teplota vyšší.

Základní bezpečnostní principy JE

Bezpečnost JE je garantována:

  • uplatňováním principu jediné, nedělitelné odpovědnosti a zajištěním vysoké úrovně kultury bezpečnosti,
  • správným výběrem lokality jaderné elektrárny,
  • pečlivým projektováním při dodržení platných technických a bezpečnostních standardů, výběrem ověřených technologií a uplatňováním principu ochrany do hloubky,
  • komplexním zajištěním jakosti při projektování, výrobě, montáži, spouštění a provozu jaderného zařízení,
  • vysokou kvalifikací provozního personálu,
  • důsledným ověřováním, hodnocením a kontrolou bezpečnostních zařízení a činností na jaderné elektrárně, dodržováním principů radiační ochrany,
  • využíváním zpětné vazby zkušeností pro aplikaci provozních postupů,
  • plněním ostatních bezpečnostních požadavků (fyzická ochrana, technická bezpečnost, havarijní připravenost, ochrana životního prostředí, požární ochrana apod.).

Pro zajištění žádoucí úrovně jaderné bezpečnosti je JE projektována a provozována tak, aby v souladu s obecně platnými předpisy na zajištění jaderné bezpečnosti splňovala následující bezpečnostní zásady a funkce:

  • schopnost bezpečně odstavit reaktor a udržet jej v podmínkách bezpečného odstavení při všech projektem předpokládaných provozních režimech a událostech,
  • schopnost odvádět zbytkové teplo z aktivní zóny reaktoru při všech projektem předpokládaných provozních režimech a událostech,
  • schopnost minimalizovat případné úniky radioaktivních látek tak, aby nepřekročily stanovené limity při všech projektem předpokládaných provozních režimech a událostech i po nich.

Dodržování výše uvedených zásad je dosahováno plněním principů ochrany do hloubky, tj. vzájemným prolínáním a doplňováním fyzických bariér a úrovní ochrany. Před následky eventuálních nehod chrání personál i okolí jaderné elektrárny fyzické bariéry, které tvoří:

  • matrice paliva (v matrici uranových tablet se zachytávají téměř všechny štěpné produkty vzniklé při štěpení),
  • pokrytí palivových proutků (pokrytí palivových proutků je provedeno ze speciální slitiny tak, aby bylo po celou dobu plánovaného využití hermetické a aby bránilo úniku štěpných produktů),
  • konstrukce primárního okruhu (tlaková nádoba reaktoru a potrubí primárního okruhu tvoří bariéru, která odolává teplotnímu a radiačnímu zatížení),
  • kontejnment - (železobetonová 1,2 m silná ochranná obálka s ocelovou hermetickou výstelkou, která obklopuje reaktor a hlavní zařízení primárního okruhu a zabraňuje úniku radioaktivních látek do životního prostředí v případě nehody).

Ochrana personálu, obyvatelstva a životního prostředí je zajištěna:

  • kombinací těchto položek: konzervativního projektu, zajištěním jakosti, kontrolní činností a celkovou bezpečnostní kulturou, která zajišťuje celistvost bariér
  • řízením provozu v normálních a projektem předpokládaných abnormálních podmínkách (činnost regulací bloku a limitačního systému), což zajišťuje provoz a celistvost prvních tří výše uvedených fyzických bariér,
  • zásahy bezpečnostních a ochranných systémů. V případě potřeby brání přenosu poruch zařízení, chyb personálu a vzniku projektových, případně i nadprojektových havárií a zajišťují zadržení radioaktivních látek v kontejnmentu,
  • řízením činností při haváriích s cílem udržet celistvost kontejnmentu, t.j. čtvrté fyzické bariéry,
  • opatřeními vnějších havarijních plánů, která snižují dopady na obyvatelstvo při úniku radioaktivních látek do okolí při poškození všech bariér.

Zajištění jakosti

Pro celou jadernou elektrárnu platí tzv. zadávací program zajištění jakosti (ZJ), který byl schválen SÚJB a který platí ode dne schválení přes konec životnosti elektrárny až po likvidaci jaderného zařízení. Tento program rozpracovává zásady na zajištění jakosti v jaderné elektrárně a při kontrolních činnostech. Platí pro všechny účastníky výstavby, pro provozovatele a pro dodavatele zařízení a služeb.

Jsou zpracovány také individuální programy zajištění jakosti pro jednotlivá zařízení, která jsou zařazena do bezpečnostních tříd. Tyto programy zajišťují splnění požadavků na zajištění jakosti a jsou platné ode dne schválení až do konce životnosti zařízení.

Hlavní technické údaje

Přehledně zpracované technické údaje o všech výrobních částech JE Temelín.

Typ reaktoru
Heterogenní, tlakovodní energetický reaktor VVER 1000 1000 typ V 320
Nominální tepelný výkon 3120 MWt

 

Technické parametry reaktoru
Výška tlakové nádoby 10,9 m
Vnitřní průměr tlakové nádob 4,1 m
Vnější průměr tlakové nádoby 4,5 m
Celková síla stěny válcové části nádoby 200 mm
Tloušťka výstelky z austenitické oceli 7 mm
Výška horního bloku 8,2 m
Celková výška horního blok 19,1 m
Celková hmotnost cca 800 t

 

Aktivní zóna reaktoru
Počet palivových kazet 163
Počet palivových proutků v kazetě 312
Počet řídicích a regulačních svazků 61
Počet absorpčních elementů jednoho svazku 18
Výška aktivní zóny 3,53 m
Průměr aktivní zóny 3,16 m
Obohacení paliva při první zavážce 1,3 - 3,8 % U 235
Hmotnost palivové kazety 766 kg
Hmotnost paliva v jedné kazetě 563 kg
Vsázka paliva 92 t
Maximální vyhoření paliva 60 MWd/kg

 

Systém chlazení reaktoru
Počet chladicích smyček 4
Pracovní tlak 15,7 MPa
Teplota chladiva na vstupu do aktivní zóny 290 °C
Teplota na výstupu z aktivní zóny 320 °C
Průtok chladiva reaktorem 84 600 m 3/h
Vnitřní průměr hlavního cirkulačního potrubí 850 mm
Vnější průměr hlavního cirkulačního potrubí 995 mm

 

Parogenerátor
Počet na blok 4
Vstupní/výstupní teplota na primární straně 320/290 °C
Vstupní/výstupní teplota na sekundární straně 220/278,5 °C
Tlak 6,3 MPa
Množství vyrobené páry 1 470 t/h
Objem primární/sekundární strany 21/66 m 3
Průměr tělesa parogenerátoru 4,1 m
Maximální délka tělesa parogenerátoru 14,8 m
Hmotnost parogenerátoru cca 416 t

 

Hlavní cirkulační čerpadlo
Počet na blok 4
Příkon čerpadla 5,1 MW
Provozní výkon 21 200 m 3/h
Synchronní otáčky 1 000 ot/min
Hmotnost čerpadla 156 t

 

Ochranná obálka (kontejnment)
Půdorys obestavby 66x66 m
Výška válcové části 38 m
Vnitřní průměr válcové části 45 m
Vnitřní světlá výška 41,7 m
Tloušťka stěny válcové části 1,2 m
Tloušťka stěny kopule 1,1 m
Tloušťka základové desky 2,4 m
Tloušťka ocelové výstelky uvnitř kontejnmentu 8 mm
Hmotnost prstence 140 t
Hmotnost vrchlíku 147 t
Maximální přetlak uvnitř 0,49 MPa
Maximální teplota uvnitř 150 °C
Průměr předepínacích lan 150 mm
Počet předepínacích lan válcové části/kopule 96/36
Napínací síla 10 MN

 

Parní turbína 1 000 MW
Počet VT dílů 1
Počet NT dílů 3
Nominální otáčky 3 000 ot/min
Průtok páry při 100% výkonu v kondenzátním režimu  5 262,9 t/h
Hmotnost VT dílu 260 t
Hmotnost NT dílu 480 t

 

Kondenzátor
Počet trubek v jednom kondenzátoru  31 900
Teplosměnná plocha  23 200 m 2
Teplota chladicí vody max.  34 °C
Množství chladicí vody 36 500 m 3/h
Průměr/síla stěny trubek 1. bloku  20/0,7 mm
Průměr/síla stěny trubek 2. bloku  20,1/0,5, 0,7 mm
Délka trubek 12 m
Materiál Titan
Celková hmotnost 540 t

 

Alternátor
Nominální zdánlivý výkon 1 250 MVA
Výkon na svorkách alternátoru 1 082 MW
Dodávaný výkon do elektrické sítě 1 028 MW
Vlastní spotřeba bloku 54 MW
Účiník 0,9
Nominální sdružené napětí 24 kV
Nominální fázový proud 26 726 A
Nominální frekvence 50 Hz
Chlazení vodík - voda
Hmotnost 564 t

 

Chladící věže
Výška věže 154,8 m
Patní průměr 130,7 m
Průměr v koruně věže 82,6 m
Tloušťka pláště tahového komína 0,9 - 0,18 m
Celková plocha pláště 81 000 m 2
Hmotnost pláště 27 500 t
Objem sběrné nádrže 35 000 m 3
Výška nasávacího otvoru 10,7 m
Počet šikmých stojek 112
Zastavěná plocha 13 700 m 2
Obestavěný prostor (objem věže) 1 069 700 m 3
Tepelný výkon jedné věže 1 100 MW
Průtok vody jednou věží 17,2 m 3/s
Odpar z jedné věže 413 l/s

Lokalita

Na základě vyhodnocení parametrů území podle legislativních a odborných kritérií byla pro umístění JE vybrána lokalita Temelín. Elektrárna se nachází v pahorkatině v nadmořské výšce 510 m. n. m. Do vzdálenosti 10 km od lokality se nevyskytují žádné výrazné výškové body. Směrem severozápadním se rozprostírá rozsáhlý komplex lesů.

Výběr lokality JE byl proveden tak, aby byly minimalizovány možné interakce JE s okolím. V bezprostřední blízkosti JE se tudíž nenalézají velká průmyslová zařízení, a s výjimkou potrubí tranzitního plynovodu, ani frekventované transportní cesty.

Oblast lokality JE Temelín je přístupná po silnici a po železnici. Na jihovýchodním okraji lokality JE je dobře vybudovaná a frekventovaná silnice č. 105 z Českých Budějovic do Týna n. Vltavou. Nejbližší železniční tratí, která se nachází ve vzdálenosti 0,4 km od elektrárny. je místní trať Číčenice - Týn nad Vltavou s osobní a nákladní přepravou.

Meteorologické poměry

Specifická znalost meteorologické situace v okolí jaderné elektrárny je nutná pro stanovení dopadů provozu chladicích věží a pro posouzení šíření radioaktivních látek v případě havárie. Proto byla a je jejímu poznání věnována zvláštní pozornost.

Okolí jaderné elektrárny leží v atlanticko-kontinentální oblasti mírného klimatického pásma severní polokoule. V průběhu roku se zde střídají vzduchové hmoty oceánského a kontinentálního původu, což je spojeno s častým přechodem atmosférických front (v průměru bývá 125 front ročně). V oblasti převládají meteorologické situace určené frontami jdoucími od západu, v menší míře pak od severu. Specifická meteorologická měření pro lokalitu JE se začala provádět již v době výstavby meteorologické observatoře. Observatoř je ve vzdálenosti 3 km severozápadně od JE za obcí Temelín. Měření začalo v dubnu 1988 a od ledna 1989 se provádí spojité pozorování.

Hydrologické poměry

Provoz elektrárny je především spojen s řekou Vltavou, ze které elektrárna odebírá technologickou vodu a současně do ní vypouští odpadní vody. Řeka Vltava tvoří hlavní osu české říční soustavy. Již dříve na ní byla vybudována řada vodních nádrží tvořících tzv. Vltavskou kaskádu, která ochraňuje okolí Vltavy před zátopami a má hydroenergetické využití. Významným přínosem nádrží kaskády je také vyrovnání minimálních průtoků. Pro potřeby JE Temelín byla kaskáda doplněna o vodní nádrž Hněvkovice, ze které se provádí odběry technologické vody a o vodní dílo Kořensko, které je využíváno pro promísení odpadních vod vypouštěných z JE s vodou ve Vltavě. 

Vodní dílo Hněvkovice

Vodní dílo Hněvkovice bylo vybudováno v letech 1986 - 1991. Nachází se ve vzdálenosti 5 km od Týna nad Vltavou proti proudu řeky. Tvoří hlavní část zásobovací soustavy JE technologickou vodou. Vytváří nárazový prostor pro zvýšení průtoku v případě potřeby z nádrže Lipno, která se nachází ve vzdálenosti 120 km proti proudu řeky Vltavy; kapacita nádrže Lipno je 252 mil. m3. Vlastní odběr vody je zajišťován čerpací stanicí (průměrné povolené množství 1,625 m3), která se nachází v bezprostřední blízkosti hráze na levém břehu. Voda je vedena 2 potrubními trasami o DN 1600 mm, které jsou uloženy v zemi a jsou dlouhé 6,2 km, do vodojemu, jenž se nachází v areálu elektrárny. Chemické složení odebírané vody z Vltavy je dlouhodobě sledováno a bylo podstatně vylepšeno zprovozněním velkých čistíren odpadních vod v Českém Krumlově a v Českých Budějovicích a nové odparky v Jihočeských papírnách ve Větřní u Českého Krumlova. 

Vodní dílo Hněvkovice

Zásobníky chladicí vody jsou tvořeny především vodojemem o kapacitě 2 x 15 tisíc m3. Okruh cirkulační chladicí vody pro má celkový objem vody cca 140 tisíc m3. Okruh systému technické vody pro odvod tepla ze zařízení reaktorové části má celkový objem vody cca 38,5 tisíce m3.

Vodní dílo Kořensko

Vodní dílo Kořensko se nachází 2 km pod ústím řeky Lužnice do Vltavy. Hlavní funkce vodního díla jsou:

udržovat stálou hladinu a tak omezit kumulaci znečištění v řece v prostoru Týna nad Vltavou, které působí kolísání hladiny vodní nádrže Orlík, zajišťovat promísení odpadních vod z JE s vodou Vltavy, provoz malé vodní elektrárny. Jezové těleso tvoří tzv. ponořený stupeň, tj. voda je v této nádrži zadržována pouze v době, kdy hladina nádrže Orlík nedosahuje maxima. V opačném případě je stupeň zatopen vzdutou hladinou, což ale nastává málokdy.

Vodní dílo Kořensko

Analýza zátop a prognostické scénáře zátop ukazují, že lokalita JE nikdy nebyla a ani není ohrožena zátopami. Hlavní objekty elektrárny, ve kterých jsou umístěna zařízení důležitá z hlediska jaderné bezpečnosti, jsou na kótě 510 m n.m. Z hodnocení historicky extrémních průtoků vyplývá, že areál elektrárny je umístěn cca 150 metrů nad maximálními hladinami. Lokalita JE Temelín byla posuzována i s ohledem na možné destrukce vodních nádrží na horním toku řeky Vltavy. Při prolomení hráze Lipna I bude v profilu Hněvkovic průtok cca 1460 m3/s, který neovlivní ani přehradu Hněvkovice ani čerpací stanici technologické vody.

Podzemní vody

Z provedených průzkumů vyplynulo, že v okolí JE Temelín jsou dva oběhové systémy podzemních vod, tj. hlubší a mělký oběhový systém.

Režim podzemních vod hlubšího oběhového systému, který se nachází v hloubce větší než 100 m, je charakterizován velmi pomalu se pohybující podzemní vodou holocenního stáří (cca 10 000 let). Tento systém nemá přímý kontakt se zemským povrchem a není významně doplňován srážkami. Režim podzemních vod mělkého oběhového systému, který se nachází v hloubkách menších než 100 m, je charakterizován pomalým oběhem podzemních vod a je doplňován přímo srážkami.

V nejbližším okolí JE jsou téměř všechny obce zásobovány pitnou vodou z vodovodního řádu. Voda ze studní je používána převážně jako užitková. Hladiny podzemní vody se vesměs pohybují v hloubkách od 10 do 12 m pod terénem. Pravidelně je prováděno vyhodnocování vzorků ze studní nacházejících se až do vzdálenosti 25 km od JE. Ačkoliv se při provozu elektrárny neočekává ovlivnění jakosti podzemních vod, budou vzorky těchto vod dále pravidelně odebírány a vyhodnocovány.

 

Geologie lokality

Území České republiky patří mezi území, která jsou značně geologicky prozkoumaná a v souvislosti s JE bylo provedeno další podrobné hodnocení geologické situace, a to až do vzdálenosti 30 km od JE. Původní geologické průzkumné práce z 80. let byly v letech 1991 - 1994 doplněny dalšími pracemi, které doporučila MAAE.

Odstřel základové spáry pod hlavní objekty JE Temelín

Geologické podloží okolí lokality JE tvoří jednak jihočeská větev moldanubika a jednak jihočeské pánve. Obě jednotky patří do Českého masívu, který byl vytvořen koncem paleozoika (prvohor) v závěrečné fázi variského horotvorného cyklu. Nejrozšířenějšími horninami jsou zde ruly, žuly a křemeny. Staveniště elektrárny má skalní podklad, hlavní objekty elektrárny jsou umístěny na homogenním bloku o rozměrech větších než 500 x 500 m. Z geomechanického pohledu má podloží elektrárny dostatečnou únosnost pro stavby a zařízení JE.

Přehled geologicko - horninové stavby v prostoru hlavního stanoviště JE Temelín
    Typ horniny Hloubkové rozmezí (m)
Kvartérní překryv   přemístěné hlinito - písčité zvětraliny 0 - 1
Moldanubikum   úlomkovité hlinito - písčité zeminy 1 - 4
Moldanubikum   horniny silně zvětralé 4 - 6
Moldanubikum   horniny zvětralé 6 - 12
Moldanubikum   horniny navětralé 12 - 20
Moldanubikum   zóna zdravých hornin nad 20 m

 

Seismické riziko

Seismické hodnocení bylo provedeno pro celou zájmovou oblast JE, která je určena kružnicí o středu na elektrárně a o poloměru 300 km. Největší část zájmové oblasti je na území Českého masívu, na jihu a jihovýchodě zasahuje do alpsko-karpatské oblasti. Moldanubikum, na kterém leží jaderná elektrárna, je nejstarší a nejpevnější částí Českého masívu. Výše seismického rizika je určena alpskými zemětřeseními. Ze seismologických analýz vyplývá, že nejsou známy žádné případy místních tektonických otřesů. Pro obec Temelín dokonce ani neexistují žádné zprávy o pozorovaných účincích alpských zemětřesení, při kterých byly pozorovány nejvyšší hodnoty intenzit v jižních Čechách.

Z hodnocení založených na velikostech největších možných otřesů v ohniskových oblastech nacházejících se v zájmové oblasti JE a na nejméně příznivém poklesu intenzit se vzdáleností ve směru ohnisko zemětřesení - JE vyplývá, že mezní hodnota makroseismické intenzity, která by neměla být překročena s pravděpodobností 0,95 ani v časovém intervalu 10 000 let, je 7° MSK-64, což ve středoevropských poměrech odpovídá zrychlení 0,1 g. Pro výstavbu JE byl použit projekt pro zrychlení 0,1 g, což je plně v souladu s doporučením MAAE z roku 1991. Na tuto hodnotu jsou projektovány všechny stavby, systémy i komponenty, které mají vliv na jadernou bezpečnost; hlavní komponenty, jako je reaktor, jsou projektovány na hodnoty vyšší, t.j. 0,2 g.

Seismologické monitorovaní širšího okolí jaderné elektrárny Temelín a alpských zemětřesení je prováděné Ústavem fyziky Země Masarykovy university v Brně.

Výsledky měření najdete na internetové stránce: http://www.ipe.muni.cz/seismologie_temelin/

Výsledky monitorování radiační situace

Od roku 1991 je soustavně zjišťován obsah radionuklidů v jednotlivých složkách životního prostředí a je sledována úroveň dávkových příkonů v okolí JE v souladu se schválenými programy monitorování.

Monitorování provádí Laboratoř radiační kontroly okolí (dále jen LRKO) JE, která je umístěna v Českých Budějovicích, podle pokynů státní odborné instituce - Státní ústav radiační ochrany (dále jen SÚRO).

LRKO zajišťuje pravidelné monitorování obsahu radionuklidů v jednotlivých složkách životního prostředí ZHP JE, např. v ovzduší, půdě, porostu a vodě za účelem včasného zjištění odchylek aktivity vzorků od dlouhodobých průměrů.

Výsledky měření jsou zpracovávány ve formě čtvrtletních a ročních zpráv, které elektrárna zasílá orgánům státního dozoru a státní správy. Další měření jsou prováděna Regionálním centrem SÚJB a SÚRO v Českých Budějovicích a Českým hydrometeorologickým ústavem.

Vyřazení elektrárny z provozu

V roce 1995 bylo dokončeno zpracování studie "Vyřazování JE Temelín z provozu", kterou pro JE Temelín zpracovala projektová organizace EGP Praha, a.s. Od té doby byla studie několikrát aktualizována.

Aktuálně se zvažují tři varianty vyřazování. Všechny počítají s kompletní odstraněním jaderné části, liší se však časovým harmonogramem vyřazování. Definitivní rozhodnutí o způsobu vyřazování se bude odvíjet od budoucích podmínek. Každopádně provozovatel průběžně vytváří finanční prostředky, ze kterých pak náklady související s vyřazením jaderné elektrárny budou hrazeny. Ročně ČEZ na speciální vázaný účet převádí řádově stovky miliónů korun.

Princip funkce jaderné elektrárny

Atom je základní částicí hmoty, která se skládá z jádra obklopeného elektrony. Jádro je složeno z protonů a neutronů. V reaktoru jaderné elektrárny se pomocí neutronů štěpí jádra uranu a přitom se uvolňuje energie. Při zásahu jádra uranu 235 neutronem se jádro rozpadne na dva nebo více částí (odštěpků). Odštěpky se vzájemně odpuzují, a proto se od sebe vzdalují velkou rychlostí.

Popis fyzikálního štěpení uranu 235

Atom je základní částicí hmoty, která se skládá z jádra obklopeného elektrony. Jádro je složeno z protonů a neutronů. V reaktoru jaderné elektrárny se pomocí neutronů štěpí jádra uranu a přitom se uvolňuje energie. Při zásahu jádra uranu 235 neutronem se jádro rozpadne na dva nebo více částí (odštěpků). Odštěpky se vzájemně odpuzují, a proto se od sebe vzdalují velkou rychlostí. Při jejich zabrzdění v prostředí se pohybová energie mění na energii tepelnou.

Při jednom štěpení se rovněž uvolní 2-3 neutrony. Aby došlo k rozštěpení dalšího jádra uranu některým z neutronů s co největší pravděpodobností, musí být rychlost těchto neutronů snížena. To se děje pomocí moderátoru, kterým je u reaktoru VVER chemicky upravená demineralizovaná voda (chladivo).

Při štěpení jader vzniká ionizující záření, které je absorbováno v samotném palivu, v chladivu, v konstrukčních materiálech primárního okruhu a ve stínění.

Popis funkce jaderné elektrárny s tlakovodním reaktorem

Prostorové uspořádání jednotlivých zařízení primárního okruhu je znázorněno v příloze. V aktivní zóně reaktoru se přeměňuje jaderná energie uranu 235 pomocí řízené štěpné reakce na energii tepelnou. Aktivní zóna se skládá z palivových souborů (kazet) tvořených palivovými proutky, které obsahují palivo (mírně obohacený uran 235). Palivové proutky jsou chlazeny vodou z primárního okruhu, která je zároveň moderátorem. Produkce tepla je dána výkonem aktivní zóny. Rychlé změny výkonu se dosahuje řídicími absorpčními tyčemi (na JE Temelín klastry). Pomalé změny výkonu se dosahuje změnou koncentrace bóru v chladivu. Cirkulaci chladiva v primárním okruhu zajišťují čtyři hlavní cirkulační čerpadla.

Teplo z primárního okruhu se předává přes tepelné výměníky (parogenerátory) do sekundárního okruhu. Stěny trubek parogenerátorů oddělují primární okruh od sekundárního a zabraňují přechodu radioaktivních látek z chladiva primárního okruhu do okruhu sekundárního.

Parogenerátor JE Temelín

Voda v sekundárním okruhu se v parogenerátorech na základě tepla získaného z primárního okruhu odpaří a vznikne sytá pára, která pohání turbínu (přeměna tepelné energie v energii mechanickou). Na turbínu je přímo připojen generátor (přeměna mechanické energie v energii elektrickou). Po průchodu turbínou je pára odváděna do kondenzátoru, kde se ochlazuje a přeměňuje ve vodu. Chlazení kondenzátorů je zajištěno vodou z chladicího cirkulačního okruhu elektrárny. Voda, která kondenzátorům teplo odebírá, je odváděna do chladicích věží, ze kterých je zbytkové teplo odváděno do ovzduší. Elektrická energie vyrobená v generátoru se přenáší do sítě vysokého napětí. Po zvýšení napětí (blokovými transformátory) z 24 kV na 400 kV je elektrická energie odvedena do rozvodny Kočín, která se nachází jižně od elektrárny ve vzdálenosti asi 5 km.

Firmy podílející se na výstavbě JE Temelín

Zde naleznete základní přehled dodavatelů a model vazeb účastníků výstavby JE Temelín.

 

Základní model vazeb účastníků výstavby JE Temelín

 

 

ČEZ, a. s.

Investor

Energoprojekt Praha, a. s.

generální projektant

Škoda Praha, a. s.

generální dodavatel technologické části

VSB a. s.

generální dodavatel stavební části

Atomenergoprojekt

dodavatel sovětského technického projektu

Westinghouse Electric Corporation

dodavatel paliva a systému kontroly a řízení

Skladování a uložení použitého paliva, středně- a nízkoaktivního obsahu

Aktivní zóna reaktoru VVER 1000 obsahuje 163 palivových souborů. Firma TVEL dodává palivo na čtyřletou kampaň. Každý rok se tedy vymění přibližně 1/4 palivových souborů. Kapacita bazénu pro použité palivo je 680 míst pro palivové soubory a 25 míst pro hermetická pouzdra. Použité palivo se v bazénu skladuje přibližně deset let.

Použité palivové soubory, které se vyjmou z reaktoru, se uloží do bazénu vyhořelého paliva pod dostatečnou vrstvu vody, která slouží jako:

  • stínicí médium,
  • ochrana obslužného personálu,
  • chladivo, které odvádí zbytkové teplo.

Na dění ve skladu dohlíží i kamery mezinárodních agentur.

Toto zbytkové teplo je přes vložený okruh chlazení předáváno do chladicích bazénů technické vody důležité.Přibližně po deseti letech v bazénu vedle reaktoru se tyto soubory převezou v kontejneru do meziskladu použitého paliva. Tam jsou bezpečně uloženy až do přepracování nebo do konečného uložení.

Sklad je v areálu elektrárny v provozu od roku 2010. Jde v podstatě o bezobslužný provoz, kdy kontejnery jsou nepřetržitě monitorovány pomocí radiačního monitorovacího systému. V pravidelných periodách sem chodí pracovníci na pochůzkové kontroly. Každý rok do skladu zavezeme v průměru 4 kontejnery s použitým palivem (40 tun). Kapacita umožňuje umístit do skladu 152 kontejnerů s použitým palivem. V kontejneru může být palivo umístěno až 60 let. Na dění ve skladu dohlíží mimo jiné i kamery mezinárodních agentur MAAE a Euratom.

Pohled na sklad použitého paliva.

 

 

Technické provedení JE Temelín

Tlaková nádoba slouží k umístění vnitřních částí reaktoru, a to včetně aktivní zóny. Je cca 11 m vysoká a má vnější průměr asi 4,5 m. Tloušťka stěny její válcové části je 193 mm. Nádoba je navržena na tlak 17,6 MPa při teplotě 350 °C (provozní tlak je 15,7 MPa při teplotách 290 - 320 °C) a je vyrobena z vysoce kvalitní nízkolegované chrom - nikl - molybden - vanadové oceli. Byla vyrobena ve ŠKODĚ JS Plzeň speciální technologií s cílem zajistit požadovanou radiační odolnost materiálu tlakové nádoby.

 

Hlavní stavební objekty

Budova reaktoru

Budova reaktoru se skládá ze dvou hlavních částí:
  • hermetického prostoru sestávajícího z ochranné obálky (kontejnment) a vnitřních kostrukcí oblasti lokalizace havárie,
  • nehermetického prostoru skládajícího se ze základové části, obestavby a ventilačního komína.


Výstavba prvního hlavního výrobního bloku JE Temelín

V obestavbě se nacházejí prostorově oddělené bloková a nouzová dozorna a pomocné systémy primárního okruhu.

Ochranná obálka - kontejnment

Kontejnment tvoří jednu z bezpečnostních bariér JE, a to jak ve vztahu k životnímu prostředí, tak ve vztahu k technologickým zařízením. Tvoří hranici hermetické zóny. V kontejnmentu jsou umístěny nejdůležitější části jaderné elektrárny - celý primární okruh a další bezpečnostní a pomocná zařízení. Kontejnment JE Temelín je projektován a postaven v souladu s příslušnými předpisy z hlediska pevnosti a těsnosti.


Pohled dovnitř kontejnmentu 1. HBV při jeho výstavbě

Mohutná železobetonová konstrukce kontejnmentu je stavba vysoká 56 metrů. Skládá se z válce a kulového vrchlíku. Stěny válce jsou silné 1,2 metru, konstrukce kopule je pouze o deset centimetrů slabší. Vnitřní průměr kontejnmentu je 45 metrů.

 
Ochranná funkce kontejnmentu je zajištěna několika, převážně pasivně působícími prvky:
  • vnitřní povrch kontejnmentu je pokryt 8 mm silnou vrstvou nerezové oceli, která hermeticky uzavírá vnitřní prostor kontejnmentu a tak brání úniku radionuklidů do okolí,
  • kontejnment je projektován na maximální přetlak 0,49 MPa při 150 °C,
  • trvalé udržování podtlaku uvnitř kontejnmentu umožňuje v případě malých úniků radioaktivity její odfiltrování a nízkoaktivní zbytek kontrolovaně odvést do ventilačního komína. Vypnutí systému ventilace při větších haváriích umožňuje lokalizovat radioaktivitu uvnitř kontejnmentu,
  • konstrukce kontejnmentu je provedena z předpjatého betonu. Předepnutí je provedeno ocelovými předepínacími lany, která procházejí celou konstrukcí kontejnmentu.

Kromě výše zmíněných funkcí zajišťuje kontejnment ochranu zařízení, která jsou umístěna uvnitř, a to proti vnějším vlivům (pád letadla, tlaková vlna od výbuchu, vliv třetích osob, vichřice, extrémní teploty, extrémní srážky). Bazén použitého paliva je umístěn vedle reaktorové šachty uvnitř kontejnmentu, takže výměna paliva probíhá v uzavřeném prostoru kontejnmentu. Přístup personálu a doprava materiálu do hermetického prostoru ochranné obálky jsou umožněny pomocí zdvojených hermetických vstupů, mezi kterými je vyrovnávací komora.

Vstupy do kontejnmentu lze otevírat pouze směrem dovnitř, otevírání se děje postupně, tj. při otevření prvních dveří nelze otevřít druhé. Otevírání dveří je jištěno třemi nezávislými způsoby.

Potrubí a elektrické kabely procházejí přes hranici hermetického prostoru speciálními hermetickými průchodkami. Kvalita a spolehlivost průchodek je ověřována zkouškami jejich jednotlivých komponent při výrobě a před vlastní montáží průchodky. Periodicky se sleduje i během celého provozu elektrárny.

Základní technická data kontejnmentu
Půdorys vestavby 66 x 66 m
Výška válcové části 38 m
Vnitřní průměr válcové části 45 m
Vnitřní světlá výška 41,7 m
Tloušťka stěny válcové části 1,2 m
Tloušťka stěny kopule 1,1 m
Tloušťka ocelové výstelky 8 mm

Dieselgenerátorové stanice

Pro případ ztráty hlavního i rezervního elektrického napájení vlastní spotřeby elektrárny, je elektrárna vybavena nouzovými zdroji elektrické energie. Tyto zdroje jsou schopny elektricky napájet systémy, které jsou důležité z hlediska jaderné bezpečnosti. Každý výrobní blok má tři dieselgenerátory, které jsou umístěné ve dvou nezávislých stavebních objektech. Každý dieselgenerátor je součástí jednoho ze tří zálohovaných (3 x 100 %) a nezávislých bezpečnostních systémů. Každý je schopen vytvořit podmínky pro bezpečné odstavení reaktoru, dochlazení a pro jeho udržení v bezpečném podkritickém stavu. Pro elektrické napájení systémů, které souvisí s jadernou bezpečností a dalších důležitých systémů, slouží další dva navzájem zálohované systémy. Jejich součástí jsou dva dieselgenerátory, které jsou společné pro oba výrobní bloky. V roce 2014 elektrárna instalovala další dva dieselgenerátory, tzv. SBO dieselgenerátory.


Každý výrobní blok má tři dieselgenerátory

Budova aktivních pomocných provozů

Budova aktivních pomocných provozů je tvořena třemi objekty, které plní společné funkce pro oba výrobní bloky. Patří do části elektrárny důležité z hlediska jaderné bezpečnosti.První objekt je určen ke skladování čerstvého paliva a jsou v něm umístěny i speciální dílny, které slouží k opravám technologického zařízení primární části JE. Druhý objekt slouží jako šatny a sprchy pro personál. Jsou v něm také umístěny radiochemické laboratoře a dozorna radiační kontroly. Třetí objekt obsahuje technologické systémy na speciální čištění radioaktivních vod, systémy na zpracování a úpravu kapalných a pevných radioaktivních odpadů.

Mezistrojovna

V mezistrojovně je umístěn zejména systém napájecí vody, který zabezpečuje dodávku napájecí vody do parogenerátorů. Jsou zde umístěna turbonapájecí čerpadla a pomocná napájecí čerpadla, která jsou používaná při najíždění bloku, při jeho odstavování a udržování v horké rezervě a také pro potřebu dalších zařízení. Mezistrojovna přímo přechází ve strojovnu a je umístěna mezi budovou reaktoru a strojovnou.

Strojovna

Ve strojovně se nachází hlavní zařízení sekundárního okruhu. Nejdůležitějším zařízením je turbogenerátor 1000 MW, který se skládá z parní turbíny, elektrického generátoru, budiče a pomocného budiče. Parní turbína je tvořena jedním vysokotlakým a třemi nízkotlakými díly. Po obou stranách turbíny jsou umístěny horizontální separátory - přihříváky páry. Pod každý nízkotlakým dílem turbíny je umístěn kondenzátor. K dalším důležitým systémům sekundárního okruhu patří systém kondenzace a regenerace.


Montáž turbogenerátoru 1000 MW

Budova ústřední elektrické dozorny

V budově ústřední elektrické dozorny se nachází pracoviště směnového inženýra, ústřední elektrická dozorna a informační systém elektrárny. Směnový inženýr řídí provoz elektrárny prostřednictvím směnového personálu, a to především personálu blokových dozoren, které jsou umístěny v reaktorovnách. Z ústřední elektrické dozorny je řízen a kontrolován také provoz elektrozařízení vlastní spotřeby a provoz uzlu rezervního napájení obou hlavních výrobních bloků. Pro potřeby směnového inženýra je z ní zprostředkován styk elektrárny s energetickým dispečinkem a s dalšími pracovišti.

V příloze jsou obrázky schéma zpracování pevných radioaktivních odpadů, schéma zpracování kapalných radioaktivních odpadů, schéma čištění plynných radioaktivních výpustí a schéma reaktoru.

 

Hlavní komponenty a systémy primárního okruhu

Tlaková nádoba reaktoru a její vnitřní části

Tlaková nádoba slouží k umístění vnitřních částí reaktoru, a to včetně aktivní zóny. Je cca 11 m vysoká a má vnější průměr asi 4,5 m. Tloušťka stěny její válcové části je 193 mm. Nádoba je navržena na tlak 17,6 MPa při teplotě 350 °C (provozní tlak je 15,7 MPa při teplotách 290 - 320 °C) a je vyrobena z vysoce kvalitní nízkolegované chrom - nikl - molybden - vanadové oceli. Byla vyrobena ve ŠKODĚ JS Plzeň speciální technologií s cílem zajistit požadovanou radiační odolnost materiálu tlakové nádoby. Ke sledování křehnutí tlakové nádoby v důsledku působení neutronového záření jsou v reaktoru umístěny svědečné vzorky materiálu, které se pravidelně měří a hodnotí.


Usazování tlakové nádoby na prvním výrobním bloku JE Temelín

Odnímatelné víko reaktorové nádoby je k válcové části připevněno hydraulicky předepjatými svorníky a je utěsněno dvěma kovovými samotěsnícími kroužky, jejichž těsnost je nepřetržitě monitorována.

Vnitřní části reaktoru tvoří:
  • šachta aktivní zóny
  • boční plášť
  • blok ochranných trub

Na vnitřním osazení děrovaného eliptického dna šachty je usazena distanční deska s podpěrami pro uložení palivových souborů. Děrované dno šachty slouží k usměrnění a ke zrovnoměrnění toku chladiva průřezem aktivní zóny reaktoru. Boční plášť chrání tlakovou nádobu před účinky toku neutronů. Shora je na aktivní zónu usazen blok ochranných trubek, který určuje vzájemnou polohu palivových souborů a slouží k přenosu dat z vnitroreaktorového měření.


Z kontrolní montáže makety paliva

Aktivní zóna reaktoru

Aktivní zónu reaktoru o výšce 3530 mm a průměru 3160 mm tvoří celkem 163 palivových souborů a 61 regulačních tyčí (klastrů). Palivové soubory jsou uspořádány v hexagonální mříži. Každý palivový soubor sestává z 312 palivových proutků, 18 vodicích trubek a z jedné centrální měřicí trubky. Aktivní zóna je umístěna v tlakové nádobě reaktoru.

V celé vsázce je 92 tun paliva, které je tvořeno mírně obohaceným uranem 235. Při výměně paliva se ročně vyjme z aktivní zóny asi 1/4 palivových souborů. Aktuálním dodavatelem paliva je společnost TVEL.

Parogenerátor

Ve čtyřech parogenerátorech vzniká pára pro pohon turbogenerátoru. Má tlak 6,3 MPa a teplotu 278,5 °C. Parní generátor je horizontální válcový výměník, dlouhý 14,8 m s vnějším průměrem v rozmezí 4,2 - 4,5 m. Parogenerátory jsou vyrobeny z nízkolegované konstrukční oceli. Teplosměnné trubky jsou vyrobeny z chromniklové korozivzdorné oceli. Parogenerátory pro JE Temelín vyrobila firma VÍTKOVICE, a.s.

V příloze je pak schematický podélný řez parogenerátorem.

Hlavní cirkulační čerpadla

Hlavní cirkulační čerpadla, rozmístěná po jednom na každé ze čtyř cirkulačních smyček, zabezpečují cirkulaci chladiva primárního okruhu, které odvádí teplo z reaktoru do parogenerátoru. Jsou použita vertikální odstředivá jednostupňová čerpadla, která jsou umístěná na studených větvích cirkulačních smyček primárního okruhu. Čerpadla jsou vysoká 11,9 m, jejich příkon za nominálního provozu je 5,1 MW. Průtok jedním čerpadlem při nominálních parametrech činí 21.200 m3/h. Bezporuchový provoz čerpadel zabezpečují pomocné okruhy (olejové hospodářství, těsnicí voda, autonomní okruh chlazení a oplach koncového stupně ucpávek).

Kompenzace objemu

Systém kompenzace objemu vyrovnává objemové a tlakové změny v chladivu primárního okruhu. Hlavní částí systému je kompenzátor objemu (nádoba o výšce 16 m a průměru 3,5 m) neoddělitelně připojený k primárnímu okruhu. Ze dvou třetin je zaplněn chladivem primárního okruhu a z jedné třetiny parou. Tlak v primárním okruhu je určován tlakem páry v horní části kompenzátoru objemu. Při poklesu tlaku v primárním okruhu se zapínají elektroohříváky ve spodní části kompenzátoru objemu. Tím se zvětší objem páry v horní části kompenzátoru objemu a v důsledku toho i tlak v primárním okruhu. Při vzrůstu tlaku v primárním okruhu nad stanovenou hladinu je do činnosti uveden sprchový systém v horní části kompenzátoru. Jeho provozem se zmenší objem páry v parní části kompenzátoru a následně se sníží tlak v primárním okruhu. Pokud by sprchový systém nezajistil potřebné snížení tlaku v primárním okruhu, došlo by k otevření odlehčovacího ventilu a popřípadě i pojistných ventilů. Přes tyto ventily se pára přepouští do barbotážní nádrže, kde kondenzuje a při delším otevření pojistných ventilů přechází do záchytných bazénů v hermeticky uzavřených prostorách. Výrobcem kompenzátoru objemu i barbotážní nádrže je firma VÍTKOVICE, a.s.

 

Bezpečnostní a pomocné systémy

Se základními komponentami primárního okruhu je spojena celá řada dalších systémů, které jsou nezbytné pro zajištění bezpečného a spolehlivého provozu elektrárny. Jedná se zejména o systémy čištění chladiva, systém odvodu zbytkového tepla, havarijní systémy a systémy na zpracování radioaktivních odpadů. Systémy, které pracují s radioaktivními látkami, jsou umístěny v reaktorové budově a v budově pomocných aktivních provozů. Tyto prostory jsou z hlediska radiační bezpečnosti zařazeny do kontrolovaného pásma.

Bezpečnostní systémy

Systémy, které jsou určeny k plnění bezpečnostních funkcí v jaderné elektrárně jsou označeny jako systémy důležité z hlediska jaderné bezpečnosti. Tyto systémy jsou podle své funkce a významu pro jadernou bezpečnost obecně rozdělovány na bezpečnostní systémy a systémy související s jadernou bezpečností. Do této kategorie patří ochranné, výkonné a podpůrné systémy. Zahrnují přístrojové vybavení pro monitorování bezpečnostně důležitých veličin a stavů jaderné elektrárny a pro automatické spouštění výkonných bezpečnostních systémů, tj. takových systémů, které na základě signálů od ochranných systémů zajišťují plnění příslušných bezpečnostních funkcí. Podpůrné systémy zajišťují funkce ochranných a výkonných systémů (zajištění elektrického napájení, chlazení a pod.).

K výkonným bezpečnostním systémům na JE Temelín např. patří:
  • Pasivní systém havarijního chlazení aktivní zóny (AZ) reaktoru. Tento systém je tvořen čtyřmi hydroakumulátory a slouží k rychlému zaplavení AZ při havarijních situacích, které jsou spojeny s náhlým poklesem tlaku v primárním okruhu.
  • Čtyři aktivní systémy, které jsou zálohované 3 x 100 %
  • :
    • Nízkotlaký systém havarijního chlazení AZ. Systém slouží k havarijnímu dochlazování AZ a k dlouhodobému odvodu zbytkového tepelného výkonu reaktoru.
    • Vysokotlaký havarijní doplňovací systém. Systém slouží k potlačení havárií s rychlým nárůstem výkonu reaktoru.
    • Vysokotlaký systém havarijního chlazení AZ. Systém slouží k udržování AZ v podkritickém stavu při zachování vysokého tlaku a k chlazení AZ při malé a střední havárii typu LOCA, tj. při havárii spojené se ztrátou chladiva.
    • Sprchový systém ochranné obálky. Systém zajišťuje snížení tlaku v hermetických prostorech po havárii typu LOCA, tj. zabraňuje únikům radioaktivních látek do životního prostředí.
  • Systém ochrany primárního okruhu při převýšení tlaku. Systém zabraňuje porušení integrity primárního okruhu prostřednictvím kompenzátoru objemu a jeho pojišťovacích ventilů.
  • Systém ochrany sekundárního okruhu. Systém zajišťuje regulaci tlaku páry v parovodech.
  • Mechanický systém odstavení reaktoru. Systém zajišťuje pád souboru absorpčních tyčí do AZ, a tím převedení AZ reaktoru do podkritického stavu.  


Bazény rozstřiku

Funkčnost bezpečnostních systémů musí být zachována při všech projektem předpokládaných událostech (normální a abnormální provoz, poruchy, výpadky zařízení a nehody na jaderné elektrárně včetně maximální projektové nehody, zemětřesení, požárů, vichřic, zátop a událostí vyvolaných lidskou činností, kterými jsou pád letadla, exploze, diverzní akce a pod.).

Do bezpečnostních systémů zahrnujeme také systém lokalizace havárií, který zahrnuje kontejnment. Tento systém slouží v případě poruchy primárního okruhu k jeho izolaci, tj. zabraňuje úniku radioaktivních látek do okolního prostředí a zajišťuje jímání chladiva, které uniklo z primárního okruhu. O kontejnmentu JE Temelín podrobněji pojednává kapitola Hlavní stavební objekty.

Systém odvodu zbytkového tepla

Zbytkové teplo, které vzniká po odstavení reaktoru, je odváděno pomocí parogenerátorů tak jako při normálním provozu a při poklesu teploty pod 150 °C pak pomocí výměníků nízkotlakého havarijního systému do okruhu chladicí technické vody důležité. V případě, že dojde k náhlému odstavení reaktoru v důsledku úniku chladiva z primárního okruhu, zajišťují odvod zbytkového tepla havarijní chladicí systémy, které se spouštějí automaticky. Tyto systémy jsou zálohované (3x100 %) a pokrývají účinky všech projektem definovaných havárií. Elektrické napájení těchto systémů je zajištěno v každém okamžiku ze systémů zajištěného napájení (dieselgenerátorů).

Systémy čištění chladiva primárního okruhu

Systémy jsou určeny k čištění chladiva primárního okruhu. Čištěním jsou z chladiva odstraňovány korozní a štěpné produkty s cílem snížit celkovou aktivitu chladiva.

Systémy chladicí vody

Spolehlivý a bezpečný provoz jaderné elektrárny závisí rovněž na spolehlivém zásobování chladicí vodou. Vnější chladicí okruhy jsou zásobovány vodou, která je čerpaná z Vltavy. Voda se přivádí do zásobních vodojemů na JE a odtud je část vody odváděna do chemické úpravny vody (demineralizační linka) k výrobě demivody, která se používá v primárním a sekundárním okruhu, druhá část je odváděna do úpravny chladicí vody a potom do chladicích systémů JE. Vnější chladicí okruhy se dělí na okruh chladicí cirkulační vody a na okruhy technické vody.

Systém cirkulační vody

Jde o uzavřený okruh mezi kondenzátory a chladicími věžemi s nucenou cirkulací vody, která je zajišťována pomocí čerpadel (jde o tzv. terciální chladicí okruh). Cirkulační chladicí okruh slouží ke kondenzaci páry z turbíny. Teplá cirkulační voda je chlazena ve čtyřech chladicích věžích typu Itterson s přirozeným tahem vzduchu. Chladicí účinek věže s přirozeným tahem vzduchu spočívá v tom, že proud vzduchu způsobuje odpar části chladicí vody a tím odvádí tepelnou energii této vody do atmosféry. Množství odpařené vody závisí na meteorologických poměrech (teplota a vlhkost ovzduší). Průměrná hodnota odparu z jedné věže činí cca 0,41 m3/s vody, tj. 0,82 m3/s ze dvou věží, které odvádějí části chladicí vody z jednoho bloku JE.


Chladicí věže

Odparem se zvyšuje koncentrace rozpuštěných nečistot, které jsou obsaženy v chladicí vodě cirkulačního okruhu. Aby nedocházelo k usazování těchto nečistot v systému cirkulační vody, odpouští se část vody z okruhu (tzv. odluhy) kontinuálně do Vltavy. Odluhy tvoří převážnou část všech odpadních vod, které jsou vypouštěny z elektrárny (93-94 %) Ztráty vody, které jsou způsobené odparem a vypouštěnými odluhy, jsou nahrazovány upravenou vodou z řeky. Při vyhovující kvalitě vltavské vody je možno tuto vodu používat k chlazení i bez chemické úpravy.

Technická voda

Technická voda se podle svého určení rozlišuje na technickou vodu důležitou a technickou vodu nedůležitou.

Systém technické vody důležité (uzavřený okruh) zajišťuje chlazení technologických zařízení, která jsou důležitá z hlediska jaderné bezpečnosti. Skládá se ze tří nezávislých systémů, přičemž voda je chlazena v bazénech rozstřiku. Celý systém technické vody důležité je napojen na systém zajištěného elektrického napájení.

Systém technické vody nedůležité (otevřený okruh) zajišťuje vodu pro chlazení spotřebičů v hlavních výrobních blocích a v budově pomocných provozů. Jedná se o spotřebiče, u kterých může dojít k přerušení dodávky chladicí vody. Voda z tohoto systému je chlazena přímo v chladicích věžích, a to v systému cirkulační vody. Jedná se o systém, který se přímo nepodílí na havarijním dochlazování reaktoru. Není tudíž důležitý z hlediska jaderné bezpečnosti, a proto není připojen na systém zajištěného napájení.

Systémy na zpracování radioaktivních odpadů

Při provozu jaderné elektrárny vznikají radioaktivní odpady pevné, kapalné a plynné. Účelem systémů na zpracování pevných a kapalných radioaktivních odpadů je upravit tyto odpady do takové formy, která splňuje podmínky pro dlouhodobé uložení v úložišti radioaktivních odpadů a zabraňuje jejich úniku do životního prostředí. Dále při provozu elektrárny vzniká vysokoaktivní palivo. Zacházení s použitým palivem vyžaduje zvláštní pozornost a je popsáno v kapitole 9.

Pevné radioaktivní odpady

Většina pevných provozních odpadů patří mezi nízko, případně středně aktivní odpady. Jsou to například vzduchotechnické filtry, drobný odpad ze sběrných míst (papír a hadry) a odpad vzniklý při opravách a údržbě (kovy, izolační a těsnicí materiály). Tento odpad je podle potřeby fragmentován, a následně po nízkotlakém lisování uzavírán do 200 litrových sudů, a případně po vysokotlakém lisování uzavírán do 300 litrových sudů. Sudy se ukládají do regionálního úložiště v JE Dukovany. Předpokládá se, že ročně vznikne asi 350 sudů.


Mezisklad vyhořelého paliva JE Dukovany

Malá část pevných odpadů, které vznikají přímo v reaktoru (termočlánky, neutronová čidla, kazety svědečných vzorků) nebo v jeho bezprostřední blízkosti (ionizační komory), vykazuje aktivitu, která znemožňuje jejich bezprostřední uložení. Tyto odpady se skladují v pouzdrech ve stíněných kobkách přímo na elektrárně. Časem jejich aktivita poklesne na úroveň, která je přijatelná pro konečné uložení.

Kapalné radioaktivní odpady

Všechny technologické a odpadní vody z kontrolovaného pásma jsou podle povahy a obsahu radioaktivních látek jímány odděleně a následně čištěny:

  • odstřeďováním v dekantéru a odstředivce,
  • odpařováním v odparce,
  • filtrací v iontovýměnných filtrech.

Zahuštěný koncentrát z odpařování, odstředěné kaly a vysycené náplně ionexových filtrů jsou následně fixovány do bitumenové matrice v 200 litrových sudech. Předpokládá se, že ročně vznikne asi 900 sudů, které budou ukládány do úložiště v JE Dukovany. Odstředěná voda se vrací do odparky. Odpařená voda se ještě dočišťuje na ionexových filtrech. Část vody je vracena zpět do technologického procesu a zbytek je vypouštěn po radiometrické a radiochemické kontrole jako odpadní voda do Vltavy.

Plynné radioaktivní odpady

Největší část těchto odpadů vzniká z primárního okruhu a je odváděna odplyňováním přes čisticí filtry do ventilačního komína. Menší část plynných odpadů také vzniká uvolněním z kapalných odpadů. V budově aktivních pomocných provozů vzniká plynný odpad v odparkách. Plyny jsou odváděny do systému speciální vzduchotechniky, kde jsou filtrovány a zadržovány v absorpčních kolonách (filtry jsou pak zneškodňovány jako pevný radioaktivní odpad) proto, aby poklesla jejich aktivita na stanovenou mez. Ventilačními komíny, které jsou na budově reaktorovny a na budově aktivních pomocných provozů, jsou potom řízeně a kontrolovaně v ředěném a podlimitním stavu vypouštěny do ovzduší. Veškeré výpusti jsou trvale komplexně monitorovány a průběžně hodnoceny s cílem zabránit překročení stanovených limitů.

Ochrana proti vnějším vlivům

Stavby, systémy a komponenty, které jsou nezbytné pro udržení elektrárny v bezpečném stavu, jsou projektovány, konstruovány, montovány a provozovány tak, aby odolaly jak všem přírodním jevům předpokládaným v dané lokalitě, tak jevům vyvolaným lidskou činností. Možné přírodní jevy v dané lokalitě jsou blesk, vichřice, záplavy, zemětřesení, extrémní teploty a extrémní srážky. Jevy vyvolané lidskou činností jsou pád letadla na objekty elektrárny, tlakové vlny od explozí nebo vliv třetích osob.

Ochrana před zemětřesením

Analýza zemětřesného rizika ve sledované lokalitě byla uvedena již dříve (v článku Lokalita). Hodnota zrychlení maximálního výpočtového zemětřesení (tj. zemětřesení, při kterém je ještě možno elektrárnu bezpečně odstavit) je 0,1 g (98,1 cm/s2). Tato hodnota byla uplatněna při projektování a při konstrukci staveb a zařízení, které jsou nutné pro zajištění bezpečného odstavení reaktoru, odvodu zbytkového tepla reaktoru a pro zamezení úniku radioaktivních látek (řadíme je do 1. kategorie seismické odolnosti).

Ochrana před zátopami a nepříznivými meteorologickými jevy

V článku Lokalita bylo zmíněno, že analýzy provedené pro zátopy vylučují výskyt zátopy v lokalitě JE (výškový rozdíl hladiny vody v řece Vltavě a úrovně nadmořské výšky JE Temelín je dostatečný).

Nepříznivé meteorologické podmínky, jako jsou vichřice, srážky a extrémní teploty, byly vzaty v úvahu při projektování i při výstavbě objektů JE.

Ochrana před tlakovými vlnami od výbuchů

V blízkosti elektrárny prochází tranzitní plynovod. Protože nelze vyloučit havárii spojenou s explozí plynů, bylo při projektování staveb a zařízení jaderné elektrárny, zařazených do 1. kategorie seismické odolnosti, vzato v úvahu zatížení vyvolané největší možnou tlakovou vlnou.

Ochrana proti vlivu třetích osob

Jaderné elektrárny patří mezi strategické a nejpřísněji střežené objekty státu. Součástí jejich ochrany je policie, armáda, bezpečnostní agentura, ale i celá řada fyzických bariér a bezpečnostních prvků. A v případě teroristické hrozby by se vše ještě zpřísňovalo. Pro tyto případy je dobré mít krizové plány a krizové situace skutečně cvičit, protože tím se celý systém dá vyladit. Každopádně smyslem ochrany jaderné elektrárny je zabezpečit jaderný materiál, zabránit jeho krádeži a radiologické sabotáži.

V kontejnmentu jsou umístěny nejdůležitější části JE Temelín Oplocení JE je jedním z technických prostředků zajištění její fyzické ochrany