Naukowcy chcą wydłużyć życie elektrowni atomowych

Naukowcy chcą wydłużyć życie elektrowni atomowych

Dodano:   /  Zmieniono: 
Elektrownie atomowe w USA pracują przez 80 lat, w Europie naukowcy starają się dojść do granicy 60 lat żywotności elektrowni (fot. sxc.hu)Źródło:FreeImages.com
W jaki sposób przedłużać życie elektrowni atomowych? Odpowiedzi poszukują naukowcy z francuskiego Material Ageing Institute (MAI). Pomaga im w tym TITAN, czyli supermikroskop, dzięki któremu można zobaczyć atom i znaleźć najsłabszy punkt w badanym materiale.

- Od kiedy we Francji ruszył program energetyki jądrowej rocznie do  użytku oddawano cztery reaktory jądrowe. Jeżeli będzie trzeba je  likwidować, to też z częstotliwością około czterech reaktorów rocznie. To byłby bardzo szybki ubytek, dlatego tak istotne jest dla nas, by  reaktory mogły funkcjonować jak najdłużej – powiedział dyrektor MAI Jan Van Der Lee.

Jak wydłużyć życie elektrowni atomowej?

W laboratoriach MAI naukowcy starają się jak najprecyzyjniej odtwarzać wszystko to, co dzieje się w elektrowniach jądrowych. - Koncentrujemy się zwłaszcza na obudowach bezpieczeństwa. Jeśli taka obudowa się zestarzeje, to trzeba ją będzie całkowicie wymienić. To z  kolei jest tak drogie, że trzeba byłoby raczej zamknąć całą elektrownię. Właśnie dlatego tak ważna jest znajomość żywotności zbiornika reaktora, na który składa się 400-500 ton żelaza – podkreślił dyrektor MAI.

W jaki sposób naukowcy sprawdzają żywotność zbiornika? - Pobieramy próbki materiałów i badamy odporność stali we wszystkich możliwych warunkach. Jedynym elementem, którego nie odtwarzamy w naszych laboratoriach jest promieniowanie. Kiedy trzeba przeprowadzić badania z  promieniotwórczością, wtedy korzystamy z laboratoriów w Holandii, Rosji czy USA, do których wysyłamy naszych specjalistów – opisywał Jan Van Der Lee.

Wszystko zaczyna się w atomie

Ponieważ uczeni sprawdzają co może stać się z materiałem za  kilkadziesiąt lat, dlatego muszą sztucznie przyspieszać procesy starzenia się. Czasem trzeba go rozciągać, spłaszczać by potem zbadać pod mikroskopami. - Proces starzenia materiałów rozpoczyna się w atomie. Sprawdzamy dlaczego akurat w tym, a nie innym miejscu, materiał zaczął pękać i  który atom jest najsłabszym ogniwem – powiedział dyrektor MAI.

W zaglądaniu do atomów naukowcom pomaga jeden z najsilniejszych mikroskopów na świecie o nazwie TITAN. Dzięki niemu uczeni mogą zobaczyć odległości pomiędzy dwoma atomami. Jest to szczególnie istotne, bo  uszkodzenia materiałów można zaobserwować dopiero na takim poziomie.

 

Supermikroskop za 5 mln euro

By nic nie wpływało na wyniki badań, laboratorium w którym usytuowany jest mikroskop, m.in. wyciszono. Uczony, który obsługuje taki sprzęt, musi poświęcić rok na naukę. Koszt supermikroskopu sięga od 3 do 5 milionów euro, jednak inwestycja szybko się zwraca. - Dzięki tym badaniom wiemy na co należy zwracać uwagę, wiemy co się może wydarzyć i gdzie. To wszystko pomaga zaoszczędzić koszty – podkreślił Jan Van Der Lee.

Badania nad żywotnością materiałów powodują, że dziś elektrownie –  nawet te wybudowane w latach siedemdziesiątych czy osiemdziesiątych -  mają się lepiej niż wtedy, kiedy były budowane. - Po prostu elementy stare są powoli zastępowane elementami nowoczesnymi – wyjaśnił dyrektor MAI.

Oprócz tego, że poszczególne elementy elektrowni atomowych są stopniowo wymieniane na nowsze, co 10 lat organizowane są kontrole, po  których operator może – choć nie musi - otrzymać pozwolenie na  eksploatację przez kolejnych 10 lat. Dodatkowo po awarii w japońskiej elektrowni w Fukushimie przez francuskie elektrownie przeszła cała fala kontroli.

Jak długo może żyć elektrownia jądrowa? - W Europie staramy się dojść do granicy 60 lat, w USA udało się dojść do granicy 80 – powiedział Jan Van Der Lee.

sjk, PAP