Nový sklad vyhořelého jaderného paliva pro jadernou elektrárnu Dukovany

Připravovaný sklad vyhořelého jaderného paliva v areálu Jaderné elektrárny Dukovany (EDU) bude sloužit pro uskladnění transportně skladovacích obalových souborů (kontejnerů) s vyhořelým jaderným palivem, vyprodukovaným EDU po r. 2006 až do ukončení provozu této JE. Základní funkcí skladu je zabezpečení příjmu, manipulace, skladování a zpětné vyvezení obalových souborů. Kromě těchto funkcí vytváří budova skladu příznivější podmínky pro práci obsluhujícího personálu a k ochraně obalových souborů před vnějšími vlivy a přispívá i k radiační ochraně okolí.

Budova skladu je samostatným objektem, stavebně řešeným jako jednopodlažní jednolodní hala s kombinovaným konstrukčním systémem, tvořeným železobetonovými sloupy, které jsou pro zajištění podélné a příčné tuhosti vetknuty do dvoustupňových betonových patek, a vzájemnými ztužujícími věnci. Na nosných železobetonových sloupech je osazena jeřábová dráha mostového jeřábu 130/5 t včetně střešních ocelových příhradových vazníků. Opláštění budovy je betonové, střešní konstrukce je ocelová.

VLIVY NA ŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍ
Zvláštností této budovy je systém pro odvod zbytkového tepla, uvolňovaného z reakcí, probíhajících ve vyhořelém palivu. Ze skladu, zaplněného 22 řadami po 6 kontejnerech, bude odváděno teplo až 2 MW. Větrání haly skladu je řešeno přirozeným způsobem větrání neboli aerací. K odvodu ohřátého vzduchu slouží střešní středový větrací světlík s protidešťovými žaluziemi, k přívodu vzduchu z okolí větrací otvory nad podlahou skladu, opatřené rovněž protidešťovými žaluziemi a pro zimní provoz roletami.Podle zákona č. 18/1997 Sb. (atomový zákon) ve znění pozdějších předpisů je sklad vyhořelého jaderného paliva jaderným zařízením. Proto veškeré fáze jeho přípravy, realizace, provozu i likvidace podléhají dozoru Státního úřadu pro jadernou bezpečnost, což je spojeno s časově náročným povolovacím procesem. Podle zákona 100/2001 Sb. (zákon o posuzování vlivů na životní prostředí) patří sklad vyhořelého paliva do nejpřísněji sledované skupiny záměrů (kategorie I, sloupec A) a podléhá rovněž časově velice náročnému procesu posuzování vlivů na životní prostředí. Lze proto konstatovat, že příprava takovéto stavby v období od zpracování studie realizovatelnosti do uvedení do provozu trvá kolem deseti let.

NÁROČNÉ TEPLOTNÍ PODMÍNKY A TESTY
Zařízením s jedinečnou konstrukcí jsou obalové soubory, umožňující jak skladování, tak i transport po železnici. Tyto soubory plní následující základní funkce: odvod zbytkového tepla z vyhořelého paliva do okolního prostředí, odstínění ionizujícího záření z vyhořelého paliva, zajištění těsnosti - tj. hermetické oddělení prostoru s vyhořelým palivem od životního prostředí, a udržení podkritičnosti skladovaných palivových souborů, tj. vyloučení exploze. Přestože je obalový soubor - kontejner umístěn v budově skladu, je konstruován pro dlouhodobý okolní rozsah teplot od -40 °C do +38 °C a současnému vystavení slunci. Z důvodu bezpečnosti je kontejner náročně testován. Krátkodobě, po dobu 30 minut, musí odolat i teplotě 800 °C. Obalový soubor musí například vydržet ponoření do vody hloubky 200 m. Kontejner musí odolat pádu z výšky 9 m na speciálně konstruovanou tuhou podložku nebo z výšky 1 m na tuhý trn a bez většího poškození přečkat pád tělesa o hmotnosti 500 kg z výšky 9 m. Při testování se jednotlivé zkoušky kumulují tak, aby následky pro kontejner byly co možná nejhorší. Test je úspěšný, pokud i po takovéto kumulaci simulovaných havarijních událostí jsou všechny základní funkce kontejneru zachovány v plné míře. Při transportu po železnici se navíc k obalovému souboru připevňují tlumiče, zajišťující, aby obalový soubor vydržel i při železniční nehodě. Certifikát pro daný typ obalového souboru uděluje na základě licenčního řízení Státní úřad pro jadernou bezpečnost.

DŮVODY PRO TYP CASTOR
* Ve výběrovém řízení byl pro připravovaný sklad vybrán obalový soubor typu CAS-TOR 440/84M pro 84 palivové kazety, který je modifikací v současnosti používaného typu CASTOR 440/84. Těleso je z tvárné litiny, koš z bórovaného hliníku, neutronové stínění pomocí polyethylenu ve vývrtech. Těsnost zajišťují 2 víka, 3. víko je krycí a slouží jako ochrana před vnějšími vlivy. Vnitřní prostor obalového souboru je vyplněn heliem o nižším tlaku než je tlak atmosférický, helium v prostoru mezi víky má tlak 0,7 Mpa, 2 těsnění na každé víko (1 kovové a 1 elastomerové). Modifikace tohoto typu obalového souboru proti stávajícímu typu CASTOR 440/84 spočívá v:
* novém návrhu a materiálu koše, zaručujícím podkritičnost pro palivové kazety s vyšším obohacením a zlepšený odvod tepla do tělesa obalového souboru,
* ve zmenšení vnitřního průměru tělesa obalového souboru (stínící tloušťka pro záření gama zůstává zachována),
* v modifikaci geometrie žeber na povrchu obalového souboru,
* v doplnění druhé řady vývrtů pro moderátor ve válcové stěně obalového souboru a moderátorové desky u dna a víka obalového souboru pro zlepšení neutronového stínění kvůli zvýšenému vyhoření.
Svými parametry vyhovuje potřebám nového paliva s vyšším středním vyhořením (44 000 MWd/tU oproti původním 40 000 MWd/tU). Kontejner má vnější průměr 2,66 m a výšku 4,2 m. Hmotnost prázdného obalového souboru je 93,7 t, naplněného obalového souboru 112 t. Teplota pokrytí povlaku palivového elementu během skladování nepřekročí 350 °C. Každý kontejner je po umístění do skladovací pozice připojen na monitorovací systém měření teplot a tlaků helia v prostoru mezi 2 víky a zařazen do sledování v počítačové síti elektrárny.Výstavba skladu by měla podle současného harmonogramu trvat 23 měsíců tak, aby zkušební provoz skladu mohl být zahájen počátkem r. 2006. Generálním dodavatelem stavby je Hochtief VSB.

Zdroj: Konstrukce, Karel Brzobohatý