V srdci elektrárny u jaderného reaktoru

U hlavní vrátnice nás vítají tiskový mluvčí JE Dukovany Jiří Bezděk a průvodkyně Marie Hlouchová. Oba pracují pro společnost ČEZ, jejíž součástí elektrárna je. Projdou s námi celý přísně střežený provoz od reaktoru přes chladicí věže až po mezisklad odpadu.

V současnosti jsou v Dukovanech v provozu čtyři jaderné reaktory. V reakci na teroristické útoky v Evropě funguje elektrárna už více než rok v režimu pohotovosti. Speciální policejní jednotka, která sídlí přímo v areálu, je schopná zasáhnout v řádu vteřin. Vzdušný prostor střeží laserový systém, jenž zaregistruje narušitele s přesností na dva centimetry. A pohyb lidí uvnitř je pečlivě monitorován.

To se týká i nás, před vstupem do elektrárny vyfasujeme dvě identifikační karty. Pohybovat se smíme jen s doprovodem. Po pečlivé kontrole dokladů nám sejmou biometrický vzorek ruky. Musíme projít hned dvěma rámy. První zjišťuje, jestli nepřinášíme radiaci do elektrárny, třeba po rentgenu u lékaře. „Kdybychom to zjistili až u výstupu, pátrali bychom, kde radiace uniká,“ vysvětluje Jiří Bezděk. Druhým je běžný detektor kovů, jaký známe z letiště.

Přikládáme dlaň na snímač. Při pohybu v ŽDP neboli životně důležitém prostoru se zvláštním režimem z hlediska jaderné bezpečnosti si to zopakujeme ještě několikrát. A bezpečnostních otočných turniketů projdeme tolik, že je přestaneme počítat.

Před vstupem do ŽDP nás čeká hygienická smyčka: musíme se - pánové a dámy zvlášť - kompletně převléknout včetně náušnic a spodního prádla. V negližé přecházíme z „čisté“ šatny do „nečisté“, kde vyfasujeme kompletní oblečení a překvapivě pohodlné kožené pracovní boty. Všechno je žluté: od kalhotek přes ponožky po kombinézu. „Nikdo nehlídá, když si necháte vlastní spodní prádlo nebo náušnice, ale pokud by při odchodu dozimetr ukázal znečištění, budete je muset odevzdat,“ varuje mě Marie Hlouchová.

„Zapnout ke krku, seřídit přilbu. Do pravé kapsy klíč od šatny, na levou dozimetr, je tam nášivka, do níž se zachytí klipsna,“ zavelí následně. Poté vyjíždíme výtahem do výšky 24 metrů. V reaktorové hale se totiž neznačí čísla pater, nýbrž výška v metrech nad zemí. „Prostor je členitý. Nemá standardní podlaží, ale různá mezipatra. Metry jsou pro orientaci lepší,“ vysvětluje Jiří Bezděk.

Vstupujeme do reaktorového sálu. Je to vzdušná hala, kam by se v pohodě vešla dvě fotbalová hřiště na délku za sebou. Podlahu pokrývají pláty nerezové oceli, aby nedocházelo ke kontaminaci. Je tady čisto jako v kuchyni dobré restaurace. A překvapivě ticho, i když právě probíhá odstávka reaktoru, která vyžaduje víc činností než běžný provoz.

Zpevněná střecha haly dokáže odolat hurikánu nebo pádu menšího letadla, hermeticky uzavřené prostory však začínají až v patrech pod našima nohama. Tam vede reaktorová šachta klesající do přízemí: při provozu vyplňuje vrchních dvanáct metrů horní blok reaktoru s pohony jednotlivých kazet, spodní část zabírá tlaková nádoba, v níž probíhá jaderné štěpení. Z toho všeho vidíme v hale jen postament: vyvýšenou část železobetonové schránky, která reaktorovou šachtu chrání.

Míjíme dva velké portálové jeřáby, obří modrý kontejner na použité palivo a horní blok odstaveného reaktoru. Naším dalším cílem jsou nenápadné, ale důležité dveře: za nimi se nachází uzel čerstvého paliva. Je to místnost o velikosti ložnice, ze které je výhled dolů do otevřeného prostoru. V něm jsou naskládané oranžové transportní kazety s čerstvým palivem, které sem dodává ruská korporace TVEL. Na výšku měří přes tři metry, na šířku necelých dvacet centimetrů. Manipulovat s nimi smí jen třináct lidí v republice.

Patří k nim i vedoucí provozu Radek Procházka, který nás tu provází. „Uran nakupujeme na světové burze. Hned po dodání projdou kazety vstupní kontrolou a přemístí se na skladovací rošt, kde čekají, než půjdou podle rozpisu do reaktoru. V každém bloku reaktoru se spaluje 349 kazet, z nichž se jednou do roka asi pětina obmění. Přesné množství vypočítá oddělení reaktorové fyziky podle aktuálního zbytkového výkonu na použitých kazetách,“ vysvětluje.

Přestože stojíme sotva deset metrů od čerstvých kazet, dozimetr zůstává tichý. „Za osmihodinovou směnu nám naskočí tak dva mikrosieverty, přičemž radioaktivita v přirozeném, přírodním prostředí je jeden mikrosievert (sievert je jednotka ionizujícího záření). Jen pro srovnání: při rentgenu dostanete dávku odpovídající asi padesáti mikrosievertům,“ podotýká tiskový mluvčí.

Čím blíž jadernému reaktoru, tím přísnější kontroly. Zejména před vstupem do kontejnmentu neboli boxu - hermetických prostor v okolí jaderného reaktoru. Právě tam míříme. „Dnes máme beznávlekový režim, budou stačit jen bavlněné rukavice. Radiační situace je do dvaceti mikro, předpokládám, že návštěva má povolenou tuto dávku. Kdyby se rozpípal dozimetr, musíte okamžitě opustit prostor. Hlídejte si je,“ instruuje nás pracovnice radiační kontroly.

Projdeme bezpečnostní chodbou a pancéřovými hermetickými dveřmi. Jsme na úrovni 6,5 metru. Sem se za provozu nechodí kvůli radiaci a teplotám dosahujícím až 70 °C. Podlezeme potrubí a po úzkých strmých schodech vyjdeme na ochoz vedoucí k parogenerátorům. Před námi je betonová zeď se vstupním otvorem vysokým sotva metr a půl a širokým maximálně sedmdesát centimetrů. Shýbáme hlavy, překračujeme betonový práh - a ocitáme se přímo u reaktorové šachty. Od místa, kde za provozu probíhá jaderná reakce, nás dělí železobetonová skořápka silná sotva metr a půl. Dozimetr ani nepípne.

Kolem šachty se rozkládá šestice cirkulačních čerpadel důležitých pro bezpečnost provozu. Jaderná elektrárna je totiž jednoduché a chytře vymyšlené zařízení: kazety s palivovou a absorpční částí (viz infobox) se propojí s pohonem v horním bloku reaktoru. Odtud se podle potřeby mechanicky spouštějí do aktivní zóny tlakové nádoby naplněné vodou. Štěpná reakce ohřívá vodu na teplotu 297 °C. Ta putuje uzavřeným primárním okruhem do parogenerátoru, kde předá teplo vodě sekundárního okruhu. Ochlazená se vrací zpět do reaktoru, znovu se ohřívá a tak pořád dokola.

Aby kolovala a nedošlo k přehřátí, které by mohlo způsobit výbuch, to zajišťují právě hlavní cirkulační čerpadla, u nichž stojíme. Jestliže je tlaková nádoba reaktoru srdcem elektrárny, tohle by byly koronární tepny.

Se skloněnou hlavou vylezeme ven a vracíme se na ochoz vedoucí k parogenerátorům - válcům o průměru tři a délce dvanáct metrů, kde se voda sekundárního okruhu mění v páru. Něco píplo, dozimetr ukazuje hodnotu 1 mikrosievert - dostali jsme svou dnešní první dávku radiace. Zanedbatelné množství.

Opouštíme bezpečnostní zónu. Tentokrát nás čeká kontrola nejpřísnější, měření radiace v uzavřené kabině, která připomíná sci-fi filmy. Musíme zaujmout přesně danou polohu: stoupnout si na vyznačené šlapky, ruce zasunout do nitra panelů, přitisknout levý bok a tvář ke skeneru... Odpočet. Čelem vzad. A znovu... „Kontaminace nebyla zjištěna. Opusťte měřicí zařízení,“ informuje elektronický hlas. Odkládáme žluté oblečení a v negližé projdeme celou proceduru ještě jednou. Teprve pak se můžeme převléknout zpátky do civilu.

Přecházíme ke strojovně, kde už je rámus podstatně větší. Vydává ho turbosoustrojí - turbína a generátor -, jehož činnost nedokážou ztlumit ani protihlukové kryty. Sem se hrne pára z parogenerátoru a roztáčí lopatky turbín, čímž se tepelná energie mění v mechanickou rotační.

Turbína je hřídelí propojena s generátorem, v němž se mechanická energie díky střídání magnetického pole indukuje ve vodičích napětí - vzniká elektrický proud. Ten pak jde přes transformátory do sítí, které se táhnou od elektrárny jako pavučina dál do kraje.

Pára, jež předala většinu energie turbínám, odchází do kondenzátorů umístěných pod nimi. Trubkami uvnitř kondenzátorů protéká chladicí voda. Na jejich povrchu pára kondenzuje, stéká dolů a je dopravována čerpadly zpět do parogenerátorů. Ohřátá chladicí voda terciárního okruhu pak odchází potrubím do věží.

Od strojovny jsou vzdálené přes kilometr, takže k nim jedeme autem. Více než 125 metrů vysoké chladicí věže mají charakteristický tvar rotačního hyperboloidu a poutají na sebe pozornost už z dálky. Působí mohutným dojmem, jde však jen o železobetonové skořepiny silné 18 až 80 centimetrů. Nesahají až k zemi: stojí na sedmimetrových pilířích, skrz které proudí komínovým efektem vzduch, ochlazuje vodu z kondenzátorů a vynáší ji nahoru.

Aby se šetřilo, zachycují většinu rozptýlených kapek ještě lamely: z nich steče sražená voda proudem po vnitřních stěnách věží a spadne dolů do bazénu. Je to pořádný proud, doslova vodopád. „V létě by se tu dalo příjemně ochladit. A v zimě, když hodně mrzne, tu míváme krásné ledové záclony,“ podotýká Jiří Bezděk.

Ochlazenou vodu ženou čerpadla zpět do kondenzátorů pod turbínami. Ven projdou jen drobné kapičky vodní páry s průměrnou zbytkovou teplotou kolem 24 °C. Přesto každá z osmi věží odpaří 150 litrů vody za vteřinu.

Jestliže je jaderný reaktor srdcem elektrárny, dozorna neboli velín představuje její mozek. Kvůli zpřísněným bezpečnostním podmínkám se do ní nedostaneme, smíme však navštívit simulátor: přesnou kopii, která je místo technologií napojena na počítač. Tady si operátoři nacvičují všechny možné postupy: od najíždění a odstavování bloku přes výpadky čerpadel nebo turbín, malý únik záření či ztrátu napájení až po odstavení reaktoru. Postupy mají stovky kroků, které se kontrolují v manuálech tlustých několik centimetrů.

Je to jako vstoupit na velitelský můstek hvězdné lodi: na stěnách blikají desítky tisíc kontrolek. Při běžné směně tvoří posádku velína tři lidé. Tráví tu celou směnu, dokonce i oběd jim nosí. Kreativita se zakazuje: soulad všech činností je natolik složitý, že prostě musí být dodržen stanovený postup. Však také řídit reaktor znamená ovládat největší motor v Evropě.

Pod dozorem vedoucího útvaru simulátorů Zbyňka Mahela si můžu vyzkoušet odstavení jaderného reaktoru. Spouští se červeným tlačítkem. Vlastně jsou tu hned dvě: záloha pro případ, že by jedno selhalo. Odklopím krytku a stisknu. Ozve se výstražná siréna. Zeleně se rozblikají signálky, jak bezpečnostní kazety zastavují štěpnou reakci. Na digitálním displeji je vidět prudký pokles výkonu reaktoru, během dvanácti vteřin ze sta procent na jedno.

„Po pěti sekundách se automaticky odstaví i turbíny. Budou ale dobíhat ještě hodinu,“ podotýká Zbyněk Mahel. Ještě minimálně 24 hodin budou muset velká cirkulační čerpadla odvádět teplo z aktivní zóny a pohánět všechny tři okruhy. Teprve potom bude reaktor bezpečně odstavený.

Jaderná energie je levná a bezpečná. Má jen jediný, zato však zásadní problém: co s vyhořelým palivem? Naší poslední zastávkou bude jeho skladiště. „Správně říkáme ,mezisklad‘, nikoli sklad a ,použité‘, nikoli vyhořelé palivo,“ opravuje mě Jiří Bezděk. „V našich typech reaktorů totiž dokážeme využít pouze 4 % energie, použité palivo se proto považuje za recyklovatelnou surovinu. Jeho přepracování je ale dražší než výroba nových uranových kazet, takže 96 % energie zůstává zatím nevyužito.“

Vstupujeme do další přísně střežené superčisté haly a shora nahlížíme do meziskladu použitého paliva. Je tady ticho a prázdno, jen bedlivé kamery nás sledují na každém kroku.

Kontejnery typu Castor s použitým palivem jsou naskládány vedle sebe. Přestože palivo v nich produkuje zbytkové teplo až 70 °C, k bezpečnému chlazení stačí přirozená cirkulace vzduchu zajištěná ventilačními otvory nad podlahou.

Největší bezpečnostní prvek představují samotné kontejnery: válcové tlustostěnné nádoby o průměru 2,6 metru a vysoké přes čtyři metry. Na povrchu jsou žebrované kvůli lepšímu odvodu tepla a uzavřené třemi víky. Starší typy jsou vyrobeny z litiny s kuličkovým grafitem, ty novější z nerez oceli. Do jednoho se vejde 84 použitých palivových kazet. Záření izoluje bórová mříž a polyuretanové tyče, na první pohled podobné těm, které používají plavčíci v bazénech.

„Kontejnery dokážou odolat nárazu vlaku či vydržet půl hodiny v přímém ohni. Za celou dobu, co sklad funguje, nebylo třeba přetěsnit ani jeden,“ říká technik řízení provozu meziskladu Jan Barák. Ve dvou budovách je v současné době uloženo 110 kontejnerů, které jsou pod neustálou kontrolou: měří se radiace, tlak a teplota. Ještě zbývá místo na 83 dalších, tedy na více než dvacet let provozu elektrárny.

Životnost elektrárny se pohybuje v desítkách let, postavení jednoho bloku vyjde přibližně na 150 miliard korun. Vzhledem k obrovskému množství elektřiny, kterou jaderná elektrárna za dobu svého provozu vyrobí, se to vyplatí. „Za minulý rok jsme tady vyrobili skoro patnáct terawatthodin elektřiny, což je bezmála čtvrtina spotřeby České republiky. Veškerý palivový odpad je v průměru tři a půl kontejneru za rok, necelé dvě tuny,“ uzavírá Jiří Bezděk.