Věci, které bude veřejnost řešit za dekády, aneb jak se kousek od Prahy tvoří technologie budoucnosti

Od první reakce

Kolem staletého památného dubu na konci obce Řež na severu Prahy vyrostlo v padesátých letech minulého století výzkumné jaderné pracoviště. Úkol zadaný tehdejší československou vládou zněl jasně: rozvíjet výzkumnou činnost v oboru jaderné fyziky, radiochemie, jaderné energetiky a pečovat o rozvoj využití radioizotopů a jejich výrobu. V roce 1957 byl v Řeži spuštěn první výzkumný reaktor a provedena první řízená řetězová štěpná reakce. Československo se tehdy stalo devátou zemí světa, která to dokázala.

V místnosti s reaktorem je poněkud tísnivá atmosféra a během odstávky zde panuje přítmí a zvláštní ticho. | Zdroj: ÚJV Řež

Z tehdejšího reaktoru se dnes zachovala pouze vnější budova a i ústav jako takový se razantně změnil. Postupná ztráta státní podpory po sametové revoluci vyvrcholila v roce 1992 vznikem akciové společnosti, jejíž vlastníky se staly ČEZ, Slovenské elektrárne, Škoda JS a obec Husinec. ÚJV se tehdy přeorientoval na komerční zakázky v oblasti bezpečnosti a provozu energetických zařízení, materiálového inženýrství a nakládání s radioaktivními odpady a svou činnost rozšířil i na vývoj a výrobu radiofarmak.

Nová technologie, ale stejný cíl 

Když má návštěvník ústavu štěstí, je v době prohlídky jeden ze dvou reaktorů odstavený a může se tak podívat do sedm metrů hluboké šachty s reaktorovou nádobou, která je za normálních okolností skryta pod devítitunovým litinovým víkem. 

Před vstupem je nutné se vybavit ochrannou helmou, pláštěm a dozimetrem, který měří míru ozáření. V místnosti s reaktorem je poněkud tísnivá atmosféra a během odstávky zde panuje přítmí a zvláštní ticho. Na nehybné hladině vody asi dva metry pod okrajem reaktorové šachty se míhají modré záblesky zbytkového Čerenkovova záření, fyzikálního jevu, který vyvolávají nabité částice pohybující se rychlej, než je fázová rychlost světla v daném prostředí (v tomto případě tedy vody).

Pod její hladinou leží trubice s jaderným palivem. Některé z nich jsou zcela nové a modrá záře je díky tomu výrazná. Tubusy s palivem jsou rovněž jediná věc, která se dá do šachty spouštět takzvaně na ruku, tedy bez pomoci strojů. Na zbytek jsou zde připraveny jeřáby a kladky. 

Když má návštěvník ústavu štěstí, může se podívat do sedm metrů hluboké šachty s reaktorovou nádobou, která je za normálních okolností skryta pod devíti tunovým litinovým víkem. | Zdroj: ÚJV Řež

Když je reaktor v provozu, slouží hlavně pro výrobu radioizotopů využívaných ve zdravotnictví pro diagnostiku a léčbu rakoviny. Ty se pak vyvážejí do zdravotnických zařízení po celém světě. ÚJV tak musí neustále komunikovat s provozovateli zahraničních reaktorů a plánovat své odstávky tak, aby nedošlo v dodávkách radifoarmak k výpadku. Když v listopadu nečekaně vypadl holandský reaktor High Flux, museli v Řeži okamžitě odložit plánovanou třítýdenní odstávku a obratem obnovit výkon. 

Vedle výroby radiofarmak v reaktoru probíhá i testování odolnosti různých stavebních materiálů vůči ozařování, nebo výroba radiačně dopovaného křemíku pro polovodiče. 

Reaktor neumře na techniku, ale na nezájem 

I přes stáří reaktoru nebudou za jeho potenciálním koncem v budoucnu stát koroze nebo jiné selhání techniky. Ústav se více obává možné ztráty podpory veřejnosti a tím i zájmu poskytovatelů dotací o jadernou energetiku. Klíčová je také spolupráce s komerčními partnery, kteří v ústavu provádějí měření a podílejí se na projektech. Kombinace státních dotací a komerčních zakázek umožňuje ÚJV pokrýt náklady na provoz, modernizaci a další rozvoj.

Prostor s poměrně přísným zabezpečením připomíná vědeckou laboratoř ze starého špionážního filmu. | Zdroj: ÚJV Řež

Jako odstrašující příklad uvádějí v ÚJV situaci v Uzbekistánu, kde v roce 2016 politické vedení rozhodlo o uzavření tamního reaktoru, na chlup stejného jako je ten v Řeži. O dva roky později se zájem obnovil a projekt měl být na pokyn nové vlády oživen. Nicméně nebylo na co navázat, protože klíčoví odborníci mezitím odešli jinam.

Malé modulární reaktory 

Na rozdíl od Uzbekistánu si zatím čeští jaderní vědci na nedostatek podpory stěžovat nemohou. V roce 2022 se domácí podpora jádra ze strany veřejnosti vyšplhala na rekordních 72 procent, nejvíc v historii měření. Podpora tohoto zdroje energie roste i na evropské scéně a mluví se o renesanci, kterou na starém kontinentu zažívá. Projaderné skupině zemí vedené Francií se v mnoha ohledech podařilo překonat odpor států jako Německo a z této situace může Česko - které s jádrem počítá jako s klíčovým zdrojem budoucnosti - těžit. 

Vedle nových klasických bloků počítá česká vláda s výstavbou takzvaných malých modulárních reaktorů (SMR), jejichž výhoda tkví v menší velikosti a rychlejší výstavbě. Hlavní nevýhodou je to, že zatím neexistují. Podle odborníků by ale první evropské SMR mohly běžet už v polovině příští dekády a jeden z nich má stát v Temelíně. S velkou pravděpodobností ho bude stavět britská společnost Rolls Royce SMR, ve které chce ČEZ do té doby získat až dvacetiprocentní podíl. 

ČEZ se ve svých plánech s moduláry nicméně nespoléhá pouze na zahraniční dodavatele a už několik let vyvíjí vlastní design modulárních reaktorů skrze svou dceřinou firmu - ÚJV Řež. V pokročilém stádiu výzkumu je například projekt HeFASTo nebo projekt Energywell. Ústav se chce nicméně podílet také na britském projektu. Podle generálního ředitele Martina Ruščáka je v plánu, že se kvalifikace jednotlivých komponentů pro stavbu malých modulárních reaktorů budou dělat právě v Řeži.

Vodíková budoucnost

Vědci z ÚJV svůj zájem neomezují pouze na jaderné reaktory a stále více se soustředí na aplikace vodíkových technologií v energetice a dopravě. Výroba vodíku pomocí jaderné energie totiž tvoří nízkoemisní alternativu k vodíku vyrobenému prostřednictvím fosilních zdrojů a spojení jádra a vodíku se obecně přisuzuje světlá budoucnost. Právě v Řeži byl vyvinut první vodíkový autobus v Česku, který nyní čeká na převoz do Národního technického muzea. U vjezdu do areálu nechybí vodíková čerpací stanice, a výzkum pokračuje i v dalších oblastech. „Máme tu vodíkové kolo a malé vodíkové autíčko připomínající motokáru,“ říká jeden ze zaměstnanců.

V Řeži vyvinuli i vodíkový kufřík – přenosný zdroj elektřiny vyvinutý ve spolupráci s Vysokou školou chemicko-technologickou. Desetikilové zařízení s palivovým článkem a akumulátory může nahradit dieselové generátory. Je tišší, vypouští pouze vodní páru a lze jej využít i v uzavřených prostorách, například v polních nemocnicích. 

Ať už jde o radiofarmaka, modulární reaktory nebo vodíkové technologie, v Řeži se dnes připravují řešení pro výzvy, které teprve přijdou. „Zabýváme se tu věcmi, které bude veřejnost řešit až za dvacet let,“ říká jeden ze zaměstnanců.