Ubiegły tydzień był w Narodowym Centrum Badań Jądrowych czasem wyjątkowym: we wtorek szef NCBJ, prof. Krzysztof Kurek, podpisał z prezesem Japońskiej Agencji Energii Atomowej porozumienie wdrażające, dotyczące współpracy obu instytucji w zakresie badań nad rozwojem technologii reaktorów wysokotemperaturowych chłodzonych gazem. Towarzyszyła mu także umowa na zakup dokumentacji projektu podstawowego reaktora badawczego HTGR, który miałby stanąć w Polsce.

Współpraca z Tokio trwa już od kilku lat, ale to podjęta w zeszłym roku decyzja rządu umożliwiła NCBJ dalsze zaangażowanie w prace badawczo-rozwojowe nad technologią HTGR. Tym razem chodzi o wspomniany projekt podstawowy i raport na temat bezpieczeństwa reaktora. Docelowo chodzi o to, by wysokotemperaturowy reaktor chłodzony gazem został zbudowany i uruchomiony w Polsce.

– Budowa wysokotemperaturowego reaktora jądrowego chłodzonego gazem (ang. High Temperature Gas cooled Reactor, HTGR) to ogromna szansa dla polskiej nauki i gospodarki. Może przyczynić się do rozwoju kompetencji i podniesienia międzynarodowej pozycji polskich zespołów badawczych oraz rozwoju nowych specjalności badawczych – ocenia polskie Ministerstwo Edukacji i Nauki.

Czytaj więcej

PGE zdecyduje o atomie na początku przyszłego roku

Reaktory HTGR są uznawane za jedną z technologii mogących zaważyć na przyszłości tej gałęzi energetyki. To IV generacja tych urządzeń, wyposażona w moderator grafitowy i bazujące na helu chłodziwo gazowe. Technologia zawdzięcza swoją nazwę wysokiej temperaturze pary na wyjściu z reaktora, sięgającej 1000 stopni Celsjusza, co pozwala wykorzystać tak duże ciepło m.in. przy wytopie żelaza lub wytwarzaniu wodoru. Chłodzący reaktor hel pozwala podnosić temperaturę bez zwiększania ciśnienia, co ma wpływ na wysoki poziom bezpieczeństwa: reakcje – również te potencjalnie niebezpieczne – zachodzą tu znacznie wolniej, a konstrukcja ulega samowygaszeniu wraz ze spadkiem temperatury.

Polska i Japonia nie są oczywiście jedynymi państwami, w których rozwijana jest technologia HTGR. Pierwsze podejście do niej robiono już przeszło pół wieku temu, w latach 60. XX wieku. Stosunkowo najdalej poszły Chiny, gdzie we wrześniu ubiegłego roku uruchomiono pierwszy tego typu reaktor, w Shidaowan w prowincji Shandong. Własne badania w tym zakresie prowadzili również Amerykanie i Niemcy, aczkolwiek prace zastopowano – w Niemczech głównie z uwagi na niewielki postęp prac, a w USA z powodu wysokich kosztów, które uznano za barierę w przyszłej komercjalizacji technologii.

Niepowodzenia innych ośrodków nie odstraszyły Japończyków. Co prawda na politykę kolejnych rządów w Tokio w zakresie energetyki atomowej cień rzucało wspomnienie awarii w Fukuszimie, jednak presja, jaka powstała wraz z kryzysem energetycznym oraz wojną w Ukrainie, doprowadziła do tego, że obecny gabinet zapowiedział powrót do energetyki jądrowej: budowę nowych elektrowni, przedłużanie funkcjonowania działających, być może powrót do użytkowania tych, które zostały w ostatnich latach wyłączone.

A przede wszystkim zwrot ten wyraża się w poszukiwaniu nowych technologii – bezpieczniejszych, ale wciąż efektywnych. HTGR wydaje się tworzyć szansę na spełnienie tych kryteriów: elektryczność generowana jest w tej technologii za pomocą turbin gazowych i parowych, co może zwiększyć efektywność produkcji energii. Bardzo wysoka temperatura tworzy również wyjątkową szansę wykorzystania jej do wspomnianych już wyżej innych celów. Dla wyspiarzy fakt, że ta konstrukcja szybko traci temperaturę i ma stabilnie zachowujące się paliwo, jest dodatkowym atutem na wypadek kataklizmów: trzęsienia ziemi czy tsunami.

Japońscy badacze liczą, że pierwszy w pełni funkcjonalny reaktor tego typu mógłby powstać w ich kraju już w latach 30., co zapewne oznaczałoby, że instalacja w Polsce powstałaby mniej więcej w tym samym czasie. Na razie od niespełna ćwierć wieku zbierają doświadczenia z badawczym odpowiednikiem HTGR, reaktorem HTTR o mocy 30 MW, który wytwarza temperaturę 950 st. C. Pierwszy raz uzyskano ją w 2004 r., a w 2010 r. utrzymano ją nieprzerwanie przez 50 dni. Reaktor wybudowano w Orai, zaledwie 100 kilometrów od Tokio.