logo
hrrps://www.ijs.si


Zaenkrat še noben fuzijski reaktor ni bil narejen za pridobivanje elektrike, tudi ITER bo samo preizkusni fuzijski reaktor in ne elektrarna. Elektrarna s fuzijskim reaktorjem, ki je še daleč od uresničitve, bo delovala kot termoelektrarna: sproščena toplotna energija bo uparjala vodo, para bo poganjala parno turbino, ta pa bo gnala električni generator.

Tehnološke težave pri fuziji so:

  • obvladovanje visokih temperatur v plazmi,
  • materiali, ki vzdržijo visoke temperature,
  • ustvarjanje zelo močnih magnetnih polj za stabilizacijo plazme,
  • supraprevodni vodniki in naprave za vzdrževanje zelo nizkih temperatur,
  • materiali, ki bodo vzdržali visoke doze sevanja nevtronov, ki nastanejo ob fuzijski reakciji.

V fuzijskem reaktorju tipa tokamak (takšen bo npr. ITER) so potrebna močna magnetna polja za stabilizacijo plazme.

Plazma mora v fuzijskem reaktorju doseči temperaturo nad 100 milijonov stopinj, ker sicer fuzijska reakcija ne steče.

V fuzijskem reaktorju je potrebno ves čas vzdrževati zelo zahtevne pogoje, da zlivanje jeder (fuzija) sploh lahko poteka: temperaturo plazme, tok skozi plazmo, magnetno polje in količino goriva. Količina goriva je v fuzijskem reaktorju v vsakem trenutku tako majhna, da ni mogoče nenadzorovano povečanje moči.

Zaprtje rudnika urana na Žirovskem vrhu je bila predvsem politična odločitev, delno tudi ekonomska, ker je bil uran takrat na svetovnem trgu razmeroma poceni. Zaloge rude v rudniku bi po oceni zadoščale za dve jedrski elektrarni take moči, kot je JE Krško. Morebitno izkoriščanje te rude pa bo odvisno od potreb po uranu, od ekonomskih razmer na trgu urana in politične odločitve.

Uranovo rudo sestavlja veliko kamenine (jalovine) in le malo urana. Kamenje zmeljejo in s fizikalno/kemičnimi postopki koncentrirajo rudo v obliko, ki ji rečemo rumena pogača. Ta je osnova za predelavo v uranov heksafluorid (plin), s pomočjo katerega je mogoče v plinskih centrifugah obogatiti uran.

To pomeni povečanje deleža cepljivega izotopa urana – urana-235. Obogaten uranov heksafluorid s kemičnim postopkom predelajo v uranov dioksid, tega pa kot prah stisnejo pri visoki temperaturi (“sintrajo”) v tabletke.

Sonce je tipična zvezda. Fuzija v Soncu poteka pri temperaturi okrog 16 milijonov stopinj celzija, tlak pa je tako visok, da je gostota snovi (plazme) približno 150-krat večja od gostote vode. V fuzijskem reaktorju je potrebna za fuzijo temperatura vsaj 100 milijonov stopinj celzija, tlak pa je izredno nizek (gostota plazme je le 1 miligram na kubični meter, oziroma samo milijoninka gostote vode).

Gradnja sodobne JE stane štiri do pet milijarde evrov. Fizična gradnja (na samem gradbišču) traja okrog pet let. Izbira projekta, iskanje lokacije, strokovne študije, pridobivanje soglasij in gradbenega dovoljenja pa traja tudi okrog pet let. V svoji predvideni življenski dobi (za sodobne elektrarne je šestdeset let) pa proizvede električno energijo v vrednosti okrog trideset milijard evrov.

En kilogram uranovega oksida, ki je surovina pred začetkom procesa obogatitve urana, stane na svetovnem trgu približno 100 eur. To je zelo približen podatek, ker se cene na svetovnih borzah surovin stalno spreminjajo. Bolj pomemben podatek je, da cena goriva v jedrski elektrarni (obogatenega urana) predstavlja samo približno 10 % cene proizvedene kilovatne ure električne energije. Spreminjanje cene urana na svetovnem trgu torej zelo malo vpliva na ceno elektrike iz jedrske elektrarne.