Článek
Na vývoji vylepšení i přípravě patentu spolupracovali vědci působící v Českém institutu robotiky, informatiky a kybernetiky ČVUT (CIIRC) a ve Fyzikálním ústavu Akademie věd ČR. Evropský patent pro technologii obdrželi v loňském roce.
Podle Ireny Kratochvílové z Fyzikálního ústavu je řešení založeno na pokrytí povrchu palivových článků tenkou polykrystalickou diamantovou vrstvou. „Velmi tenká vrstva z diamantových nanokrystalů významně zhoršuje podmínky pro korozi zirkoniového substrátu v jaderném reaktoru, a to dokonce o desítky procent,“ uvedla.
Prvotním cílem výzkumu bylo podle odborníků omezit či zamezit oxidaci zirkonia při havarijních stavech s teplotami nad 800 stupňů. Během takové reakce se uvolňuje obrovské množství tepla a také vodíku, který hrozí explozí. Zkorodované zirkoniové tyče také mohou popraskat a uvolnit radioaktivní látky do primárního okruhu. Uvolňování tepla také komplikuje chlazení aktivní zóny a posiluje další průběh vysokoteplotní oxidace zirkoniové slitiny. Tento druh koroze zirkoniových slitin se však podle patentu sníží právě pokrytím vnějšího povrchu jaderného paliva ochrannou vrstvou tvořenou diamantovým povlakem.
Další výzkum podle vědců potvrdil potenciál tohoto řešení za pracovních teplot reaktoru. V takovém případě prodlouží dobu použití paliva, které se odstraňuje z reaktoru kvůli zkorodovanému povrchu, a nikoliv dostatečného vyhoření. Řešení tak podle vědců snižuje i ekologickou zátěž.
Žádost o udělení amerického patentu podali výzkumníci v roce 2016, potvrdit se ho podařilo letos v únoru.
„Spojené státy americké jsou zemí s největším trhem s jaderným palivem, je zde totiž vyprodukováno přibližně 30 procent ‚jaderné‘ elektřiny celého světa a země má nejvíce jaderných reaktorů na světě,“ řekl další výzkumník a spoluator patentu Radek Škoda, který působí na CIIRC. „Získání amerického patentu tak pro nás bylo důležitým milníkem. Otevírá nám to možnost aplikovat naše patentované řešení i na tomto důležitém trhu,“ dodal.
V USA je podle ČVUT v provozu 94 jaderných reaktorů v jaderných elektrárnách. Všechny tyto reaktory jsou tzv. lehkovodního typu, lze v nich tedy použít zlepšení chráněná v uznaném patentu.
