Je možné, aby jaderná elektrárna explodovat stejně jako jaderná bomba?

Černobyl a Fukušima jsou dnes pro lidstvo noční můrou. Havárie obou zařízení způsobila neobyvatelnost okolí obou elektráren minimálně na několik stovek let.

Přesto nikdy nemohlo dojít k nukleární explozi. Jak reaktor, tak atomová bomba jsou založeny na štěpné řetězové reakci. Ke štěpné reakci dochází u těžkých atomových jader, nejčastější je uran 235, při srážce s neutrony. Ty pronikají do jádra atomu uranu a jádro se štěpí. Dva odštěpky se pak od sebe vzdalují vysokou rychlostí, čímž vzniká tepelná energie. Při reakci se také oddělí dva až tři neutrony a reakce může fakticky pokračovat do nekonečna.

Zatímco však při výbuch atomové bomby je žádoucí, aby k reakci došlo rychle a nekontrolovaně, u reaktoru je tom právě naopak. Zde se neutrony musí zpomalovat a musí docházet ke kontrole jejich štěpení. Proto se v reaktorech používá voda, která celou reakci zpomaluje.

K omezení počtu neutronů se používají regulační tyče. Ty jsou vyrobeny z materiálu jako je bór nebo kadmium, které jsou schopny neutrony absorbovat. Čím hlouběji jsou tyče v jádru reaktoru, tím nižší je výkon reaktoru.

Neodborné zacházení s regulačními tyčemi byla příčina havárie v černobylské elektrárně. Tyče byly až příliš vysunuty z reaktoru a voda v něm se začala vařit. Regulační tyče z něj doslova vystřílela ven vodní pára. A i přesto, že se reaktor ocitl zcela bez regulačních tyčí, k výbuchu nedošlo.

Došlo k nekontrolovatelné tepelné reakci a reaktor se začal tavit. Jen díky oběti tisíců hasičů se podařilo reakci zpomalit a poškozený reaktor stabilizovat.

Pokud se s reaktorem zachází v rámci bezpečnostních pravidel, toto se nikdy nestane.

Základním rozdílem mezi atomovou bombou a reaktorem je materiál v nich používaný. V obou je to v mnoha případech uran 235, ale rozdíl je v jeho obohacení. Obohacování je proces, při kterém se uranu zvyšuje poddíl izotopu 235. Toho je v přírodním uranu jen 0,71%. Pro mírové účely je potřeba zvýšit jeho podíl na 3-5%. U vojenského materiálu, aby došlo k žádoucímu účinku, je potřeba dosáhnout více než 80% izotopu uranu 235 v materiálu.

U vysoce obohaceného materiálu je pak snadné (například výbuchem klasické silné trhaviny) při dostatečném množství štěpného materiálu dosáhnout kritického stavu. Začne vznikat takové množství neutronů a dochází k tak rychlé reakci s uranem, že dojde k nekontrolovatelnému uvolnění energie.

 Vzhledem k tomu, že tak vysoce obohacené materiály v reaktoru nejsou použity, nemůže ani dojit k podobnému procesu. Tavení reaktoru, jako k tomu došlo v Černobylu, je však minimálně podobně nebezpečný proces. Je ale potřeba zdůraznit, že by k němu nikdy nedošlo, pokud by nebyly porušeny všechny bezpečnostní prvky.

Bez neodborných zásahů, zůstává jaderná energetika stále jednou z nejbezpečnějších zdrojů energie.       

Témata:  Jaderná elektrárna Fukušima,  Černobyl,  atomová bomba