Jadrená elektrárna Dukovany je významným zdrojem české energetické soustavy a ve výkonu
druhá nejvýkonnější. Obohacený oxid uraničitý, který se používá jako palivo, dokáže za rok nahradit 12 mil. tun hnědého uhlí. Pro její potřeby byla vybudována
Vodní nádrž Dalešice. Kvůli stavbě elektrárny byly zrušeny tři vesnice.
S přípravami výstavby se začalo v roce 1974, poslední ze čtyř 440MW bloků byl uveden do provozu v roce
1987. Dnes patří mezi
nejefektivnější energetické zdroje Skupiny ČEZ. Vyšší pořizovací náklady jsou vyváženy nízkými provozními náklady. Za dobu svého provozu se elektrárna již více než dvakrát zaplatila.
V dukovanské elektrárně pracují
tlakovodní reaktory (PWR) projektového označení VVER 440/213. Elektrárna je uspořádaná do dvou hlavních výrobních bloků, z nichž v každém jsou instalovány dva reaktory. Celkový instalovaný elektrický výkon elektrárny je dnes po úpravách a modernizacích
2 000 MW. Jaderná elektrárna je tepelnou elektrárnou, od uhelné se liší pouze zdrojem tepla využívaného ke vzniku páry. Tím je
štěpení uranu 235U.
Teplo odvádí chladicí voda, která zároveň slouží jako moderátor (zpomalovač) neutronů. K regulaci výkonu reaktoru se kromě regulačních tyčí používá příměs kyseliny borité v chladivu.
Jak se štěpí jádro?
Srdcem primárního okruhu, v němž probíhá řízená řetězová štěpná reakce, je
reaktor. Obsahuje palivo, chladivo, moderátor a řídicí a měřicí systémy. Tvoří jej ocelová tlaková nádoba s odnímatelným víkem, uvnitř je aktivní zóna. Je složena z
312 palivových kazet a 37 regulačních kazet. V každé palivové kazetě je
126 palivových proutků, v nichž jsou hermeticky uzavřeny tablety jaderného paliva. Okolo palivových proutků proudí chladicí voda, která odvádí teplo uvolňované při štěpení.
Voda jako teplonosné médium
cirkuluje v uzavřeném primárním okruhu reaktoru pod vysokým tlakem. Její pohyb zajišťují čerpadla. V parogenerátorech předává voda primárního okruhu své teplo okruhu sekundárnímu,
sekundární voda se mění na sytou páru o tlaku 4,61 MPa a teplotě 259 °C. Pára se vede na lopatky turbíny a roztáčí rotor, který předává mechanickou energii generátoru; ten ji přeměňuje na energii elektrickou.
„Energetická vydatnost“ reakce je na první pohled bezkonkurenční: zatímco
spálením uhlíku na CO2 se na jednu vytvořenou molekulu získá energie
řádově několik jednotek, při jednom
rozštěpení jádra se uvolní
energie řádově stomilionkrát větší.
Rychlé odstavení reaktoru, tj.
rychlé přerušení štěpné reakce, je jedním ze základních požadavků jaderné bezpečnosti. K tomuto účelu je reaktor vybaven bezpečnostním systémem ochran. V případě nepřípustného překročení povolených provozních parametrů či technologického stavu primárního nebo sekundárního okruhu systém uvádí
automaticky do činnosti 37 regulačních kazet. Může to udělat
manuálně také operátor z blokové dozorny. Přeruší se napájení všech elektropohonů, které udržují regulační kazety v horních polohách. Tím padají všechny regulační kazety vlastní vahou do aktivní zóny a
během 12 sekund štěpnou reakci zastaví.