W jaki sposób przedłużać życie elektrowni atomowych? Odpowiedzi poszukują naukowcy z francuskiego Material Ageing Institute (MAI). Pomaga im w tym TITAN, czyli supermikroskop, dzięki któremu można zobaczyć atom i znaleźć najsłabszy punkt w badanym materiale.
"Od kiedy we Francji ruszył program energetyki jądrowej rocznie do użytku oddawano cztery reaktory jądrowe. Jeżeli będzie trzeba je likwidować, to też z częstotliwością około czterech reaktorów rocznie. To byłby bardzo szybki ubytek, dlatego tak istotne jest dla nas, by reaktory mogły funkcjonować jak najdłużej" - powiedział dyrektor MAI Jan Van Der Lee.
W laboratoriach MAI naukowcy starają się jak najprecyzyjniej odtwarzać wszystko to, co dzieje się w elektrowniach jądrowych. "Koncentrujemy się zwłaszcza na obudowach bezpieczeństwa. Jeśli taka obudowa się zestarzeje, to trzeba ją będzie całkowicie wymienić. To z kolei jest tak drogie, że trzeba byłoby raczej zamknąć całą elektrownię. Właśnie dlatego tak ważna jest znajomość żywotności zbiornika reaktora, na który składa się 400-500 ton żelaza" - podkreślił dyrektor MAI.
W jaki sposób naukowcy sprawdzają żywotność zbiornika? "Pobieramy próbki materiałów i badamy odporność stali we wszystkich możliwych warunkach. Jedynym elementem, którego nie odtwarzamy w naszych laboratoriach jest promieniowanie. Kiedy trzeba przeprowadzić badania z promieniotwórczością, wtedy korzystamy z laboratoriów w Holandii, Rosji czy USA, do których wysyłamy naszych specjalistów" - opisywał Jan Van Der Lee.
Ponieważ uczeni sprawdzają co może stać się z materiałem za kilkadziesiąt lat, dlatego muszą sztucznie przyspieszać procesy starzenia się. Czasem trzeba go rozciągać, spłaszczać by potem zbadać pod mikroskopami.
"Proces starzenia materiałów rozpoczyna się w atomie. Sprawdzamy dlaczego akurat w tym, a nie innym miejscu, materiał zaczął pękać i który atom jest najsłabszym ogniwem" - powiedział dyrektor MAI.
W zaglądaniu do atomów naukowcom pomaga jeden z najsilniejszych mikroskopów na świecie o nazwie TITAN. Dzięki niemu uczeni mogą zobaczyć odległości pomiędzy dwoma atomami. Jest to szczególnie istotne, bo uszkodzenia materiałów można zaobserwować dopiero na takim poziomie.
By nic nie wpływało na wyniki badań, laboratorium w którym usytuowany jest mikroskop, m.in. wyciszono. Uczony, który obsługuje taki sprzęt, musi poświęcić rok na naukę.
Koszt supermikroskopu sięga od 3 do 5 milionów euro, jednak inwestycja szybko się zwraca. "Dzięki tym badaniom wiemy na co należy zwracać uwagę, wiemy co się może wydarzyć i gdzie. To wszystko pomaga zaoszczędzić koszty" - podkreślił Jan Van Der Lee.
Badania nad żywotnością materiałów powodują, że dziś elektrownie - nawet te wybudowane w latach siedemdziesiątych czy osiemdziesiątych - mają się lepiej niż wtedy, kiedy były budowane. "Po prostu elementy stare są powoli zastępowane elementami nowoczesnymi" - wyjaśnił dyrektor MAI.
Oprócz tego, że poszczególne elementy elektrowni atomowych są stopniowo wymieniane na nowsze, co 10 lat organizowane są kontrole, po których operator może - choć nie musi - otrzymać pozwolenie na eksploatację przez kolejnych 10 lat. Dodatkowo po awarii w japońskiej elektrowni w Fukushimie przez francuskie elektrownie przeszła cała fala kontroli.
Jak długo może żyć elektrownia jądrowa? "W Europie staramy się dojść do granicy 60 lat, w USA udało się dojść do granicy 80" - powiedział Jan Van Der Lee.
Ewelina Krajczyńska (PAP) z Paryża
ekr/ tot/
