„V jediném jaderném reaktoru jsou uloženy desítky tisíc palivových proutků. V palivu uvnitř probíhá štěpná reakce, která způsobuje silné zahřívání proutku. Mezi nimi jsou přitom jen milimetrové mezery, kterými proudí voda a ochlazuje je. V případě nedostatečného chlazení může dojít k jejich přehřátí a tzv. krizi varu. To se samozřejmě běžně nestává, je to však součástí hodnocení bezpečnosti jaderného reaktoru. Teoreticky může dojít k tomu, že selže chladicí systém, proto potřebujeme vědět, kdy k takové situaci může dojít a jak se pokrytí palivového proutku v takové chvíli chová,“ vysvětlil potřebu experimentálních smyček Karel Katovský z Fakulty elektrotechniky a komunikačních technologií VUT.

Při experimentech vědci postupně smyčku zahřejí na 110 °C. V momentě, kdy dojde ke kritickému zahřátí palivového proutku, žhavé místo se rozsvítí a zařízení se automaticky vypne. „Zatímco u nás v primárním okruhu přivádíme zařízení k varu, v opravdové tlakovodní jaderné elektrárně rozhodně vřít nechtějí. To už je havarijní stav,“ upozornil Katovský.

Kromě toho vědci z brněnské techniky mohou nyní zkoumat i různé materiály pro výrobu palivových proutků. „Na světě je nyní v provozu 444 jaderných reaktorů, z nichž většina používá jako materiál na pokrytí palivových proutků slitiny zirkonia. To má obecně dobré vlastnosti, ale při havarijním stavu zirkonium reaguje s přehřátou vodní parou a vzniká vodík. Lidé si možná, bohužel, vybaví ty efektní výbuchy reaktorových hal ve Fukušimě před devíti lety, které způsobil právě nahromaděný vodík,“ poukázal na další sféru výzkumu Karel Katovský. Řada výzkumníků proto nyní hledá nové způsoby, jak této reakci zirkonia zabránit a přichází s novými materiály či povrchovými úpravami, které je třeba otestovat. I v tomto může pomoci zařízení z VUT.