Hledá se palivo budoucnosti: Pro současné jaderné elektrárny nezbývá dost uranu, to zvýší jeho cenu

"Dnešní těžba uranu je nedostačující i pro stávající jaderné elektrárny," tvrdí Alice Friedemannová, publicistka zaměřená na energetické problémy. "Poptávka je pokryta přibližně z 80 procent, například Evropská unie dováží ročně přes 20 000 tun odjinud." Odborníci proto mluví o uranovém vrcholu (uranium peak), obdobě obávaného ropného vrcholu. Znamená to, že uran už nikdy nebude levný a při současných technologiích jaderných reaktorů vydrží prakticky stejně dlouho jako ropa a plyn.

Samozřejmá odpověď na otázku, co je "palivem" jaderných reaktorů dnešních elektráren, tedy uran, je pravdivá jen zčásti. Uran se totiž v uranových rudách vyskytuje ve dvou izotopech: uran 238 a uran 235. Aby současné reaktory fungovaly, musí být v jejich palivových tyčích vedle uranu 238 alespoň tři procenta uranu 235. A to je problém, protože v "přírodním" uranu je izotopu 238 okolo 99,27 procenta, zatímco izotopu 235 přibližně jen 0,7 procenta. Uran 238 je tak pro potřeby elektráren nutné nedostatkovým izotopem 235 obohacovat na potřebný poměr.

Nadějí jsou reaktory označované jako množivé nebo také rychlé. Pracují s vyšším tokem neutronů (tedy nemají moderátor, který neutrony zpomaluje a udržuje štěpnou jadernou reakci), díky čemuž nejen vyrábějí energii, ale navíc se v nich uran 238 mění na plutonium 239 nebo stejně dostupné thorium na uran 233. Jak plutonium 239, tak uran 233 jdou dál využívat jako palivo v reaktorech.

Tato technologie má ale svá velká omezení a rizika. Množivé reaktory nelze chladit vodou, proto je nutné používat jiná chladiva. Bývá to například kapalný sodík, což je ovšem vysoce reaktivní prvek, který při styku se vzdušným kyslíkem okamžitě hoří. Jinou možností je chlazení olovem, roztavenou solí nebo tlakovým plynem. V tomto typu reaktorů se hromadí mnohem více štěpných látek než v těch klasických a reakce probíhají rychleji, proto se i obtížněji ovládají. Jsou proto dražší a dopady případných havárií mnohem horší. Zatímco technologie dnešních jaderných elektráren nejde použít pro vojenské účely, od množivých reaktorů není k bombě daleko.

Palivo, kterého spalováním přibývá

Hlad po energii a hledání zdrojů, které by neprodukovaly CO₂, však z množivých reaktorů dělají nadějnou technologii. Zužitkovat by je měly reaktory IV. generace, které se mají objevit ve 20. letech tohoto století. Jejich hlavní předností má být využití uranu 238 a thoria. Dalším požadavkem je zvýšení bezpečnosti, lepší ekonomika provozu a konkurenceschopnost v porovnání s ostatními zdroji, mimo jiné i zvýšením životnosti reaktorů a celých elektráren. Měl by se také snížit objem jaderného odpadu, nejlépe dalším energetickým využitím díky uzavřenému palivovému cyklu − palivo by bylo možné použít vícekrát. Jedním z požadavků je také produkce vodíku pro předpokládané vodíkové hospodářství. Vodík by v něm měl být nejen nosičem, ale také zásobníkem energie.