Během studia na jihokorejské univerzitě KINGS absolvoval Jan Hruškovič z FEKT VUT měsíční stáž ve firmě FNC Technology. Nyní zde jako jeden z mála cizinců pracuje na plný úvazek a má tak možnost spolupracovat na vývoji nových bezpečnostních systémů pro nové bloky jaderné elektrárny Dukovany. Právě firma, v níž pracuje, je totiž jedním z klíčových kontraktorů společnosti KHNP, která letos vyhrála zakázku na dostavbu Dukovan v hodnotě téměř 400 miliard korun.
„Získat práci v korejském jaderném průmyslu není snadné. Zdejší pracovní trh je proti americkému uzavřenější a panuje tu soutěživost. Zaměstnanci ze zahraničí navíc musí projít bezpečnostní prověrkou, než mohou pracovat v tak bezpečnostně citlivém oboru. Celkově zde v jaderné energetice pracuje 5 cizinců a všichni se známe,“ vysvětluje Jan Hruškovič, absolvent bakalářského programu Silnoproudá elektrotechnika a elektroenergetika na FEKT VUT. Získání pracovního místa ve FNC Technology mu usnadnilo i absolvování dvouletého magisterského studia na korejské postgraduální škole KINGS, která se nachází v areálu jaderné elektrárny Shin Kori.
Aktuálně provozované reaktory v Dukovanech i Temelíně jsou tzv. východního typu a jsou odlišné od reaktorů, které vyvíjejí francouzské, americké či korejské firmy. Korejská společnost KHNP zde postaví reaktory typu APR1000 o výkonu 1050 MW. První z nich by se měl začít budovat už v roce 2029 a do zkušebního provozu být uveden v roce 2036.
„Jsou to nové technologie a Korea nemá v ceně ani rychlosti výstavby konkurenci. Za posledních 20 let se v Koreji postavilo 10 reaktorů a 4 se vyvezly do Spojených arabských emirátů. Zatímco v USA se za stejné období spustily dva reaktory a Francie spustila jeden ve Finsku. Většina francouzských projektů navíc nabírá obrovské zpoždění a mnohonásobně překračuje rozpočty. Korejský jaderný průmysl si dokázal udržet kompletní dodavatelský řetězec,“ vysvětluje Hruškovic náskok korejské energetiky.
Jan Hruškovič nyní pracuje v Jižní Koreji na návrzích pasivních bezpečnostních systémů elektráren | Autor: Archiv Jana Hruškoviče
I proto se úspěšný absolvent VUT a KINGS rozhodl odmítnout prestižní nabídku práce na pozici operátora v Dukovanech a získávat jaderné know-how přímo u zdroje. „Když jsem zjistil, že se KHNP uchází o dostavbu Dukovan a je velká šance, že to vyhraje, rozhodl jsem se zůstat v Koreji a získat co nejvíce zkušeností a znalostí. Vidím v tom perspektivu, zkušenosti pak budu moci třeba za 10 let přinést zpátky do Česka, až se budou nové jaderné reaktory spouštět,“ dodává Hruškovič.
Souběžně se zaměstnáním nyní Hruškovič nastoupil na doktorské studium jaderného inženýrství na Soulské státní univerzitě (SNU). „V naší firmě pracuje více než 150 zaměstnanců a z toho asi 25 % má doktorský titul. Korea je založena na hierarchické společnosti a úroveň vzdělání tu má velkou váhu. FNC Technology má silnou vazbu na univerzitu a podpora dalšího vzdělávání ze strany firmy je tak obrovská,“ hodnotí.
Reaktory typu APR1000 jsou špičkovou technologií obsahující i nové ochranné prvky – například pasivní bezpečnostní systémy. A jsou tak ještě bezpečnější než reaktory aktuálně provozované v korejských jaderných elektrárnách. Právě na návrhu pasivních bezpečnostních systémů pracuje i Hruškovič.
Jde o systémy, které se automaticky spouštějí v případě těžké havárie – roztrhnutí potrubí, prasknutí některé z komponent či ztráty napájení. „Jsou to systémy, u kterých doufáme, že nikdy nebudou potřeba. Na rozdíl od používaných aktivních systémů nejsou závislé na zdroji elektrické energie. Pokud by došlo k těžké havárii a nebyla k dispozici elektřina, pasivní bezpečnostní systémy by dokázaly elektrárnu spolehlivě a dlouhodobě uchladit bez nutnosti jakéhokoliv zásahu,“ upozorňuje Hruškovič.
Výhled z 32. patra budovy FNC Technology, kde Hruškovič aktuálně pracuje | Autor: Archiv Jana Hruškoviče
Pasivní bezpečnostní systémy fungují na jednoduchých fyzikálních principech. Jeden z nich zahrnuje velký bazén se studenou vodou, který je potrubím propojený v uzavřeném okruhu se sekundárním okruhem elektrárny. „Systém obsahuje parogenerátor, tedy zdroj tepla, umístěný níže než chladič, což je bazén s vodou. I po odstavení reaktoru parogenerátor generuje obrovské množství tepla ve formě páry, která stoupá nahoru k chladiči, kde zkondenzuje a následně ve formě vody proudí trubkami dolů zpět do parogenerátoru, tentokrát jako napájecí voda. Tak se rozběhne přirozená cirkulace vody a dojde k chlazení,“ stručně shrnuje princip funkce pasivních bezpečnostních systémů.
Klasické aktivní systémy využívají v podobném konceptu čerpadlo, které však k nucenému oběhu chladicí kapaliny potřebovalo elektrickou energii. Systémy pasivní bezpečnosti jsou založeny na jednoduchých fyzikálních principech – zdroj tepla a chladič jsou umístěny ve velkém výškovém rozdílu a díky rozdílné hustotě vody a gravitaci dochází k její přirozené cirkulaci.
Přestože jde v zásadě o jednoduchý princip, aplikovat ho pro spolehlivé uchlazení jaderné elektrárny není snadné. „Systémy pasivní bezpečnosti jsou velmi komplexní a je potřeba zvolit optimální design jednotlivých součástí. Součástí mé práce je koncepční návrh a simulace těchto nových bezpečnostních systémů. Jde o relativně nové řešení, kde dochází k přirozené cirkulaci a dvoufázovému proudění vody a páry, proto je zde spousta výzev, které musíme překonat.“
Poptávka po odbornících na jadernou energetiku v následujících letech díky expanzi Dukovan poroste. Potvrzuje to i velký zájem o nový magisterský studijní obor jaderné energetiky na FEKT VUT. Právě odsud by měli vzejít noví jaderní inženýři a inženýrky – uplatnění najdou nejen v nově chystaných jaderných blocích, ale i ve státní správě.
