Patentované řešení českých vědců efektivně chrání palivové články v jaderných reaktorech před korozí, která by mohla mít závažné důsledky. „Je to zcela nový způsob ochrany jejich povrchu,“ říká Irena Kratochvílová, vedoucí výzkumného týmu z Fyzikálního ústavu AV ČR (ZDE).

„Prakticky nikdo nečekal, že velmi tenká polykrystalická diamantová vrstva tak významně zhorší podmínky pro korozi kovového substrátu v jaderném reaktoru, a to dokonce o desítky procent jak za pracovních, tak i za havarijních teplot,“ doplňuje vědkyně.

Výzkumy v této oblasti se zintenzivnily po havárii v japonské elektrárně Fukušima v roce 2011. Čeští odborníci našli zcela specifickou, unikátní cestu, která by mohla napříště nejen zabránit podobnému vývoji událostí, ale přispět i k ochraně životního prostředí.

Proč je nutná ochrana před korozí

Jaderné palivo se vkládá do dlouhých trubek vyráběných ze slitiny zirkonia s přídavkem dalších kovů, které se zasouvají do aktivní zóny reaktoru. Tyto trubky ovšem podléhají přirozené korozi. Zirkonium je sice vůči korozi vysoce odolné při běžném provozu v jaderném reaktoru, kdy teploty dosahují 300–400 °C. Jakmile se však teplota v jaderném reaktoru výrazně zvýší, značně stoupne i hrozba koroze. Přesně to se stalo ve Fukušimě. Nekontrolovaný nárůst teploty v jaderném reaktoru tehdy vedl v konečném důsledku až k tomu, že se vysoce zkorodované zirkoniové obaly palivových tyčí roztrhly a jaderné palivo uniklo mimo reaktor.

Aby se podobná situace neopakovala, materiáloví fyzikové v celém světě se po této katastrofě intenzivně pustili do hledání způsobů, jak minimalizovat korozi povrchu palivových článků. Hlavním cílem bylo zvládnout v první řadě vysokoteplotní korozi v případě havárie. Do výzkumů se zapojili i vědci z Fyzikálního ústavu AV ČR spolu s kolegy z ČVUT.