59 lat z pokojowym atomem

Zagadnienie jest nieco zbliżone do dyskusji o najwyższym szczycie w Europie i podobnie jak tamto ma – przynajmniej częściowo – podłoże polityczne, choć ta kwestia jest jeszcze bardziej zagmatwana, a i pretendentów do palmy pierwszeństwa jest więcej.
Chronologicznie pierwszy raz energię elektryczną wytworzono z energii jądrowej w obiekcie, który elektrownią jądrową nazwać by było bardzo trudno. Ten pierwszy krok uczyniono 20 grudnia 1951 r. przy użyciu małego generatora zasilanego z eksperymentalnego reaktora jądrowego EBR-I znajdującego się w National Reactor Testing Station w amerykańskim stanie Idaho. Co prawda wytworzonej energii wystarczyło do zasilenia zaledwie kilku żarówek, niemniej stało się. Już dzień później zwiększono moc uzyskiwaną z reaktora do 100 kW, co wystarczało do zasilenia urządzeń elektrycznych w budynku mieszczącym reaktor (a dziś odpowiada przydziałowi mocy dla kilku mieszkań). Głównym celem EBR-I nie była jednak produkcja energii, był to reaktor badawczy nowego typu, tzw. reaktor powielający, służący do wytwarzania paliwa jądrowego z tzw. materiałów paliworodnych. Koncepcja ta, w której upatruje się odpowiedzi na wyczerpujące się zasoby tradycyjnego paliwa jądrowego – izotopu uranu 235, jest zresztą rozwijana do dziś, ale zastosowań na dużą skalę jeszcze się nie doczekała. Sam reaktor EBR-I pracował, przy czym nie bez problemów, do końca 1963 r. Więcej o instalacji można przeczytać tutaj.

Choć EBR-I w sposób jednoznaczny dowiódł, że jest możliwe wytwarzanie energii elektrycznej z energii pozyskanej w reaktorze jądrowym (co zresztą nie stanowiło żadnego zaskoczenia – reaktor jest z punktu widzenia energetyki po prostu źródłem ciepła, a z ciepła energię elektryczną ludzkość potrafiła już wytwarzać od dawna), to na pierwszą instalację od podstaw zaprojektowaną i zbudowaną w celu produkcji energii elektrycznej „z atomu” przyszło jeszcze poczekać. Powstała ona w Związku Radzieckim, w miasteczku Obnińsk, które było ówcześnie centrum radzieckiej nauki jądrowej. Zakład był jak na energetykę, nawet ówczesnych lat, bardzo niewielki – instalacja osiągała moc 6 MW, z czego 1 MW był zużywany na jej własne potrzeby, niemniej zarówno koncepcyjnie jak i konstrukcyjnie stanowiła prototyp późniejszych większych instalacji. Z konstrukcji reaktora w Obnińsku wywodziły się późniejsze niesławne reaktory typu RBMK, z których jeden uległ później katastrofie w Czarnobylskiej Elektrowni Jądrowej.
Budowę reaktora w Obnińsku oznaczonego AM-1 (od „Atom Mirnyj” czyli „Pokojowy Atom”) rozpoczęto na początku 1951 r. Został on uruchomiony 1 czerwca 1954 r., a pierwsza synchronizacja generatora z siecią miała miejsce 26 czerwca tego samego roku (wedle większości publikacji, choć dane Międzynarodowej Agencji Energii Atomowej podają datę o dzień późniejszą). Instalacja spełniała swoją rolę jak na prototyp bardzo dobrze i była eksploatowana aż do 2002 r., choć oryginalnie planowano tylko 30 lat eksploatacji (tutaj można obejrzeć ciekawy fotoreportaż opracowany już p jej zamknięciu). Zdawałoby się, że na tym temat „pierwszej” elektrowni jądrowej można by zakończyć, jest jednak nieco inaczej i pretendentów jest więcej.

Kolejna po Obnińsku była brytyjska EJ Calder Hall. Choć nie ulega żadnej wątpliwości, że uruchomiono ją później (uruchomienie reaktora 1 maja 1956 r., synchronizacja z siecią 27 sierpnia 1956 r.), to Brytyjczycy (i nie tylko) uznają ją za „pierwszą zawodową elektrownię jądrową” (po angielsku używając terminu „commercial”) lub „pierwszą produkującą energię elektryczną w ilościach komercyjnych”. Istotnie brytyjska instalacja była znacznie większa – stanowiły ją w sumie 4 bloki po 60 MW każdy (z tego po 50 MW oddawanych do krajowej sieci) – a więc każdy z czterech bloków był dziesięciokrotnie większy niż pojedynczy blok radziecki – i pracowała na rzecz krajowego systemu, podczas gdy obnińska przede wszystkim zasilała własny ośrodek. Ta instalacja pracowała do 2003 r., także stanowiąc dowód długowieczności reaktorów jądrowych, która przekroczyła zamierzenia konstruktorów.

Niemniej i to jeszcze nie koniec, bo nie może być tak, żeby w jakimś obszarze i Amerykanie nie mieli swoich palm pierwszeństwa. Po pierwsze zatem 17 lipca 1955 r. turbina przyłączona do eksperymentalnego reaktora BORAX-III stała się pierwszą instalacją "zaspokajającą potrzeby całego miasta" z energii jądrowej. Dla zapewnienia "historycznego kroku" inne źródła zasilania miasteczka Arco czasowo odcięto.
I wreszcie jest jeszcze EJ Shippingport. Co prawda uruchomiono ją dopiero w 1957 r., ale za to, jak przekonują Amerykanie, była to pierwsza „dużej skali” elektrownia jądrowa „przeznaczona wyłącznie do celów pokojowych”. Ta skala nie była tu przesadnie ogromna – moc elektryczna brutto wynosiła 68 MW, więc niewiele więcej niż jednostek brytyjskich. Drugi argument jednak odnosi się do cech konstrukcyjnych ówczesnych reaktorów radzieckich i brytyjskich, które umożliwiały „przy okazji” (a może nawet „przede wszystkim”) produkcję plutonu na rzecz programów zbrojeniowych. W Shippingport zainstalowano natomiast reaktor wodny ciśnieniowy (PWR), który do celów zbrojeniowych jest mało przydatny (choć konstrukcja wywodzi się z kolei z programu opracowania napędów jądrowych dla Marynarki Wojennej Stanów Zjednoczonych). Choć ta „trzecia-pierwsza” elektrownia pracowała najkrócej – wyłączono ją już w 1982 roku – to jej koncepcja okazała się najtrwalsza i najbardziej dojrzała. Rozwój reaktorów wywodzących się z konstrukcji AM-1 i Calder Hall zarzucono pod koniec lat 80., podczas gdy reaktory wodne ciśnieniowe nie tylko stanowią dziś absolutną większość wszystkich eksploatowanych na świecie (270 spośród 434), to są także nadal rozwijane i stanowią większość dostępnej obecnie na rynku oferty dla przyszłych instalacji jądrowych. Spośród 68 budowanych obecnie jądrowych bloków energetycznych w reaktory takie wyposażonych będzie aż 56. Dziś także Rosja buduje własnej konstrukcji bloki tego typu, a Wlk. Brytania przymierza się do budowy podobnych instalacji opartych o technologię francuską, wywodzącą się zresztą z amerykańskiej licencji...

------------
W oryginalnym tekście błędnie napisałem, że EBR-I powstał w Argonne National Laboratory w stanie Illinois. W rzeczywistości tam powstał tylko projekt reaktora, który fizycznie zbudowano w National Reactor Testing Station w Idaho (dzisiejsze Idaho National Laboratory). Przepraszam za pomyłkę (już poprawioną) i czujnemu Czytelnikowi dziękuję za informację.