Două instalații în funcțiune. A treia, în construcție în România.
Tritiul de la Cernavodă: din apa grea, combustibil pentru fuziune
La Cernavodă, neutronii transformă o parte din deuteriul apei grele în tritiu, un izotop radioactiv al hidrogenului. Noua instalație îl va extrage pentru a reduce expunerea personalului și emisiile. Tritiul recuperat ar putea alimenta experimente de fuziune precum ITER. Nuclearelectrica descrie proiectul drept a treia instalație de acest fel din lume, după cele din Canada și Coreea de Sud. Producerea, extragerea și vânzarea sunt etape diferite: veniturile rămân o posibilitate.
La rata presupusă de 210 g/an pentru două unități, timpul de la deschiderea paginii corespunde producerii a 0 µg de tritiu în model (0 atomi). Contorul este ilustrativ și nu folosește date în timp real de la centrală.
Ilustrație a deformării — fără măsurători sau evaluarea siguranței reactorului.
Primul ceas · metalul
Cum se deformează tuburile reactorului în timp
Un reactor CANDU nu are un vas de presiune unic. Are 380 de canale orizontale, fiecare cu tubul lui de presiune din zirconiu–niobiu (Zr-2,5%Nb), în care apa grea fierbinte circulă la circa 310 °C și 10 MPa. În jurul fiecărui tub de presiune stă tubul calandriei, rece, la circa 70 °C, cuplat de el doar prin distanțiere inelare. Sub fluxul de neutroni rapizi, metalul curge încet: tubul se alungește axial, diametrul crește, iar canalul se încovoaie între reazeme. Pericolul urmărit obsesiv de ingineri este contactul dintre tubul fierbinte și cel rece: acolo deuteriul absorbit poate forma vezicule de hidrură, punctul slab clasic al acestei tehnologii.
Schema folosește o distribuție radială simplificată a fluxului de neutroni. Valorile sunt ilustrative; nu reprezintă măsurători de la Cernavodă sau o evaluare a siguranței reactorului. La 210.000 de ore la putere maximă, modelul presupune în centru o alungire de 132 mm, o creștere a diametrului de 5,4 mm și o încovoiere de 64 mm. Comportamentul real depinde și de temperatură, solicitări și poziția distanțierelor.
Pe scurt
Patru întrebări, în cuvinte simple
Ce este fuziunea?
Fuziunea unește nuclee ușoare și eliberează energie. Soarele folosește în principal hidrogen obișnuit. ITER și multe experimente de pe Pământ folosesc deuteriu și tritiu, două forme mai grele ale hidrogenului, care fuzionează mai ușor în condiții de laborator.
De ce e tritiul rar?
Deuteriu există în fiecare litru de apă de mare. Tritiul aproape că nu există în natură și dispare singur: jumătate din orice cantitate devine heliu-3 la fiecare 12,32 ani. Reactoarele cu apă grea sunt o sursă civilă importantă. Tritiul se poate produce și prin iradierea litiului.
De ce România?
Cernavodă folosește reactoare CANDU de concepție canadiană, răcite și moderate cu apă grea. Înăuntru, neutronii transformă încet deuteriul în tritiu. Treizeci de ani, tritiul acesta a fost o grijă de controlat. Instalația CTRF aflată în construcție îl va extrage, cu tehnologie de separare dezvoltată la Râmnicu Vâlcea.
Ce câștigă România?
Tritiul recuperat ar putea aproviziona cercetarea în fuziune. Rezultatul economic depinde de puritate, costurile extragerii, autorizații și cererea reală. Un preț ipotetic mare pe gram nu dovedește un profit. Scopul principal al instalației este reducerea expunerii personalului și a emisiilor.
Clubul de trei
Unde se extrage tritiul și unde ar putea fi folosit
Alege un loc de pe hartă sau folosește butoanele. Cercurile pline arată cele două instalații de extragere din apa grea aflate în funcțiune; cercul gol marchează Cernavodă, în construcție. Romburile sunt exemple de experimente de fuziune, fără să reprezinte clienți confirmați ai României.
Cazul tău
Cât tritiu s-a născut la Cernavodă în viața ta?
Introdu anul nașterii pentru o estimare până la 22 octombrie 2026. Modelul presupune 105 g pe unitate și an, o unitate din 1996 și două din 2007. Numără de la 1 ianuarie al fiecărui an, fără lunile punerii în funcțiune, opriri sau pierderi. Ilustrează dezintegrarea radioactivă, fără să reconstituie istoricul exploatării.
Călătoria unui atom de tritiu
Al doilea ceas · izotopul
Tritiul nu așteaptă: jumătate dispare la fiecare 12,32 ani
Captarea neutronilor în apa grea produce tritiu. Ipoteza centrală de aici este de 105 g pe an pentru o unitate de 700 MW, modificabilă prin rata de producere. Dezintegrarea urmează legea N(t) = N₀·e^(−λt), cu λ = ln(2)/12,32. Extragerea reduce cantitatea din sistemele de apă grea; o eventuală vânzare depinde și de specificațiile combustibilului, autorizații și clienți.
Alege anii de pornire și cumpărătorii ipotetici. Albastrul arată tritiul din apa grea, verdele stocul extras. Calculul urmărește doar producția nouă din 2026, de la un stoc inițial zero; tritiul deja acumulat nu este inclus. Ipotezele de mai jos stabilesc regulile extragerii și vânzării.
Ipotezele scenariului
În fiecare an modelul adaugă producția, extrage minimum dintre cantitatea disponibilă și max(1,15 × producția anuală, 16% din cantitatea dizolvată), apoi vinde cel mult 35% din cererea presupusă. Stocul rămas se dezintegrează înaintea anului următor. Cererea ITER este fixată la 4.000 g în 2039 și 450 g/an ulterior; cererea privată pornește de la 120 g în 2032 și crește cu 55 g/an până la maximum 900 g/an. Sunt reguli arbitrare de scenariu, fără să reprezinte performanța instalației sau angajamente de cumpărare. Unitatea 1 este oprită în 2027–2029; opririle ulterioare sunt omise.
O masă mică, o instalație specializată
Valorile arată producția nouă din 2035, la anul de pornire și rata alese. Ele nu reprezintă debitul de extragere sau inventarul disponibil pentru vânzare. Tritiul poate fi fixat într-o hidrură metalică, dar răcirea, izolarea și radioprotecția stabilesc dimensiunile întregului sistem de stocare.
Verifică singur dezintegrarea
Mecanica · semnătura CANDU
Realimentare la putere maximă, cu două mașini și 10 MPa
Reactoarele cu apă ușoară se opresc pentru realimentare. Un CANDU se realimentează din mers: două mașini se cuplează simultan pe capetele aceluiași canal, se presurizează la nivelul circuitului primar și împing fasciculele proaspete în locul celor arse. Parcurge pașii sau pornește secvența.
·
Al treilea ceas · rețeaua
Electricitatea de înlocuit în timpul retehnologizării Unității 1
La puterea și factorul de capacitate alese, modelul calculează energia care lipsește în timpul opririi. Gazul, cărbunele și importurile formează un amestec ipotetic; în realitate pot interveni și alte surse sau reducerea consumului. Factorii de emisie sunt ipoteze: respectiv 0,40, 0,95 și 0,30 t CO₂/MWh. Ei descriu producția de înlocuire, fără o comparație a întregului ciclu de viață.
Prețul ales privește electricitatea produsă din gaz, fără să reprezinte prețul gazului. Electricitatea din cărbune este evaluată la 1,25 × acest preț + 25 €/MWh, iar importurile la 1,05 × acesta. Costurile brute presupuse nu scad cheltuielile de exploatare nucleară evitate și nu includ investiția în retehnologizare. Consumul național anual este fixat ilustrativ la 55 TWh.
Fundalul · apa grea
De ce contează apa grea
Apa grea încetinește neutronii într-un reactor CANDU fără să absoarbă mulți dintre ei; ea transportă și căldura. O parte din deuteriu captează totuși neutroni și devine tritiu. România a produs apă grea la Drobeta-Turnu Severin. Rezervele și necesarul Unităților 3 și 4 sunt o chestiune distinctă de extragerea tritiului din apa aflată deja în exploatare.
- 1996 — Unitatea 1 intră în exploatare comercială: primul CANDU-6 al României.
- 2007 — Unitatea 2 pornește. Împreună, cele două unități dau circa o cincime din electricitatea țării.
- 2023 — KHNP câștigă contractul CTRF, de circa 195 de milioane de euro: a treia instalație de extragere a tritiului din lume, prima din Europa, pe tehnologie românească ICSI Râmnicu Vâlcea.
- 2024 — Consorțiul Candu Energy (AtkinsRéalis), Ansaldo Nucleare și KHNP semnează retehnologizarea Unității 1.
- 2027–2029 — Perioada planificată pentru retehnologizarea Unității 1; simulatorul permite modificarea duratei opririi.
- Anii 2030 — Unitățile 3 și 4 rămân proiecte planificate. Experimentele de fuziune ar putea aduce cerere suplimentară de tritiu.
Transparență
Date, model și limite
Anunțul Nuclearelectrica din iunie 2025 descrie Cernavodă drept a treia instalație de extragere a tritiului din apa grea din lume și prima din Europa. Numărătoarea privește acest tip de instalație. Tritiul se poate produce și prin iradierea litiului, iar unele concepte de fuziune folosesc alți combustibili. Comparația cu cărbunele privește căldura eliberată la fuziunea completă a unui gram de tritiu cu circa 0,67 g de deuteriu: aproximativ 156 MWh, echivalentul a 23 de tone de cărbune la 24 MJ/kg. Nu este energie electrică.
Timpul de înjumătățire este de 12,32 ani, iar activitatea specifică de circa 9.621 Ci/g. Ratele de producere, regulile extragerii, cererea și prețul central de 30.000 $/g sunt ipoteze de scenariu, fără să reprezinte inventarul actual, o cotație de piață sau o prognoză comercială. Schema reactorului este ilustrativă și nu poate evalua contactul dintre tubul de presiune și cel al calandriei. Estimarea pentru anul nașterii se încheie la 22 octombrie 2026 și nu se actualizează odată cu calendarul.
Surse primare
- SNN — CTRF: primul beton, tehnologia și tipul instalației (2 iunie 2025)
- SNN — strategia de investiții, procesul CTRF și punerea în funcțiune în 2027–2028
- CNCAN — canalele CANDU și gestionarea îmbătrânirii (2017)
- DOE — combustibilul deuteriu–tritiu și producerea din litiu
- ITER — combustibilul, programul de cercetare și calendarul orientativ
- Romanian Tritium for Nuclear Fusion (2017)
- Cercetătorii CTRF — procesul de extragere și limitele economice (2019)