POLSKIE DOŚWIADCZENIA W OBSZARZE ENERGETYKI JĄDROWEJ

Transkrypt

1 POLSKIE DOŚWIADCZENIA W OBSZARZE ENERGETYKI JĄDROWEJ Autorzy prezentacji: -Dorota Smakulska -Aleksandra Filarowska -Kamila Greczyło -Anna kluba -Arkadiusz Maziakowski -Gabriela Graboń -Mateusz Pacyna

2 Konspekt prezentacji Podstawowe informacje na temat reaktorów badawczych MARIA i EWA Reaktor badawczy EWA Reaktor badawczy MARIA Znaczenie polskich reaktorów badawczych w Programie Polskiej Energetyki Jądrowej Podsumowanie

3 Źródło: Podstawowe informacje na temat reaktorów badawczych MARIA i EWA

4 Reaktor jądrowy EWA EWA Eksperymentalny Wodny Atomowy Reaktor konstrukcji Sowieckiej Rozpoczęcie budowy 1956 r. Oddanie do eksploatacji 14 czerwca 1958 r. Zakończenie eksploatacji 24 lutego 1995 r. Rozpoczęcie likwidacji reaktora 1997 r. Źródło:

5 Reaktor EWA Parametry techniczne (pierwotne) Konstrukcja zbiornikowa, typu WWR-S Moderator i chłodziwo: Woda lekka 9 prętów regulacyjnych i awaryjnych Paliwo: 800 uranowych prętów paliwowych Moc cieplna 2 MW Źródło:

6 Reaktor EWA Zastosowania reaktora Szkolenie polskich naukowców Badania struktury materiałów Produkcja izotopów do celów medycznych, przemysłowych i badawczych

7 Reaktor jądrowy Maria Reaktor polskiej konstrukcji opartej na reaktorze sowieckim Rozpoczęcie budowy 16 czerwca 1970 r. Oddanie do eksploatacji 18 grudnia 1974 r. Do dziś w eksploatacji Źródło:

8 Reaktor Maria Parametry techniczne Reaktor typu basenowego Nominalna moc cieplna: 30 MW Moderator: woda i beryl Reflektor: woda i grafit Chłodziwo: woda Źródło:

9 Reaktor Maria Zastosowanie Wywarzanie izotopów promieniotwórczych Modyfikacja materiałów poprzez napromieniowanie Produkcja krzemu Produkcja Badania radiochemiczne na wypalonym paliwie Badania na wiązkach neutronów

10 Reaktor EWA Eksperymentalny Wodny Atomowy Wizerunek reaktora umieszczony został na odwrocie banknotu o nominale zł. Podpis premiera J. Cyrankiewicza, który dokonał uroczystego otwarcia reaktora EWA [2] Reaktor EWA podczas pracy, lata [1] Źródło:

11 Wkład działalności reaktora w rozwój nauki Reaktor EWA był jednym z najlepiej i najdłużej eksploatowanych jądrowych reaktorów badawczych na Świecie. Badania struktury materiałów Rozwój elektroniki jądrowej Rozwój fizyki i inżynierii reaktorowej Prof. Bronisław Buras promotor prac doktorskich opartych na badaniach przeprowadzonych w reaktorze EWA w otoczeniu swoich doktorantów, 1968 [3] Wytwarzanie izotopów Przez pierwsze pięć lat pracy reaktora EWA opublikowano 246 prac naukowych stworzonych na podstawie badań przeprowadzonych w reaktorze.

12 Rodzaje i zastosowanie izotopów wytwarzanych w reaktorze Izotopy uzyskiwane z substancji naświetlanych w rdzeniu reaktora były podstawowym narzędziem w rozwoju zastosowań technik jądrowych: diagnostyki i terapii medycznej Fosfor P-32 oraz Samar Sm-153, diagnostyka nowotworów układu kostnego i znakowanie krwinek czerwonych Technet-99m oraz Molibden-99 używane w chemioterapii sterylizacji radiacyjnej dla medycyny Kobalt Co-60 stosowany zarówno w sterylizacji narzędzi chirurgicznych jak i leczenia nowotworów. Źródło: Sterownia reaktora EWA, 1968 [4]

13 Źródło: Proces dekontaminacji reaktora 1995 wyłączenie reaktora 1997 rozpoczęcie procesu dekontaminacji reaktora (czyli proces usunięcia szkodliwych substancji) usunięcie paliwa, dekontaminacja elementów konstrukcyjnych (88 ton materiału) 2002 zakończenie fazy drugiej procesu, co oznacza usunięcie paliwa oraz wszelkich materiałów, o znacznym (mogącym stwarzać zagrożenie poziomie aktywności) Paliwo z reaktora, po zamknięciu w szczelnych pojemnikach wypełnionych gazem obojętnym (helem), przechowywane jest w mokrych przechowalnikach (widoczny na zdjęciu [5]) na terenie Instytutu Część wypalonego paliwa, wraz z paliwem z reaktora MARIA (łącznie 450 kg wzbogaconego wypalonego paliwa), została w latach wywieziona w pięciu transportach do Rosji (kraju pochodzenia)

14 Koncepcja wykorzystania betonowego korpusu reaktora EWA jako suchego przechowalnika wypalonego paliwa Do fazy trzeciej procesu dekontaminacji ("zielonej trawy") nie doszło. W korpusie osłony biologicznej reaktora planuje się zainstalowanie suchego przechowalnika wypalonego paliwa z reaktorów EWA i MARIA Zanim zostanie opanowana technologia przeróbki wypalonego paliwa (transmutacji), musi być ono bezpiecznie przechowywane przez kilkadziesiąt lat. Takiemu celowi służą suche przechowalniki Zbiornik reaktora EWA, 2006 rok [6]

15 Reaktor badawczy MARIA Widok na basen z rdzeniem reaktora Rdzeń umieszczony jest na głębokości 7-miu metrów

16 Produkcja izotopów wykorzystywanych w medycynie do wytworzenia izotopów promieniotwórczych wykorzystuję się kanały izotopowe większość izotopów powstających w reaktorze MARIA są to izotopy wykorzystywane w medycynie nuklearnej Reaktor MARIA zajmuję się produkcją Technetu-99, który jest produktem rozpadu Mo-99 Technet-99, stosowany jest w 80% procedur z zakresu medycyny nuklearnej

17 Badania materii Neutrony produkowane w reaktorze MARIA wykorzystywane są do badania materii skondensowanej za pomocą efektu rozproszenia fal neutronowych Umożliwia to badanie materiałów nanokrystalicznych, amorficznych i polikrystalicznych

18 Radiacyjna modyfikacja materiałów w reaktorze MARIA Oddziaływanie neutronów z jądrami atomów danego materiału prowadzi do zmiany ich właściwości fizycznych. W przypadku topazu jest to zmiana jego zabarwienia. Uzyskane w ten sposób topazy wykorzystywane są w przemyśle jubilerskim.

19 Radiacyjna modyfikacja materiałów w reaktorze MARIA Neutronowe domieszkowanie krzemu - powstanie trwałego izotopu fosforu w krzemowej sieci krystalicznej w celu produkcji materiałów półprzewodnikowych typu n. Reakcja ta zachodzi według schematu: Si-30, P-31

20 Znaczenie polskich reaktorów badawczych w Programie Polskiej Energetyki Jądrowej

21 Wsparcie programu polskiej energetyki jądrowej Bezpieczeństwo jądrowe i ochrona radiologiczna (dozymetria, symulacje, analizy ryzyka) Monitoring radiologiczny otoczenia obiektów jądrowych Ekspertyzy dotyczące pracy instalacji jądrowych Badania lokalizacyjne przyszłych EJ (analizy geologiczne, hydrologiczne, sejsmiczne, środowiskowe) Badania jakościowe oraz kwalifikacja materiałów i urządzeń do instalacji jądrowych, inżynieria materiałowa Postępowanie z wypalonym paliwem jądrowym i gospodarka odpadami promieniotwórczymi Opracowania eksperckie Bieżące zaangażowania NCBJ w programach krajowych i międzynarodowych z obszaru energetyki jądrowej Kluczowa Infrastruktura

22 Badania lokalizacyjne przyszłych EJ Badania jakościowe oraz kwalifikacja materiałów i urządzeń do instalacji jądrowych, inżynieria materiałowa Postępowanie z wypalonym paliwem jądrowym i gospodarka odpadami promieniotwórczymi Opracowania eksperckie Bieżące zaangażowania NCBJ w programach krajowych i międzynarodowych z obszaru energetyki jądrowej Kluczowa Infrastruktura

23 Zakłady zajmujące się energetyką jądrową Zakład Energetyki Jądrowej (EJ1) Laboratorium Pomiarów Dozymetrycznych (LPD) Laboratorium Badań Materiałowych (LBM) Centrum informatyczne Świerk (CIŚ)

24 Projekty Projekt Allegro Programy NCBiR Projekt Euratom Projekt NURESAFE Fast running tools - CSNI/WGAMA and CRPPH /WPNEM benchmarking project Współpraca ze stowarzyszeniem EURADOS nad projektami: WG6, WG7 Program MINOS Współpraca z MNiSW (dozymetria) Projekt Szkoła z przyszłością

25 Popularyzacja energetyki jądrowej i szkolenie kadr Edukacja społeczna (wykłady, laboratoria, wystawy, wycieczki, konkursy, debaty, imprezy otwarte, współpraca z mediami) Szkolenia (pracowników firm zaangażowanych w program energetyki jądrowej, w zakresie ochrony radiologicznej) Międzynarodowa Szkoła Energetyki Jądrowej Dydaktyka (Studium doktoranckie, studia podyplomowe, praktyki i staże, kształcenie nauczycieli Współpraca w zakresie edukacji z Polską Grupą Energetyczną

26 Podsumowanie Reaktory badawcze w Polsce od 1958 Reaktor Ewa Reaktor Maria Cele i korzyści Doskonalenie umiejętności polskich naukowców Rozwijanie różnych działów i zagadnień jądrowych Wytwarzanie izotopów promieniotwórczych I inne

27 Wytwarzane izotopy Fosfor P-32 Samar Sm-153 Technet 99m Molibden 99 Kobalt Co-60 Wpływ reaktorów badawczych na rozwój Polskiego Programu Energetyki Jądrowej Znaczenie Energetyki Jądrowej dla Polski Potrzeby Obawy

28 Energetyka Jądrowa nie taka straszna jak ją malują

29 Dziękujemy za uwagę!