1 Anna, Agata, Maryla zapomniane polskie reaktory Krzysztof W. Fornalski PGE EJ1 Sp. z o.o. Streszczenie W powszechnej świadomości ośrodek jądrowy w Świerku znany jest z dwóch reaktorów: EWA oraz MARIA. Mało kto wie, iż oprócz nich istniałyy także inne, mniejsze: Anna, Agata, Maryla orazz UR 100. W niniejszym artykule podano kilka ciekawych informacji poświęconych tymm zapomnianym już urządzeniom. Wstęp W Narodowym Centrum Badań Jądrowych w Świerku pracuje dziś jeden reaktor jądrowy o nazwie MARIA. To uruchomione w 1974 roku urządzenie badawcze o maksymalnej mocy cieplnej równej 30 MW jest największym ze wszystkich polskichh reaktorów jądrowych. Informacji o Marii jest wiele i są one ogólnodostępne, toteż niniejszy artykuł nie będzie się na niej skupiał. Podobnie jest w przypadku reaktoraa EWA (skrót od Eksperymentalny Wodny Atomowy), czyli pierwszym polskim reaktorze, który został wyłączony z eksploatacji w 1995 r. W 2002 roku zdemontowano ostatecznie rdzeń Ewy, a zachowany korpus reaktora (rys. 1) służy obecnie Zakładowi Unieszkodliwiania Odpadów Promieniotwórczych. Rys. 1. Wnętrze pustego korpusu po reaktorze EWA. Widoczny żeliwny pierścień na którym oparty był rdzeń reaktora. Oprócz tych dwóch największych reaktorów, w ośrodku jądrowym w Świerku działało też kilka mniejszych: MARYLA, ANNA, AGATA i UR 100. W związku z tym, iż informacje o tych reaktorach są trudno dostępne w literaturze [1], w niniejszym artykule postarano się przybliżyćć nieco tę tematykę.
2 Reaktor MARYLA Reaktor MARYLA (skrót od Mały Reaktor Laboratoryjny) został uruchomiony w 1963 roku [2]] i mieścił się w północnym narożniku hali reaktora EWA (rys. 2 i 3). Był to tzw. reaktor mocy zerowej (zwany również zestawem krytycznym), gdyż nie wymagał czynnego odprowadzania ciepła z uwagi na jego niewielką generację, ok. 100 W 1. Reaktor MARYLA pracował na paliwie reaktora EWA (rys. 4 i 5). Rys. 2. Północny narożnik hali reaktora EWA. Pod przesuwną osłoną znajdują się pozostałości po reaktorze MARYLA. Rys. 3. Reaktor MARYLA w trakcie pracy. Widoczny jest pulpit sterowania. Rysunek zaczerpnięty z [2]. Rys. 4. Rdzeń reaktora MARYLA. Rysunek zaczerpnięty z [2]. 1 W słowniku Ryszardaa Szepke [2] błędnie podanoo moc reaktora Maryla. Poprawna wartość to 100 W.
3 Rys. 5. Schemat rdzenia reaktora MARYLA. Rysunek zaczerpnięty z [3]. Głównym celem twórców reaktora MARYLAA było stworzenie prototypu reaktora szkoleniowego [2]. Ostatecznie Marylę wykorzystano do testowania nowego paliwa doo reaktora EWA (z czasów, kiedy planowano podnieśćć jego moc pod koniec lat 60). Kilka lat później dokonano znacznej modyfikacji rdzenia Maryli [3], dzięki czemu w tej samej obudowie powstał w zasadzie kolejny reaktor o mocy zerowej, pod nazwą Maryla 2 (rys. 5). Reaktor Maryla 2 służył już celom naukowo badawczym. Dzięki reaktorowi Maryla odkryto m.in., iż przy zastosowaniu paliwa Ewyy widmo neutronów termicznych różni sięę nieco od spodziewanego. W związku z tym zdecydowano o dołożeniu do rdzenia berylu jako dodatkowego moderatora, co spowodowałoo dostosowanie widma doo oczekiwanej postaci [1]. Reaktor ANNA W tym samym roku 1963, w którym uruchomiono Marylę, uruchomiono kolejny polski reaktor jądrowy o nazwie ANNA [3]. Reaktor ten byłł od początku całkowiciee polskim pomysłem, projektem i wykonaniem (rys. 6 i 7). Podobnie jak Maryla, Anna pracowałaa na paliwiee Ewy (tzw. EK 10). Przeznaczeniem tego reaktora były prace naukowo badawcze, a przez pewien okres także niewielka produkcja radioizotopów. Anna była doskonałym narzędziem do badań nad technologią reaktorów jądrowych. Przykładowo prowadzono tam badania nad neutronami prędkimi, stąd popularne później określenie tego reaktora jako Prędkiej Anny (P ANNA) [3]. Rys. 6. Reaktor ANNA w trakcie pracy. Rysunek zaczerpnięty z [2].
4 Rys. 7. Korpus reaktora ANNA dzisiaj. Reaktor jądrowy ANNA był de facto trzecim (pod względem mocy) eaktorem w Świerku. Posiadał on własną halę (rys. 8), własną sterownię (rys. 9) oraz układ chłodzeniaa (rys. 10), gdyż przy mocy 10 kw należało już użyć czynnego systemu odprowadzania ciepła 2. Zarówno sama hala reaktora, jak i chłodnie, znajdują się na tereniee ośrodka w Świerku do dzisiaj. Na rysunku 11 pokazano współczesny wygląd pozostałości rdzenia Anny. Rys. 8. Hala reaktorów Anna i Agata w Świerku, a tyłach tzw. budynku Cyfronetu. 2 W słowniku Ryszardaa Szepke [2] błędnie podanoo moc reaktora Anna. Poprawna wartośćć to 10 kw.
5 Rys. 9. Fragment panelu sterowni reaktora ANNA. A Rys. 10. Zewnętrzny element systemu chłodzenia reaktora ANNA.. Rys.. 11. Pozostałości po rdzeniu reaktora ANNA.
6 Reaktor AGATA Dziesięć lat później, tj. w 1973 roku, w hali reaktora Anna uruchomiono reaktor AGATA [4][5] (rys. 12). Reaktor ten był, podobnie jak Maryla, reaktorem mocy zerowej (o mocyy rzeczywistej ok. 10 W). Agata była pilotem powstającego właśnie reaktora Maria. Na Agacie testowano paliwo do Marii, a także szkolono przyszłych operatorów. Po uruchomieniu Marii w grudniu 1974 roku to właśnie funkcja szkolno treningowa była głównym celem działania Agaty. Do dnia dzisiejszego w Świerku używanyy jest popularny symulator tego niewielkiego reaktora. Rys. 12. Schemat rdzenia reaktora AGATA. Rysunek zaczerpnięty z [4]. Reaktor Agata swą konstrukcją przypominał nieco reaktor Maria (np.( charakterystyczna stożkowa s geometria rdzenia) i pracował na paliwie Marii. Co ciekawe rdzeń tego reaktora, po usunięciu elementów paliwowych, pozostał w większości nienaruszony, co można zobaczyćć na rysunku 13.
7 Rys. 13. Dzisiejszyy stan rdzenia reaktora AGATA. Reaktor UR 100 Ostatnim dzieckiem polskiej technologii reaktorów jądrowych była konstrukcja UR 100 (Uniwersytecki Reaktor 100 kw). Reaktor ten powstał w miejscuu reaktora Maryla, a używanym paliwem było pierwotne paliwo z reaktora Ewa (z czasów, gdy pracowała na początkowej mocy 2 MW). Głównym zamierzeniemm konstruktorów reaktora UR 100 była możliwość jego seryjnej produkcji na potrzeby uczelni wyższych (nie tylko polskich), aby na takim szkolno treningowym urządzeniu mogli kształcić się studenci kierunków związanych z atomistyką.. Po uruchomieniu i pozytywnym przejściu testu krytyczności reaktora, prototyp UR 100 został rozmontowany i bez elementów paliwowych przewieziony do Krakowa, do tamtejszej Akademii Górniczo Hutniczej, gdzie nigdy nie użyty znajduje się prawdopodobniee do dnia dzisiejszego. Poza P modelemm prototypowym nie powstały inne egzemplarze UR 100 [1]. Reaktory jądrowe w Świerku W ciągu całej historii ośrodka jądrowego w Świerku, czyli od 1958 roku, działało na jego terenie t w sumie 6 reaktorów jądrowych: EWA, MARYLA, ANNA, AGATA, MARIA M oraz UR 100. Dwa z nich (MARYLAA i AGATA) były tzw. reaktorami mocy zerowej (zwanymi popularnie zestawami krytycznymi). Z kolei UR 100 przeszedł jedynie test krytyczności i nigdy nie pracował na pełnej mocy. Do dnia dzisiejszego w Świerku znajdują się pozostałości po niepracujących już reaktorach, a jedynym pracującym jest oczywiści Maria.. Na koniec ciekawostka: w 2011 roku r opublikowano raport [6] na temat narażeniaa na promieniowanie jonizujące pracowników ośrodka jądrowego w Świerku. W raporcie tymm zestawiono dane dozymetryczne z danymi medycznymi dlaa 575 osób, które w latach 1956 2001 objęte były indywidualną kontrolą dozymetryczną (pracownicy IBJ, IPJ oraz IEA). Po rozdzieleniu tej grupy na
8 grupę narażoną i kontrolną (gdzie zakumulowane dawki były mniejsze od 0,5 msv) okazało się, iż w tej pierwszej istnieje nieznaczący statystycznie ok. 10% spadek częstości występowania chorób nowotworowych (w porównaniu z grupą drugą, czyli wewnętrzną grupą kontrolną). Co ciekawe, wśród 52 pracowników, którzy byli narażeni na najwyższe dawki (powyżej 35 msv), nie zaobserwowano ani jednego przypadku choroby nowotworowej [6]. Jest to niezwykle ważny argument w dyskusji nad bezpieczeństwem reaktorów jądrowych. Jak widać ośrodek jądrowy w Świerku jest gigantyczną skarbnicą wiedzy i doświadczenia, co ma szczególne znaczenie w perspektywie planów budowy pierwszej polskiej elektrowni jądrowej. LITERATURA: [1] Fornalski K.W. 'Reaktory jądrowe w Polsce'. Energia dla Przemysłu, nr 3 4, 2011, pp. 16 19. [2] Szepke R. 1000 słów o atomie i technice jądrowej. Wydawnictwo MON. Warszawa, 1977. pp. 8, 18, 78, 149, 150, 215. [3] Kozieł J., Wojciechowski M. Zestaw krytyczny MARYLA jego rola w zwiększeniu mocy reaktora EWA. Postępy Techniki Jądrowej, nr 22, 1978, pp. 443 458. [4] Bukowski K., Dąbek W., Suwalski W., Szczechla B. Raport bezpieczeństwa zestawu krytycznego AGATA. Wyd. Instytut Badań Jądrowych, Zakład Fizyki Reaktorowej. Świerk, 1972. [5] Suwalski W. Doświadczalne badania makiet pętli wodnej w zestawie krytycznym AGATA charakterystyka ogólna, zestawienie konfiguracji rdzenia. Opracowanie nr 0 123/IXA/77, wyd. Instytut Badań Jądrowych, Zakład Fizyki Reaktorowej. Świerk, 1977. [6] Fornalski K.W., Dobrzyński L. 'Statystyka otrzymanych dawek i chorób nowotworowych wśród pracowników ośrodka jądrowego w Świerku'. Postępy Techniki Jądrowej, vol. 54, no. 4, 2011, pp. 20 32.