Školní štěpný reaktor slouží na Fakultě jaderné a fyzikálně inženýrské ČVUT v Praze už 30 let

Právě dnes je tomu už 30 let, co slouží školní štěpný jaderný reaktor VR-1 Vrabec studentům z Česka i zahraničí, a také vědě. Poprvé dosáhl reaktor, který v pražské Troji provozuje Katedra jaderných reaktorů (KJR) Fakulty jaderné a fyzikálně inženýrské ČVUT v Praze (FJFI), takzvaného kritického stavu 3. prosince 1990 v 16.25 hodin. Přípravy na jeho výstavbu ale začaly už v roce 1982.

„České vysoké učení technické v Praze je jednou z mála světových univerzit, které mají pro výuku a vědecké aktivity k dispozici oba typy jaderných reaktorů – štěpný i fúzní. O důležitosti a využití štěpného reaktoru VR-1 Vrabec mluví i to, že dostane bratříčka – v reaktorové hale se už nyní připravuje vybudování druhého školního štěpného reaktoru VR-2. Poptávka po vzdělávacích a výzkumných aktivitách totiž převyšuje kapacitní možnosti jednoho reaktoru,“ vysvětluje doc. Vojtěch Petráček, rektor ČVUT.

„Vlastní školní reaktor se FJFI snažila vybudovat v podstatě od svého založení v roce 1955. Příprava projektu výstavby reaktoru VR-1 Vrabec začala v roce 1982 a prvního kritického stavu dosáhl reaktor VR-1 Vrabec před 30 lety,“ vysvětluje prof. Igor Jex, děkan FJFI.

Reaktor VR-1 Vrabec je světově unikátní zařízení, které řadí českou republiku mezi elitu v oblasti jádra. Jeho výkon je navíc velmi nízký – menší, než má běžná rychlovarná konvice. Není proto ani třeba ochlazovat vodu, ve které reakce probíhá. Díky nízkému výkonu, unikátnímu designu reaktoru a jeho okolí je zařízení perfektně optimalizováno k výuce studentů a umožňuje jim si jadernou fyziku doslova osahat. „Kromě našich studentů využívají možnosti vyzkoušet reakce reaktoru na různé stavy také operátoři jaderných elektráren. Byla tu také osádka jaderné ponorky z Velké Británie,“ vysvětluje přínos školního reaktoru nejen pro univerzitu Jan Rataj, vedoucí katedry jaderných reaktorů (KJR).

Harmonogram výstavby reaktoru VR-1 Vrabec

• 1981–84 – příprava projektu
• 1985–88 – stavební činnost (základy, ocelová konstrukce, elektroinstalace)
• 1988–89 – komponenty reaktoru, řídicí systém, reaktorové nádoby
• 1989–90 – neaktivní zkoušky, postupné spouštění jednotlivých částí
• listopad až prosinec 1990 – fyzikální spouštění reaktoru
• prosince 1990 v 16.25 hod. – dosažení prvního kritického stavu
• 1991 – zkušební provoz (experimentální ověření parametrů)
• 1992 – zahájení trvalého provozu

Přes nulový výkon se i na tento reaktor vztahují podobná bezpečnostní opatření jako na reaktory v jaderných elektrárnách. Podobně náročný byl také samotný proces jeho budování, který zabral osm let.

Reaktor je přizpůsobený i pro distanční výuku

Reaktor VR-1 je od letošního roku součástí mezinárodní sítě reaktorů, které byly ve spolupráci s Mezinárodní agenturou pro atomovou energii vybaveny systémem Internet Reactor Laboratory pro vzdálenou výuku. Ten během protiepidemických opatření, kdy studenti nemohli do laboratoří, pomohl se vzdálenou výukou. Katedra ho využívá i při přenosech určených pro středoškoláky v rámci vzdělávacích pořadů Vrabec letí do škol, které zahájila na podzim 2020. (Více informací zde Vrabec letí do škol - Katedra jaderných reaktorů FJFI ČVUT v Praze (katedra-reaktoru.cz))

Vedle výuky a školení na reaktoru probíhá také výzkum, zejména v oblasti reaktorové a neutronové fyziky, bezpečnosti jaderných zařízení či výpočetních nástrojů pro analýzu jaderných reaktorů. Katedra se zabývá i pokročilými jadernými reaktory, jadernými palivovými cykly a vyhořelým palivem. Reaktor využívá také například pro nedestrukční analýzu různých věcí – byla tak zkoumána například tibetská medicína či mamutí kosti.

Výstava v Národním technickém muzeu

Historii reaktoru i využívání jaderné štěpné reakce a ukázky využití školního reaktoru představuje výstava připravená od října 2020 v pražském Národním technickém muzeu (NTM), které je ale zatím kvůli protiepidemickým opatřením pro návštěvníky uzavřené. Panely a exponáty jsou umístěné v hale hlavního schodiště ve druhém patře NTM a výstava zde je plánována do 28. února 2021.