Jaderná fyzika a energetika

Článků v rubrice: 480

Tlaková nádoba pro druhý reaktor FJFI ČVUT

Stavba druhého štěpného jaderného reaktoru Fakulty jaderné a fyzikálně inženýrské ČVUT v Praze (FJFI) pokračuje. Ve středu 20. dubna 2022 byla usazena reaktorová nádoba, následovat bude montáž dalších součástí a osazení všemi řídicími, monitorovacími a regulačními prvky a ještě před koncem roku by měl být reaktor VR-2 uveden do provozu. Stane se tak desátým štěpným jaderným reaktorem v České republice.

Fotogalerie (4)
Usazování reaktorové nádoby na FJFI v Praze Troji (zdroj FJFI)

„Příprava výstavby našeho druhého reaktoru probíhá od roku 2014. Letos už jsme ve finále, když jsme koncem března od Státního úřadu pro jadernou bezpečnost (SÚJB) získali povolení k výstavbě jaderného reaktoru VR-2. Mezitím jsme připravovali vše potřebné k tomu, abychom reaktor mohli co nejrychleji vybudovat,“ vysvětluje Jan Rataj, vedoucí Katedry jaderných reaktorů FJFI. „Nyní osazujeme reaktorovou nádobu a následně ji dovybavíme všemi potřebnými prvky tak, abychom mohli celou sestavu důkladně otestovat a ještě letos reaktor uvádět do provozu. Vše jde přesně podle plánu,“ dodává Jan Rataj.

Klíčové komponenty reaktoru VR-2

  • Systém kontroly a řízení – slouží k řízení a ovládání technologie reaktoru VR-2. Dodává ŠKODA JS a. s. ve spolupráci s dataPartner s. r. o.
  • Reaktorová nádoba a radiální kanály – uvnitř reaktorové nádoby bude umístěno palivo během provozu. Dodává skupina Witkowitz – VÍTKOVICE ENERGETICKÉ STROJÍRENSTVÍ a. s.
  • Skladovací nádoba – slouží k uložení a vysoušení vnitřního koše s palivem. Dodává skupina Witkowitz – VÍTKOVICE ENERGETICKÉ STROJÍRENSTVÍ a. s.
  • Zásobní nádrž vodního hospodářství – slouží k uložení demineralizované vody mimo reaktorovou nádobu. Dodává BeHo spol. s r.o.
  • Radiační monitorovací systém – dodává firma VF a. s.
  • Palivo – přivezeno z Finska z Aalto University.
  • Demineralizační stanice – slouží k výrobě demineralizované vody. Dodává firma Watek s. r. o.
  • Ohřívací a chladicí technologie – slouží k úpravě teploty demineralizované vody, dodavatel není zatím vysoutěžen.

Udržení českého know-how

Reaktorovou nádobu a také skladovací nádobu vyrobila pro FJFI skupina Witkowitz. „Jsme rádi, že se můžeme podílet na budování nového jaderného reaktoru, který pomůže k výchově odborníků pro jaderný průmysl. Pro skupinu Witkowtz je inspirativní, že může spolupracovat s tak významným akademickým pracovištěm, jakým je FJFI. Spolupráce odborníků z výzkumu, vývoje a praxe je velmi důležitá,” říká ředitel VES ze skupiny Witkowitz, Milan Mercl. VES se nedávno stal členem aliance českých technologických dodavatelů pro jaderné zdroje – CPIA. „Česká republika má mimořádnou konkurenční výhodu v oblasti jaderné energetiky. Skupina Witkowitz si je vědoma, jak je důležité ji udržet. I proto dlouhodobě pracujeme na vývoji modulárního jaderného reaktoru David,” dodává ředitel projektu David SMR a místopředseda představenstva Witkowitz Atomica Martin Groch.

Podkritický reaktor potřebuje pro funkci externí zdroj neutronů

Nový reaktor VR-2 je podkritickým reaktorem, tedy nemá dostatečné množství paliva pro udržení štěpné řetězové reakce. Aby štěpná reakce probíhala, potřebuje externí zdroj neutronů. Reaktor vychází z bazénového uspořádání reaktorové nádoby, ve které se také nachází vnitřní vestavba s palivovými proutky tvořící aktivní zónu. Moderátorem je demineralizovaná voda.

Reaktorová nádoba

Vlastní reaktorová nádoba má válcový tvar s plochým dnem. Je vyrobena z nerezové oceli třídy AISI 316L o tloušťce stěn 8 mm a dna 10 mm. Průměr nádoby bude 1 300 mm a výška 1 710 mm. Nádoba má dva symetrické otvory o průměru 128 mm pro instalaci radiálních kanálů z hliníku. Jeden radiální kanál bude trvale součástí reaktorové nádoby a bude sloužit k umístění neutronového zdroje pro řízení reaktoru. Druhý radiální kanál bude experimentální a bude instalován dle aktuálních experimentálních potřeb. Kanály budou uchyceny v reaktorové nádobě pomocí přírubového spoje.

Palivo

Aktivní zóna bude obsahovat kombinaci obohaceného a přírodního uranového paliva ve formě palivových proutků. V případě obohaceného paliva se jedná o UO2 s desetiprocentním obohacením 235U, přírodní uran je ve formě kovového uranu. Moderátorem bude lehká voda. Konfigurace aktivní zóny bude za jakýchkoliv podmínek podkritická, takže k udržení štěpné reakce bude nutný externí neutronový zdroj. Externí neutronový zdroj zajistí neutronový generátor typu D-D, elektronické zařízení, které lze jednoduše vypnout. Při vypnutí se okamžitě zastaví štěpení v aktivní zóně reaktoru. Generátor neutronů umožňuje také měnit parametry generování neutronů, např. zvyšovat nebo snižovat emisi neutronů nebo pracovat v kontinuálním, resp. pulsním režimu.

Tento typ reaktoru je poměrně malý a bez potíží se tak vejde do stávající reaktorové haly, kde už je školní reaktor VR-1 Vrabec. „Díky stávající infrastruktuře jsme si výstavbu druhého reaktoru vůbec mohli dovolit. Jinak by investice byla násobně vyšší,“ doplňuje Jan Rataj.

Využití pro výuku i experimenty

Podkritický reaktor VR-2 bude velmi flexibilním zařízením, které fakulta využije především pro výuku, ale i pro některé experimenty. Hlavní část aktivit bude tvořit výuka studentů jaderného inženýrství. Zařízení bude využíváno v rámci laboratorních úloh. Poslouží také k experimentům v rámci studentských bakalářských, magisterských a doktorských prací. Mimo výukové aktivity bude využíváno také pro výzkumné experimenty. „Požadavky na výuku i experimenty u stávajícího reaktoru byly už několik let na hraně kapacitních možností. S druhým reaktorem můžeme aktivity lépe rozdělit a jsme tak připraveni na větší počet studentů – nejen našich, ale i zahraničních – i na různá školení a praxe zaměstnanců dalších institucí a firem. Míří k nám také spousta středoškoláků a dalších zájemců o exkurze a najít volný termín pro jejich návštěvu nebylo někdy jednoduché. S novým reaktorem jsou naše možnosti mnohem lepší,“ vysvětluje Ondřej Novák z KJR.

Projekt výstavby nového školního reaktoru byl financován hlavně z Operačního programu Výzkum, vývoj a vzdělávání MŠMT – Modernizace velké výzkumné infrastruktury VR-1 – školní reaktor pro výzkumnou činnost CZ.02.1.01/0.0/18_046/0015833. Bez nákladů na palivo a času pracovníků katedry lze cenu výstavby odhadnout na přibližně osm milionů korun, z čehož 6,6 milionu pokryl výše uvedený projekt.

Další informace o školních reaktorech FJFI, studijních programech i vědeckých aktivitách najdete na webu KJR.

Jan Kadeřábek

(red)
Poslat odkaz na článek

Opište prosím text z obrázku

Nejnovější články

Včasná detekce rakoviny slinivky břišní

Karcinom pankreatu nepatří k nejčastěji diagnostikovaným zhoubným nádorům, ale je jedním z nejsmrtelnějších kvůli svému časnému lokálnímu rozšíření a metastatickému chování.

FYKOSí soustředění

O činnosti FYKOS (Fyzikální korespondenční seminář), který rozvíjí a řídí parta studentů z MatFyz, informuje Třípól pravidelně (a rád).

Vodíková revoluce změní globální energetiku

Klimatická změna i napjaté mezinárodní vztahy ohrožující energetickou bezpečnost celých kontinentů. To jsou podle studie poradenské společnosti Enerdata a Francouzského institutu pro mezinárodní ...

V2G znamená Vehicle to Grid

S rozvojem elektromobility se energetikům otvírá další možnost, jak vykrývat výkyvy sítě způsobené větší poptávkou ve špičkách i nestejnoměrnými dodávkami z obnovitelných zdrojů.

Vzduchová baterie, solární mrakodrap, přílivová laguna

Při hledání řešení energetických problémů lidstva se v poslední době ve světě objevila řada netradičních projektů. Izraelský kibuc Yahel nedaleko Rudého moře používá k ...

Nejnovější video

Jak funguje PCR test na coronavirus

Krásně a jednoduše vysvětleno se srozumitelnými animacemi. V angličtině.

close
detail