Jaderný David se silou Goliáše

Za pouhých sedm milisekund uvolnil během jednoho pulsu malý jaderný reaktor výkon 35 000 MW. Tento puls byl už desetitisícím podobným experimentálním pulsem, který proběhl v Annular Core Research Reactor (ACRR) v Sandia National Laboratories (SNL) v Novém Mexiku v USA. Projevuje se záblesk modrého světla Čerenkovova záření. Iionizující částice se pohybují rychlostí vyšší než světlo v 53 tisících litrů demineralizované vody.

Experimentální reaktor pracuje v SNL už 32 let. V aktivní zóně má dutinu o průměru 23 cm, do které se vkládají vzorky materiálů nebo elektronické součástky a kde se ozařují velmi intenzivním proudem neutronů. V tomto reaktoru se prováděly experimenty pro NASA, např. pro vývoj jaderného paliva pro pohon kosmických lodí, testování součástek pro evropský Large Hadron Collider v CERN a další. Reaktor se používá také pro výrobu medicínských radioizotopů a radiační vytvrzování a samozřejmě jako výukový a treninkový reaktor.

Trpaslík s výkonem velké jaderné elektrárny

V normálním provozu dosáhne reaktor maximálně 4 MW, ale v pulsním režimu je schopen uvolnit výkon 35 000 MW. Jaderný inženýr, profesor Ron Knief, srovnává tento výkon s jadernou elektrárnou Palo Verde poblíž Phoenixu: „V nesmírně časově krátkém pulzu reaktor uvolnil výkon 35 000 MW. Na krátký okamžik uvolňuje třikrát víc energie než největší národní jaderná elektrárna. Ta má na to tři velké reaktory!"

Předchůdcem ACRR v SNL byl Sandia Annular Core Pulse Reactor (ACPR). Byl založen na konceptu TRIGA, který vytvořila skupina vědců zapojených do projektu Manhattan. Edward Teller se se svým týmem rozhodl vytvořit reaktor tak bezpečný, že i když se okamžitě odstraní všechny kontrolní tyče, vrátí se sám do stabilní úrovně výkonu aniž se roztaví palivo. Stručně řečeno, i kdyby selhaly všechny bezpečnostní mechanismy, bude pracovat bezpečně. Je založen jen na přírodních fyzikálních zákonech.

V roce 1978 bylo původní palivo ACPR TRIGA nahrazeno novým ACRR keramicko‑kovovým, uran dioxid/beryllium oxid (UO₂/BeO) palivem, které umožňuje jak stabilní, tak pulsní provoz při teplotách 1400 stupňů Celsia.

Více na http://share.sandia.gov/news/resources/news_releases/acrr

Video najdete na: http://www.youtube.com/watch?v=pa0Fmcv83nw&feature=youtu.be

---

TRIGA (Training, Research, Isotopes, General Atomics) je třída malých reaktorů vytvořená týmem fyziků kolem Freemana Dysona. Jde o reaktory bazénového typu, které nepotřebují kontejnment a jsou určeny pro výzkumné a školní účely, produkci radioizotopů a nedestruktivní testování materiálů. Používají uran zirkonium hydridové palivo (UZrH), které má velký okamžitý negativní termální koeficient reaktivity. To znamená, že při vzrůstu teploty v aktivní zóně reaktivita rychle klesá. Dříve se používalo vysoce obohacené palivo, ale od roku 1978 na základě programu amerického ministerstva energetiky DOE už jen palivo nízko obohacené (pod 20 %). Od nás nejbližší TRIGA reaktor je např. v Rakousku (Atominstitut Vídeň); ten dosáhne pulsního výkonu 250 MW.