Jaderná fyzika a energetika

Článků v rubrice: 344

V zákulisí atomové kuchyně

Oranžovožluté „větrníky“ varující před rizikem radiace, desítky přístrojů, změť trubek a za silnými betonovými zdmi dva reaktory. Jsme v Ústavu jaderného výzkumu Řež (ÚJV). Co se vaří v této atomové kuchyni a jaké rébusy řeší zdejší specialisté?

Fotogalerie (1)
Ilustrační foto

Výzkumný reaktor obklopují – kromě speciální betonové ozařovací místnosti (slouží k neutronové záchytové terapii – viz Třetí pól, květen 2003) – další experimentální pracoviště. K nim se horizontálními kanály přivádí neutrony. „Jsou to vzduchové kanály. Pokud by tam byla voda, neutrony by pohlcovala a brzdila, k pokusům by jich dolétlo málo,“ vysvětluje ředitel reaktorové divize Jan Kysela. Neutrony pak procházejí různými materiály a jejich stopy se vyhodnocují.
Nad hlavou, přímo na stěně reaktoru, svítí zelené světlo. Signalizuje, že momentálně neprobíhá žádný pokus. Můžeme vstoupit. Před ústím kanálu je navršena kupa oranžových a bílých cihel. „Jsou z polyethylenu, plněné bórem. To je stínění, aby se nerušil pokus a zároveň pohlcují záření,“ vysvětluje technik Jaroslav Vávra, který dohlíží nad experimentem. Uprostřed bariér schovaný detektor snímá, kolik neutronů projde určitým vzorkem a jak se rozptýlí. O kus dál je palbě neutronů vystaven materiál v „trhačce“. Tento přístroj vzorek různě roztahuje a trhá. Zkoumají se tak „stresy“, kterým jsou vystavovány různé materiály a co to s nimi udělá, když na ně ještě dopadají neutrony.
Druhé zelené světlo se rozblikalo. To je signál pro obsluhu kanálu. Má povolení pokus spustit. Z místa experimentu musí všichni pryč. Vzápětí se rozsvěcuje červená. Na vzorek kovu před ústím kanálu dopadají první neutrony. Detektor snímá údaje, počítač je analyzuje.

Aby papiňák nepraskl
K pokusům se také využívá sond, které směřují do reaktoru seshora, a reaktorových vodních smyček. Do reaktoru se spouští vzorky materiálů, ze kterých jsou konstruovány tlakové nádoby atomových elektráren, a zkoumá se křehnutí a odolnost svárů tlakových nádob. „Na materiálu se uměle vytvářejí trhliny. Pak se sleduje, jak se praskliny šíří, když na ně útočí neutrony. Vystavujeme je stejným podmínkám, jako by byly ve skutečné atomové elektrárně,“ vysvětluje Jan Kysela. Zdejší odborníci na základě pokusů také odhadují životnost komponent jaderných elektráren, testují nové typy materiálů pro nové druhy reaktorů a zapojili se i do evropského výzkumu: ozařují zde materiály pro fúzní reaktory.

Slunce spouštělo poplachy
„Jak jste zabezpečeni proti případné nehodě reaktoru?,“ ptám se. Kysela ukazuje na přístroj, umístěný několik metrů od země. „Vidíte ty stříbrné papíry? Pod nimi jsou citlivá čidla reagující na záření. Dříve se nám stávalo, že se rozhoukaly na poplach vždy ve stejnou denní dobu. Nemohli jsme dlouho přijít na to, proč,“ říká. Pak se to vysvětlilo. Místnost byla dříve z jedné strany celá prosklená a na zařízení v určitou hodinu při hezkém počasí dopadaly sluneční paprsky. Citlivá čidla spustila pokaždé poplach. Musela se proto zakrýt.
Žádné vážné nehody se zde nestaly. Jen jednou při odchodu ze sálu, kdy se prochází přes kontrolu radiace velkým dozimetrem, se všichni pracovníci „rozhoukali“. Zjistilo se, že mají slabě kontaminované ruce, protože pracovali s radioaktivní vodou. „Rukavice byly vadné a propouštěly,“ připouští Kysela.

Radiační vzorek v potrubní poště
Stojíme na plošině, několik kroků od horního víka reaktoru. Za zády se nečekaně ozve svištivý zvuk. „To jen okolo proletěl radiační vzorek,“ směje se Kysela a dodává: „Možná nějaký testovaný meteorit.“
Z reaktoru směrem k vedlejší místnosti směřuje černý kabel. Je to potrubní pošta, kterou se do aktivní zóny reaktoru dopravují vzorky k ozáření a pak se vracejí zpět k prozkoumání. „Let jedním směrem trvá tak 3,5 sekundy, vzdálenost je 40 až 50 metrů,“ vysvětluje Jan Kučera z Akademie věd, která s ÚJV na pokusech spolupracuje. Na ozářeném vzorku se měří indukovaná radioaktivita a zkoumá se, jaké prvky obsahuje. Z vlasu se tak například pozná i minimální výskyt různých prvků v ovzduší. „Usuzujeme, jak je znečištěné, a rozeznáme rovněž zdroj, který vzduch znečistil,“ říká Kučera.
Svá slova demonstruje na vzorku prášku, což je rozemleté jehličí borovice z amerického lesa. Přistupuje k vitríně, připomínající akvárium, kde místo rybek kralují pinzety, lahvičky a kde začíná a zároveň končí pouť vzorku do reaktoru. Navléká si gumové rukavice a prášek z jehličí vkládá do malé plastové krabičky. Tu potom vloží do ústí kabelu. Pokus může začít. Žádá o povolení operátorské středisko. Přistupuje k malé skříňce s tlačítky, vyťukává kód a zadá dobu ozařování. V tomto případě půl minuty. Ticho prořízlo zasvištění. Vzorek vletěl do reaktoru. Začíná odpočítávání - za pět vteřin se vzorek vrátí. Zasvištění a prášek z jehličí je zpět v „akváriu“. Kučera si navlékl rukavice a vytahuje vzorek, přibližuje ho k dozimetru. Rozhoukal se, ručička vyletěla nahoru. „Radiace však není velká, nemusíte se obávat ozáření,“ dodává Kučera.
Ozářený prášek z jehličí pak vkládá do malé skříňky se silnými stěnami, to kvůli odstínění. Uvnitř se skrývá detektor napojený na počítač. Kučera usedá ke křivce, která se mezitím objevila na monitoru. Vrcholy na ní ukazují na výskyt rozdílných prvků s různým poločasem rozpadu. V tomto případě se hledá jód. Zjišťuje se, jaké množství se ho nachází v ovzduší, podle toho, kolik ho ulpí na jehličí. Dá se z toho usoudit, jestli je jódu v dané lokalitě dostatek. „Musíme se ale dívat rychle, protože některé prvky mají poločas rozpadu jen pár minut,“ ukazuje Kučera. To znamená, že za těch pár minut jich tam bude jen polovina, pak čtvrtina, osmina, až zmizí úplně. Na druhou stranu je prvních patnáct až dvacet minut po ozáření silné přirozené pozadí, takže některé prvky se vidí až později.

Od meteoritů ke svářečům
Na tomto pracovišti zkoumají také vzorky
meteoritů. „Například jsme tu měli ten, co v roce 2000 spadl v Morávce v Beskydech,“ upřesňuje Kučera. Určují stáří a složení meteoritu. Další aplikace jsou v geochemii, usuzuje se na výskyt nerostných surovin, nebo v biomedicíně. Ta umí stanovit z kostí zdravotní stav člověka. V pracovním lékařství zase zkoumali vliv pracoviště na svářeče nerezových ocelí, kteří vyrábějí nádoby pro potravinářský průmysl. Kučera otvírá lednici. Místo pohoštění mi ale ukazuje lahvičky s jakousi nevábnou ledovou tříští a říká: „Tady skladujeme zmrazené vzorky moče svářečů.“

Autorka je redaktorka týdeníku Ekonom

Monika Ginterová
Poslat odkaz na článek

Opište prosím text z obrázku

Nejnovější články

Jak mohou roboti zneužít naši důvěřivost

Roboti se stávají čím dál rychleji součástí našich všedních životů. Proto bychom neměli podceňovat jejich vliv na společnost a možná bezpečnostní rizika, která jejich začleňování do běžného života přinese.

Alfred Werner a milník v dějinách chemie

K letošnímu stému výročí úmrtí zakladatele komplexní chemie Alfreda Wernera přinášíme jeho životopis i zajímavosti o vzniku nového vědního oboru anorganické chemie.

Profesoři laserové fúze - Bruecker a Siegel

O soukromém úsilí v oblasti termojaderné fúze jsme již psali vícekrát. O prvním „soukromníkovi“ zatím ani jednou. Poslyšte příběh, který měl dva konce. Dobrý a špatný. Vůbec prvními fúzními podnikateli byli Americký fyzik Keith Brueckner a podnikatel Kip Siegel.

Den otevřených dveří na MatFyz

dne 21.11.2019 pořádá Matematicko-fyzikální fakulta UK tradiční Den otevřených dveří. Připravuje opět bohatý program, který probíhá po celý den v budově Matfyzu na Malostranském náměstí 25. Mnoho inspirativního nabídne také učitelům fyziky, matematiky či informatiky.

Vakuum jako na měsíci

Specialitou české pobočky firmy Edwards jsou přístroje pro oblast vědeckého vakua. Firma z Lutína jimi zásobuje celý svět. Díky vývěvám fungují nejpřesnější elektronové mikroskopy na světě či supersilné vědecké lasery.

Nejnovější video

Bez jaderné energie se ve vesmíru daleko nedostaneme

Krátké výstižné video z dílny Mezinárodní agentury pro atomovou energii ve Vídni ukazuje využití jaderné energie a jaderných technologií při výzkumu vesmíru. Ne každý ví, že jádro pohání vesmírné sondy už po desetiletí. Zopakujme si to. (Film je v angličtině.)

close
detail