BLOGCZEJNalpha

Reaktor atomowy „Maria” - Do czego służy?

Wstęp

Co jakiś czas w naszych mediach wraca temat budowy elektrowni atomowej, która ma być alternatywą dla produkowanej w większości z węgla energii elektrycznej w naszym kraju. Mało osób jednak wie, że w Polsce (w Świerku - Otwocku) istnieje reaktor atomowy „Maria”. Nie jest to jednak elektrownia atomowa. Do czego więc służy? Postaram się wam to wytłumaczyć najlepiej jak potrafię. Piszę o tym, gdyż ostatnio miałem przyjemność zwiedzenia tej arcyciekawej instalacji technicznej.

rutherford-atom.png

Historia reaktora „Maria”

Reaktor atomowy „Maria” zaczęto budować w 1970 roku i już 4 lata później został uruchomiony i uzyskał stan krytyczny (tzn. ustabilizowała się jego moc). Swoją nazwę zawdzięcza naszej wielkiej rodaczce, noblistce Marii Skłodowskiej Curie. Oprócz „Marii” istniało jeszcze 5 innych reaktorów, jednak dziś już żaden nie pracuje (zostały wygaszone i zdemontowane). Reaktor „Maria” w swojej historii miał kilka przestoi. Ich powodami były remonty i brak paliwa uranowego. Dziś natomiast pracuje i ma się dobrze. Aktualne oceny techniczne reaktora mówią, że może być eksploatowany do 2020 roku, a po modernizacji nawet do 2060 roku.

Reaktor_Maria_w_Swierku.jpg

Reaktor „Maria” - Budowa

Reaktor „Maria” jest doświadczalno – produkcyjnym reaktorem atomowym. Jednak o tym jakie korzyści czerpiemy z niego będzie trochę później. Teraz opiszmy nieco budowę reaktora. Najważniejszą częścią reaktora jest rdzeń reaktora. Jest on zanurzony w wodzie destylowanej na głębokości 7m. Woda ma na celu chronić nas przed promieniowaniem, chłodzić elementy reaktora i spowalniać neutrony (jest moderatorem). Do spowolnienia neutronów wykorzystuje się również bloki berylowe, które otoczone są blokami grafitowymi. Te mają na celu odbić uciekające neutrony i skierować je na pręty paliwowe uranowe, które są w kanałach paliwowych. Pręty sterujące, kompensacyjne i awaryjne wykonane są natomiast z węgliku boru. Całość jest umieszczona w aluminiowym stożku a reaktor otoczony jest betonową ścianą o grubości 220 cm. Dodatkowo w reaktorze znajdują się pionowe aluminiowe rury służące do napromieniowywania materiałów umieszczonych w specjalnych zasobnikach (o materiałach nieco później). Zasobniki te transportuje się systemami hydraulicznymi do komór izotopowych, które wyposażone są w specjalne manipulatory (pozwala to na operowanie wyjętymi z reaktora lub z basenu przechowalniczego materiałami). Od reaktora rozchodzi się również sześć kanałów poziomych, służących do wyprowadzania w sposób kontrolowany wiązek neutronów.

przekrój reaktor.jpg

Jeśli chodzi o paliwo, które jest wykorzystywane w reaktorze, to są to zestawy paliwowe z nisko wzbogaconym uranem (tzn. zawartość izotopu U235 wynosi poniżej 20%). Ciekawe jest to, że do 1999 roku używano wysoko wzbogaconego uranu (tzn. zawartość izotopu U235 wynosiła aż do 80%). Jeśli chodzi o pochodzenie paliwa, to aktualnie sprowadzane jest z Rosji i Francji. Zużyte paliwo natomiast przechowywane jest pod wodą, w basenie oddzielonym śluzą od basenu reaktora. By zużyte paliwo nadawało się do transportu musi się schłodzić, a czas jego chłodzenia się wynosi około 2,5 roku. Po odpowiednim zabezpieczeniu zużyte paliwo zostaje przetransportowane do kraju swojego pochodzenia, gdzie zostaje zmagazynowane.

paliwo.png

Do czego służy reaktor „Maria”?

Reaktor atomowy „Maria” nie jest nazywany elektrownią, gdyż nie jest nawet w najmniejszym stopniu wykorzystywany do celów energetycznych. Natomiast nazywany jest reaktorem doświadczalno – produkcyjnym. Doświadczalnym, ponieważ służy do przeprowadzania:

  • badań fizycznych na wiązkach neutronów,
  • badań radiochemicznych,
  • badań materiałowych w sondach i pętlach,
  • badań w zakresie inżynierii reaktorowej i energetyki jądrowej.

Jeśli chodzi o jej produkcyjną stronę to jest dla mnie wiele ciekawsza. Służy m.in. do:

  • produkcji izotopów poprzez napromienianie materiałów wykorzystywanych np. w medycynie nuklearnej,
  • zmiany barwy topazów z przezroczystej na niebieską poprzez napromieniowanie umieszczonych kamieni w specjalnym zasobniku w reaktorze. Niebieskie topazy są cenione w jubilerstwie.

Ciekawostką jest wykorzystanie autoradiografii neutronowej do sprawdzania autentyczności obrazów. Do tego wykorzystuje się kanały poziome, służące do wyprowadzania wiązek neutronów. Dzięki temu sprawdzonych zostało wiele dzieł. Ciekawym przykładem może być przedstawiony poniżej „Portret weneckiego admirała” Jacopo Tintoretto. Po przeprowadzeniu autoradiografii neutronowej okazało się, że początkowo autor rysował portret innej osoby, jednak ostatecznie zmienił swój wybór (możliwe, że początkowo malowana osoba się rozmyśliła, a w tamtych czasach płótno nie było tanie, więc wykorzystano je ponownie).

admiral.jpg

Podsumowanie

Zwiedzanie reaktora było ciekawym przeżyciem. Wiązało się to oczywiście z zakazem robienia zdjęć, szczegółowej kontroli osobistej i przestrzeganiu ściśle określonych zasad. Aczkolwiek warto było, chociażby dlatego, by zobaczyć zjawisko promieniowania Czerenkowa (świecenie wody na niebiesko pod wpływem promieniowania). Tego się nie zapomina.

800px-Reaktor11.png

Na podstawie:
Reaktor MARIA; Krzysztof Pytel; Narodowe Centrum Badań Jądrowych
https://pl.wikipedia.org/wiki/Reaktor_Maria
Wiedza nabyta podczas zwiedzania

Źródła grafik:
https://pl.wikipedia.org
https://www.universetoday.com/56347/atom-definition/
Reaktor MARIA; Krzysztof Pytel; Narodowe Centrum Badań Jądrowych

KOMENTARZE

  • ayatollah

    Ech, gdybyż generał Sylwester Kaliski nie zginął w wypadku (zapewne pozorowanym przez sowieckich agentów)...