Jaderná fyzika a energetika

Článků v rubrice: 551

2. srpna 2013

První československý jaderný reaktor

Na konci loňského roku oslavil 55 let od svého spuštění náš první jaderný reaktor. Československo se v roce 1957 stalo devátou zemí světa, která úspěšně spustila řetězovou štěpnou reakci. Šlo o experimentální reaktor VVR-S v Řeži u Prahy.

Fotogalerie (4)

Reaktor LVR 15 v ÚJV Řež

Spuštění jaderného reaktoru tehdy byla otázka nejen technická, ale také politická. V roce 1955 uzavřelo Československo smlouvu se Sovětským Svazem o dodání pokusného reaktoru. Rusko si ze svých podrobených socialistických zemí vybralo Československo pro jeho vysokou úroveň průmyslu a vědecké zázemí. Nařízením vlády byl založen Ústav jaderné fyziky s Laboratoří nukleární fyziky Čs. Akademie věd (dnes rozdělený na Ústav jaderného výzkumu, a. s., a ÚJF AV ČR, v. v. i.) a Fakulta technické a jaderné fyziky (dnes FJFI ČVUT).

V polovině roku 1955 začala stavba budov pro ústav i reaktor na pravém břehu Vltavy severně od Prahy. Reaktor začal pracovat již na podzim 1957. Měl hliníkovou reaktorovou nádobu, palivem byly proutky obsahující uran obohacený na 10 % izotopem ²³⁵U. Jeho tepelný výkon byl však tehdy jen 2 MW, což stačilo jen na některé vědecké experimenty v oblasti materiálového výzkumu, ozařování a výrobu izotopů. Postupně byl reaktor modernizovaný, v roce 1989 pracovníci vyměnili nejen technologická zařízení, ale i celou reaktorovou nádobu za nádobu z nerez oceli. Palivem pro nový reaktor byl typ IRT-2M s obohacením paliva izotopem ²³⁵U 80 %, později pak 36 %. Při další modernizaci v devadesátých letech přibyly experimentální ozařovací smyčky a výkon reaktoru dosáhl 10 MW. Vzhledem k tomu, že z původního reaktoru se vlastně nezachovalo skoro nic, je dnes i přejmenován na LVR-15.

Co dnes dělá

Materiálový a fyzikálně metalurgický výzkum zejména materiálů pro jadernou energetiku, testy vodních režimů primárních okruhů jaderných elektráren, neutronovou aktivační analýzu, vyrábí radiofarmaka pro nukleární medicínu a křemík dopovaný fosforem pro fotovoltaické panely, používá se pro neutronovou radiografii, pro neutronové měření struktur a textur a neutronovou optiku. Zajímavou aplikací je neutronová záchytová terapie – ozařování pacientů s mozkovým nádorem přímo u reaktoru neutrony vystupujícími z experimentálního kanálu.

Přejeme našemu prvnímu reaktoru mnoho dalších plodných let!

LVR-15 je výzkumný lehkovodní reaktor tankového typu umístěný v beztlakové nádobě pod stínícím víkem, s nuceným chlazením. V roce 1989 byl zahájen zkušební provoz a od roku 1995 je reaktor v trvalém provozu. Jeho životnost je nejméně dalších 30 let. Stínění v bočním směru tvoří vrstva vody o síle 0,8 m, vrstva litiny o tloušťce 0,2 m a vrstva těžkého betonu tloušťky asi 2,3 m. Nad aktivní zónou je vrstva 3,5 m vody a ocelolitinové víko o síle 0,8 m. Pod aktivní zónou je 1 m vody a litinová deska. Reaktor pracuje v třítýdenních kampaních, pak je 1 týden odstaven pro překonfiguraci aktivní zóny pro další experiment.

Aktivní zónu tvoří obdélníkový hliníkový koš, do kterého se zakládají palivové články, beryliové bloky a ozařovací kanály. Mříž aktivní zóny tvoří 8 × 10 buněk o straně 71,5 mm.