VR-2Školní reaktor VR-2 „Vrána“ je lehkovodní podkritický výukový jaderný reaktor bazénového typu, který je umístěn spolu s reaktorem VR-1 v budově těžkých laboratoří MFF UK a Katedry jaderných reaktorů (KJR) Fakulty jaderné a fyzikálně inženýrské (FJFI) ČVUT v pražské Troji. Reaktor slouží jako pomůcka studentům českých i zahraničních technických fakult, především FJFI. Hrubý odhad nákladů na postavení reaktoru je 15 milionů Kč. [1] [2] HistorieV roce 1990 se spuštěním reaktoru VR-1 stala FJFI první, a dosud jedinou, fakultou s jaderným reaktorem v Československu. Obliba reaktoru postupem času rostla a jeho kapacita se zaplňovala. Proto se v roce 2014 Katedra jaderných reaktorů rozhodla, že postaví druhý reaktor. Palivo bylo fakultě darováno v červnu roku 2018 z Finského podkritického reaktoru Mille, který pracoval mezi lety 1958-1973[3] [4]. V listopadu 2020 fakulta dostala od SÚJB povolení k umístění reaktoru a v březnu 2022 povolení ke stavbě[5]. Po roce a dvou měsících byla stavba dokončena a reaktor byl 6.6.2023 uveden do provozu.[5] [6] Popis zařízeníVlastní reaktorová nádoba má válcový tvar s plochým dnem o průměru 1 300 mm a výšce 1710 mm. Tloušťka stěny válce je 8 mm a tloušťka dna 10 mm. Nádoba je vyrobena z nerezové oceli třídy 316L. Uprostřed nádoby jsou naproti sobě dva otvory o průměru 128 mm pro instalaci radiálních kanálů z hliníku. Jeden radiální kanál je k nádobě přichycen trvale a slouží pro vkládání neutronového zdroje, druhý kanál je experimentální a je používán podle potřeby daného experimentu. Součástí zařízení je také skladovací nádoba určená pro skladování paliva. [1] [7] Palivo je kombinací 10% obohaceného uranu ve formě UO2 a přírodního kovového uranu. Palivové proutky jsou vkládány do speciálních košů s různou roztečí mříže. Přesné rozložení aktivní zóny závisí na konkrétní konfiguraci prováděného experimentu. Jako moderátor slouží lehká voda.[1] [7] Jelikož je reaktor podkritický (tj. nedokáže sám udržet řetězovou štěpnou reakci), je nutné do reaktoru vkládat zdroj neutronů. Neutrony ze zdroje jsou moderovány vodou a poté interagují z uranem v palivu. V palivu se může počet neutronů namnožit až na 30násobek neutronů dodávaných ze zdroje. Po vyjmutí nebo vypnutí neutronového zdroje však dochází k velmi rychlému poklesu neutronového toku. Jako zdroj se primárně používá fúzní neutronový generátor D-D, který slučuje jádra deuteria za vzniku He-3 a emise neutronu. Výhodou takového zdroje je, že se dá jednoduše a rychle regulovat jeho výkon, což u zdrojů, které spoléhají na alfaneutronickou reakci nebo spontánní štěpení, není možné. Neutronový generátor lze používat buď v kontinuálním režimu, pulzním režimu nebo ho lze vypnout úplně. Lze však využít neutronové zdroje AmBe, Cf-252 nebo D-T. [8] Klíčové komponenty
VyužitíReaktor je využíván jak studenty, tak odborníky z praxe nejen z ČR, ale z celého světa. Reaktor je využíván zejména během výuky pro laboratorní úlohy. Slouží také pro experimenty v rámci bakalářských, magisterských a doktorských prací. Kromě výuky je reaktor využíván i výzkumu. Reaktor má mnoho využití zejména díky své flexibilitě. Velice jednoduše lze změnit geometrii aktivní zóny (trojúhelníková vs. čtvercová geometrie, podmoderace vs. přemoderace), teplotu moderátoru v rozmezí 4 °C až 50 °C, typ neutronového zdroje a jejich počet. [1] [6] Porovnání s VR-1I přes několik limitací má VR-2 oproti reaktoru VR-1 spoustu výhod. Kromě nižší ceny a jednoduššího licencování dokáže reaktor VR-2 mnohem snáz měnit konfiguraci aktivní zóny či měnit teplotu moderátoru. [9] [10]
OdkazyReference
|