Maria dla Julesa

Przeprowadzone w reaktorze Maria w Świerku eksperymenty, pomiary i analizy pomogą zapewnić bezpieczną pracę powstającemu we Francji reaktorowi badawczemu Jules Horowitz Reactor. W Narodowym Centrum Badań Jądrowych w Świerku zakończył się program badawczy GAMMA MAJOR.

Program ten realizowany był w latach 2013-2015. Jego głównym celem było opracowanie narzędzia pozwalającego najlepiej określić ilości ciepła, jakie pojawiają się w dowolnie wybranym miejscu reaktora w związku z obecnością promieniowania gamma. O badaniach poinformowała zastępująca rzecznika NCBJ Katarzyna Żuchowicz.

Badania dotyczyły zarówno instalacji w powstającym we Francji reaktorze Jules Horowitz (JHR), jak i w polskiej Marii. Dodatkowym etapem programu było odtworzenie eksperymentu i jego wyników za pomocą kodu obliczeniowego, który rozwijano dla konstrukcji powstającej we francuskim ośrodku Cadarache.

„Wspólne programy badawcze, takie jak zakończony właśnie GAMMA MAJOR, to jeden z ważnych elementów pozwalających zacieśnić naszą współpracę międzynarodową” – podkreśla dyrektor Narodowego Centrum Badań Jądrowych, dr hab. Krzysztof Kurek. Dodaje, że zarówno na etapie projektu, realizacji eksperymentu aż do interpretacji uzyskanych wyników NCBJ blisko współpracowało z Uniwersytetem Marsylskim oraz Komisariatem ds. Energii Atomowej i Alternatywnych Źródeł Energii.

Zakończone w reaktorze Maria pomiary stanowiły ostatnią część tego przedsięwzięcia. Podczas badań potwierdzono eksperymentalnie efektywność francuskich kodów obliczeniowych dla instalacji powstającej w Cadarache. W tym celu konieczne było przeprowadzenie szczegółowych analiz kodów symulujących pracę reaktora oraz dokonanie licznych pomiarów z wykorzystaniem specjalnie przygotowanych przez stronę polską i francuską instalacji doświadczalnych.

Na potrzeby programu GAMMA MAJOR w NCBJ wykonano m.in. wielodetektorową sondę służącą do mierzenia promieniowania gamma oraz promieniowania neutronowego. Sonda została wyposażona w innowacyjne instrumenty pomiarowe, w tym w kalorymetr gamma o nazwie Karolina. To urządzenie odzwierciedla warunki w reaktorze Maria, komorę jonizacyjną, termometr gamma oraz samozasilające się detektory służące do pomiaru gęstości strumienia neutronów.

„Ostatni etap naszych wspólnych badań był wyjątkowy między innymi ze względu na niespotykaną zazwyczaj ilość instrumentów pomiarowych wykorzystanych w jednym punkcie – wyjaśnia koordynujący pomiary ze strony NCBJ Mikołaj Tarchalski. – Mamy nadzieję, że opracowane w Świerku urządzenie, które tak dobrze sprawdziło się w naszych ostatnich badaniach, spotka się z zainteresowaniem ze strony operatorów także innych badawczych instalacji jądrowych i już wkrótce znajdzie zastosowanie w kolejnych reaktorach na świecie”.

Jednym z istotnych parametrów reaktora jądrowego jest ciepło generowane przez promieniowanie jonizujące w każdym materiale umieszczonym w reaktorze. W ok. 90 proc. pochodzi ono z reakcji neutronowych, a w 10 proc. z reakcji gamma. Źródłem tego promieniowania w reaktorze – oprócz rozszczepień – jest rozpad powstających jąder promieniotwórczych.

Proporcja między ciepłem generowanym przez neutrony i promieniowanie gamma zmienia się na korzyść tego drugiego wraz z oddalaniem od centrum rdzenia. Badania związane ze zjawiskiem tzw. grzania gamma są bardzo ważne dla budowanego w ośrodku CEA w Cadarache w Francji reaktora badawczego Jules Horowitz Reactor przewidzianego do testowania materiałów dla komercyjnych reaktorów.

Źródło: AP - Nauka w Polsce http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news,407758,polskie-badania-gamma-major-pomoga-w-budowie-francuskiego-reaktora.html