Badania naukowe w obszarze fizyki, chemii i technologii jądrowej jako czynnik wzmacniający proces kształcenia kadr na przykładzie strategicznego projektu badawczego Technologie wspomagające rozwój bezpiecznej energetyki jądrowej finansowanego przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju I Edukacyjne Forum Energetyki Jądrowej Ministerstwo Gospodarki, 2 kwietnia 2014 r. Małgorzata Świderska

2 2 Elektrownia jądrowa Procedury obsługi, nadzoru i inspekcji w czasie pracy reaktora odnoszące się do struktury elektrowni, jej systemów i komponentów (SSK):  Wszystkie monitorowane parametry są odpowiednimi wskaźnikami dla SSK  są ustalone kryteria akceptacji wskazań  są uwzględnione wszystkie możliwe awarie  zachowanie reaktora w czasie możliwej awarii jest określone i przewidywalne Diagnostyka materiałowa (badania nieniszczące), diagnostyka ciągła, zdalna obserwacja wizualna, kontrola akustyczna,….

3 3 Technologie wspomagające rozwój bezpiecznej energetyki jądrowej 10 zadań badawczych, szeroki zakres tematów: bezpieczeństwo jądrowe (z uwzględnieniem doświadczeń po Fukushimie) produkcja paliwa jądrowego z zasobów krajowych postępowanie z wypalonym paliwem i odpadami promieniotwórczymi kogeneracja z wykorzystaniem elektrowni jądrowej badania związane z projektem ITER polski przemysł wobec wyzwań inżynierii jądrowej reaktory wysokotemperaturowe dla przemysłu

4 4 Technologie wspomagające rozwój bezpiecznej energetyki jądrowej Całkowity budżet projektu: ponad 50 mln zł Poszczególne zadania badawcze są realizowane przez:  instytuty badawcze/uczelnie, albo  sieci naukowe, albo  konsorcja naukowo-przemysłowe Zakończenie projektu – połowa 2015 roku

5 5 Technologie wspomagające rozwój bezpiecznej energetyki jądrowej Bezpieczeństwo jądrowe (1) Rozwój metod zapewnienia bezpieczeństwa jądrowego i ochrony radiologicznej dla bieżących i przyszłych potrzeb energetyki jądrowej Lider sieci naukowej – Centralne Laboratorium Ochrony Radiologicznej  Innowacyjne technologie i metody ochrony radiologicznej dla pracowników elektrowni jądrowej (EJ) i populacji z otoczenia EJ  Ochrona zasobów środowiska na każdym etapie budowy EJ i w trakcie jej pracy

6 6 Technologie wspomagające rozwój bezpiecznej energetyki jądrowej Bezpieczeństwo jądrowe (2) Opracowanie metod i wykonanie analiz bezpieczeństwa w reaktorach jądrowych przy zaburzeniach w odbiorze ciepła i w warunkach ciężkich awarii Politechnika Warszawska  Dla reaktorów typu PWR i BWR, dla scenariuszy SBLOCA i LBLOCA  Z wykorzystaniem kodów MELCOR, RELAP, TRACE, CATHARE (porozumienie z US NRC)  Wymiana doświadczeń i porównanie z wynikami obliczeń AREVY

7 7 Technologie wspomagające rozwój bezpiecznej energetyki jądrowej Bezpieczeństwo jądrowe (3)  Analiza procesów generacji wodoru w reaktorze jądrowym w trakcie normalnej eksploatacji i w sytuacjach awaryjnych z propozycjami działań na rzecz podniesienia poziomu bezpieczeństwa jądrowego  Analiza procesów zachodzących przy normalnej eksploatacji obiegów wodnych w elektrowniach jądrowych z propozycjami działań na rzecz podniesienia poziomu bezpieczeństwa jądrowego Instytut Chemii i Techniki Jądrowej

8 8 Technologie wspomagające rozwój bezpiecznej energetyki jądrowej Możliwości produkcji paliwa jądrowego z wykorzystaniem zasobów krajowych:  Podstawy zabezpieczenia potrzeb paliwowych polskiej energetyki jądrowej Lider sieci naukowej: Uniwersytet Warszawski, Wydział Biologii M.in.: bioługowanie – odzyskiwanie uranu; przetwarzanie odpadów uranowych; chemiczne metody wytwarzania tlenkowych prekursorów paliwa jądrowego

9 9 Technologie wspomagające rozwój bezpiecznej energetyki jądrowej Postępowanie z odpadami radioaktywnymi:  Rozwój technik i technologii wspomagających gospodarkę wypalonym paliwem i odpadami promieniotwórczymi Instytut Chemii i Techniki Jądrowej Między innymi: grupowa ekstrakcja aktynowców, badanie cieczy jonowych skracanie okresu rozpadów komponentów wypalonego paliwa postępowanie w nisko- i średnioaktywnymi odpadami inteligentne nanosorbenty wytwarzanie prekursorów paliwa dla reaktorów nowych generacji

10 Technologie wspomagające rozwój bezpiecznej energetyki jądrowej Kogeneracja:  Opracowanie metody i wykonanie przykładowej analizy pracy bloku jądrowego z reaktorem wodnym przy częściowym skojarzeniu Politechnika Gdańska Z włączeniem kryteriów opłacalności dla  skojarzenia w układzie elektrowni jądrowej  skojarzenia dla układu elektrowni klasycznej  wariantu dla klasycznej elektrowni kondensacyjnej i klasycznej kotłowni-ciepłowni

11 Technologie wspomagające rozwój bezpiecznej energetyki jądrowej Badania dla projektu ITER :  Badanie i rozwój technologii dla kontrolowanej fuzji termojądrowej Lider konsorcjum naukowo-przemysłowego: Instytut Fizyki Jądrowej im. H. Niewodniczańskiego PAN Obejmuje (m.in.): Badania oddziaływania plazma-pierwsza ściana reaktora Nowe metody diagnostyki plazmy Generator neutronów 14 MeV

12 Technologie wspomagające rozwój bezpiecznej energetyki jądrowej Udział polskiego przemysłu w tworzeniu sektora energetyki jądrowej  Analiza możliwości i kryteriów udziału polskiego przemysłu w rozwoju energetyki jądrowej Lider sieci naukowej: Politechnika Warszawska Obejmuje: ocenę potencjału polskich przedsiębiorstw określenie standardów technicznych i standardów jakości specyfikację techniczną różnych etapów budowy i eksploatacji EJ

13 Technologie wspomagające rozwój bezpiecznej energetyki jądrowej Reaktory wysokotemperaturowe (HTR – high temperature reactors) dla przemysłu (1):  Rozwój wysokotemperaturowych reaktorów do zastosowań przemysłowych Lider konsorcjum naukowo-przemysłowego - AGH KGHM Polska Miedź S.A. TAURON Polska Energia S.A. PROCHEM S.A. Pomorska Specjalna Strefa Ekonomiczna

14 Technologie wspomagające rozwój bezpiecznej energetyki jądrowej Reaktory wysokotemperaturowe HTR dla przemysłu (2) Zadanie badawcze obejmuje: warunki dla wdrożenia HTR w polskim przemyśle badania w obszarze fizyki HTR obliczenia dla zagadnień bezpieczeństwa HTR

15 Technologie wspomagające rozwój bezpiecznej energetyki jądrowej Możliwość prezentowanie poszczególnych zadań badawczych realizowanych w ramach strategicznego projektu jądrowego  w szkołach wyższych – TAK  w szkołach ponadpodstawowych -TAK Zasada: o rzeczach prostych należy mówić językiem prostym, a o skomplikowanych - jeszcze prostszym. Tylko ten rozumie opracowywane przez siebie zagadnienia naukowe, kto w sposób zrozumiały umie opowiedzieć o nich dziecku. Albert Einstein

16