Planowane prace w DEJ w perspektywie do 2015 roku Narodowe Centrum Badań Jądrowych Departament Energii Jądrowej Planowane prace w DEJ w perspektywie do 2015 roku G. Krzysztoszek Sympozjum NCBJ, 28 czerwiec 2013

Departament Energii Jądrowej Zakład Energetyki Jądrowej (EJ1) Zakład Eksploatacji Reaktora MARIA (EJ2) Zakład Techniki Reaktorów Badawczych (EJ3) Laboratorium Pomiarów Dozymetrycznych (LPD)

Działania zakładów EJ2 i EJ3 ukierunkowane są przede wszystkim na zapewnieniu bezpiecznej eksploatacji reaktora MARIA; Eksploatacja reaktora realizowana jest w oparciu o umowę z MG; Zakład EJ2 prowadzi bieżącą eksploatację reaktora; Zakład EJ3 wspomaga Zakład EJ2 w utrzymaniu ruchu reaktora.

1. Bieżąca obsługa reaktora. W ramach umowy wykonywane są następujące zadania: 1. Bieżąca obsługa reaktora. 2. Kontrola stanu materiałów i urządzeń technologicznych. 3. Wykonawstwo, remonty i naprawy w reaktorze. 4. Analizy bezpieczeństwa i pomiary w reaktorze. 5. Konwersja rdzenia reaktora. 6. Próbna eksploatacja niskowzbogaconych elementów paliwowych dla reaktora MARIA wykonanych w technologii rosyjskiej.

Bieżąca obsługa reaktora

Konwersja reaktora: Polega na systematycznej wymianie wypalonych elementów paliwowych typu HEU na niskowzbogacone elementy typu LEU; Po osiągnięciu wypalenia ok. 50% elementy paliwowe HEU zastępowane są świeżymi elementami paliwowymi typu LEU; Pełna konwersja rdzenia zakończy się w I kw. 2014r.

Rys. 1. Konfiguracja rdzenia reaktora. 7 Rys. 1. Konfiguracja rdzenia reaktora.

Aktualna konfiguracja rdzenia:

Dla zapewnienia ciągłości eksploatacji reaktora konieczne jest: Posiadanie wymaganego zapasu paliwa jądrowego, Utrzymanie wymaganego stanu technicznego układów technologicznych reaktora, takich jak: moderator berylowy, obiegi chłodzenia, system zasilania elektrycznego; - Posiadanie wymaganego personelu eksploatacyjnego.

Paliwo jądrowe: w związku z konwersją reaktora mamy zapewnione dostawy niskowzbogaconego paliwa z Francji, nowe paliwo typu LEU zapewnia ciągłość eksploatacji reaktora do 2017r, od stycznia br. w reaktorze MARIA prowadzone są badania paliwa tyu LEU produkcji rosyjskiej, Pozytywne wyniki badań pozwolą na zakupy paliwa również z Rosji. Moderator berylowy: Rozpoczęta została systematyczna wymiana bloków berylowych (zakup z Kazachstanu – 2012-2014), Nowe bloki berylowe poprawią efektywność wykorzystania paliwa jądrowego.

Obiegi chłodzenia reaktora: Wymiana pomp w okresie czerwiec-sierpień 2013 w obiegu chłodzenia kanałów paliwowych (program GTRI), Opracowanie projektu technicznego wymiany rurociągu ø 720 mm wtórnego obiegu chłodzenia – 2014 rok Prefabrykacja elementów i wymiana rurociągu – 2015 rok.

System zasilania elektrycznego: wymiana stacji transformatorów OPT-11 i OPT-12, sukcesywna wymiana baterii akumulatorów 220V, 48V i 24V. Wypalone paliwo jądrowe: wysokowzbogacone wypalone paliwo jądrowe zostało wywiezione do Federacji Rosyjskiej (program GTRI),(2010- 320 szt, 2012 – 60 szt). następny transport – 2014 rok (44 szt), ostatni transport – 2016 rok (51 szt), niskowzbogacone paliwo typu LEU będzie przechowywane w basenie technologicznym (poj. ok. 400 szt.)

Szkolenie personelu obsługi reaktora: szkolenie personelu oparte jest na „Krótko- i długookresowych planach szkolenia pracowników NCBJ związanych w eksploatacją reaktora MARIA”, w okresie styczeń – maj 2013 zakończony został pierwszy etap szkolenia nowych pracowników zgodnie z „Harmonogramem szkolenia personelu eksploatacyjnego reaktora w 2013 roku”, na szczególną uwagę zasługuje szkolenie operatorów reaktora (ok. 2 lat).

Wykorzystanie reaktora: napromienianie materiałów do produkcji radioizotopów (S, TeO2 , LU2O3, Yb2O3, Cu, KCl, SmCl3) – OR Polatom, napromienianie wysokowzbogaconych tarcz uranowych do produkcji Mo-99 – COVIDIEN, (2015r), badania fizyczne na wylotach kanałów poziomych.

Badania w reaktorze: 1. Licencjonowanie niskowzbogaconych tarcz uranowych typu LEU do produkcji Mo-99: obliczenia fizyczne i cieplno-hydrauliczne, projekt techniczny nowego zasobnika do napromieniania, uzyskanie zgody Dozoru Jądrowego na napromienianie, napromienianie w reaktorze i wysyłka do przerobu w Petten. 2. Neutrony prędkie reaktora MARIA w służbie technologii termojądrowych: konwerter neutronów termicznych na 14 MeV , całkowita objętość załadowcza do 125 cm3 , eksploatacja do 4000 h rocznie, Widmo energetyczne neutronów zbliżone do widma ITER/DEMO

Laboratorium Pomiarów Dozymetrycznych - LPD „Nadzór dozymetryczny i monitoring radiologiczny ośrodka jądrowego w Świerku” kontrola zagrożenia radiologicznego ośrodka jądrowego w Świerku, ciągła kontrola radiologiczna wód uwalnianych do systemu kanalizacji sanitarnej, kontrola wód deszczowo-drenażowych, kontrola tła promieniowania gamma wokół ośrodka.

Akredytowane laboratorium wzorujące: Laboratorium wykonuje wzorcowania aparatury dozymetrycznej wg poniższych akredytowanych procedur: G-1 – Procedura wzorcowania mierników dawki i mocy dawki promieniowania gamma, N-1 – Procedura wzorcowania mierników dawki i mocy dawki promieniowania neutronowego, P-1 – Procedura wzorcowania mierników skażeń powierzchniowych. - Nadrzędnym celem w Dziale Kalibracji Aparatury Dozymetrycznej jest utrzymanie akredytacji.

Dział pomiarów skażeń: Prowadzi pomiary skażeń wewnętrznych oraz pomiary skażeń środowiska, W ramach dozymetrii skażeń wewnętrznych wykonywane są m.in. oznaczenia aktywności izotopów betapromieniotwórczych 90Sr, 35S, 32P, 3H Dalsze prace nad opracowaniem i rozwojem metod pomiarowych stosowanych w akredytowanym laboratorium, Wystąpienie o rozszerzenie akredytacji na pomiary skażeń wewnętrznych o pomiar aktywności plutonu w moczu, Rozwój systemu monitoringu on-line ośrodka.

Prace badawczo-rozwojowe w LPD: Projekty NCBiR: Trwałość i skuteczność betonowych osłon przed promieniowaniem jonizującym w obiektach energetyki jądrowej; Rozwój metod zapewnienia bezpieczeństwa jądrowego i ochrony radiologicznej dla bieżących i przyszłych potrzeb energetyki jądrowej; Projekty NCN: Rekombinacyjny dawkomierz nowej generacji do oceny narażenia na stanowiskach pracy w polach promieniowania reaktorów i akceleratorów; Opracowanie mikrodozymetrycznego detektora rekombinacyjnego do dozymetrycznej analizy promieniowania reaktorowego.

Zakład Energetyki Jądrowej – EJ1 Działania długofalowe: reaktory wysokotemperaturowe - HTRPL akceptacja społeczna dla EJ - IPPA Europejska platforma podmiotów zainteresowanych kogeneracją jądrową - NC2I-R wspólne problemy konkurencyjnych projektów reaktorów IV-ej generacji - ESNII+ , zaawansowane metody oceny bezpieczeństwa (ASAMSA) – Extended PSA. Kontynuacja: obsługa systemu RODOS, prace zlecone z PAA.

Prace planowane: Produkcja i wykorzystanie F-18 (współpraca z IChTJ), Analiza możliwości recyklingu wypalonego paliwa z reaktora energetycznych LWR (PWR lub BWR) w reaktorach na neutronach prędkich, Analizy fizyczne procesów wypalania transuranowców w reaktorze Allegro, Badania uszkodzeń radiacyjnych w materiałach konstrukcyjnych rdzenia spowodowane neutronami prędkimi, Badania procesów transmutacji transuranowców w wypalonym paliwie LWR w widmie neutronów prędkich.