Narodowe Centrum Badań Jądrowych Departament Energii Jądrowej Planowane prace w DEJ

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

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

3. 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.

4. 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.

5. Bieżąca obsługa reaktora

6. 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.

7. 7 Rys. 1. Konfiguracja rdzenia reaktora.

8. Aktualna konfiguracja rdzenia:

9. 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.

10. 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 tyuLEU 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.

11. 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.

12. 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.)

13. 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).

14. 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.

15. 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

16. 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.

17. 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.

18. 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.

19. 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.

20. 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.

21. 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, • Badaniauszkodzeńradiacyjnych w materiałachkonstrukcyjnychrdzeniaspowodowaneneutronamiprędkimi, • Badania procesów transmutacji transuranowców w wypalonym paliwie LWR w widmie neutronów prędkich.