Testovací zařízení nové generace MONTE-1 u školního jaderného reaktoru VR-1 umožňující pokročilé testování detekčního vybavení monitorujících a zasahujících skupin v případě jaderných havárií a vybavení sítě včasného zjištění
STRUČNĚ O PROJEKTU
Název projektu
Testovací zařízení nové generace MONTE-1 u školního jaderného reaktoru VR-1 umožňující pokročilé testování detekčního vybavení monitorujících a zasahujících skupin v případě jaderných havárií a vybavení sítě včasného zjištění
Bezpečnostní hrozba
Průmyslové havárie a selhání technologií
Příjemce
České vysoké učení technické v Praze
Státní ústav radiační ochrany, v.v.i.
Doba realizace
1. 5. 2013 – 31. 12. 2015
Cílem bylo vyvinout u školního jaderného reaktoru ČVUT VR-1 unikátní a dosud v Evropě neexistující testovací zařízení nové generace MONTE- 1 umožňující pokročilé testování detekčních systémů a čidel sítí včasného zjištění v reálném směsném poli štěpných radionuklidů v případě havárií jaderných zařízení. Směsné pole, které by simulovalo skutečné štěpné spektrum v případě havárie jaderného zařízení nelze vytvořit komerčně dostupnými radionuklidy a proto bude vytvořeno ozářením malého množství jaderného paliva v experimentálním reaktoru.
Projekt byl podpořen dotací ve výši 19 416 000,- Kč.
PODROBNÉ INFORMACE
Autoři: doc. Ing. Ľubomír Sklenka, Ph.D. a Ing. Ondřej Huml, Ph.D.
Katedra jaderných reaktorů Fakulty jaderné a fyzikálně inženýrské ČVUT v Praze
MONTE-1 testuje detekční systémy pro případ jaderné havárie a pomáhá i hasičům
V letech 2013 až 2015 bylo ve spolupráci pracovníků Katedry jaderných reaktorů Fakulty jaderné a fyzikálně inženýrské ČVUT v Praze, Státního ústavu radiační ochrany, v. v. i. a firmy Lynax s.r.o vyvinuto a zkonstruováno unikátní experimentální zařízení. Celý projekt probíhal v rámci Bezpečnostního výzkumu Ministerstva vnitra ČR.
Testovací zařízení, nazvané MONTE-1, umožňuje pokročilé testování detektorů, které používají odborníci ze Státního ústavu radiační ochrany pro monitorování radiační situace v okolí českých jaderných elektráren. V případě jaderné havárie by zasahující týmy Státního ústavu radiační ochrany s využitím vlastních dopravních prostředků (automobily, vrtulník, drony) podrobně monitorovaly složitá směsná pole gama záření a neutronů v areálu jaderné elektrárny a v okolí elektrárny. I když dnes lze vznik a migraci gama záření a neutronů dobře modelovat různými výpočetními programy, experimentální ověření je nezbytnou součástí testování a ověřování všech detekčních systémů používaných v současné jaderné energetice. A právě pro experimentální ověření a testování detekčních systémů bylo vyvinuto a uvedeno do provozu experimentální zařízení MONTE-1.
Zařízení MONTE-1 je součástí školního reaktoru VR-1, který provozuje Fakulta jaderná a fyzikálně inženýrská ČVUT. A právě v reaktoru VR-1 se „vyrábí“ přesně definovaná směsná pole neutronů a gama záření, která lze potom jednoduše měřit pomocí zařízení MONTE-1. V reaktoru se ozáří např. palivové peletky (stejné jaké se používají v jaderných elektrárnách) nebo palivový proutek nebo článek (používaný ve výzkumných jaderných reaktorech). V ozařovaném palivu začne probíhat štěpení uranu, vznikají štěpné produkty a také neutrony a gama záření. Ve speciálním stínicím kontejneru se ozářené palivo přesune do zařízení MONTE-1. I tady je ozářené palivo umístěno ve stínicím kontejneru v přesně definované poloze s přesně definovanými otvory, kterými může směsné záření vycházet do předem definovaného směru nebo směrů. Detektory, které je nutné testovat, se umisťují na speciální „lavice“ s kolejnicemi. Testované detektory lze na lavicích pohybovat s využitím dálkového ovládání a přes počítačovou síť, ke které je MONTE-1 připojeno, lze dálkově snímat veškerá data z měření. Toto řešení umožňuje vytvářet i silná směsná pole neutronů a gama, která by při ruční obsluze u detektorů nebyla možná. Volbou z několika typů jaderných paliv (peletka, proutek, článek) a různého způsobu a délky jeho ozáření v reaktoru lze vytvářet různá dobře definovaná směsná pole záření.
Celé zařízení MONTE-1 je modulární a značně variabilní, což poskytuje široké spektrum možných konfigurací pro testování rozličných detekčních systémů či studium parametrů radiačních polí různých typů zdrojů ionizujícího záření jak pro účely výzkumu a vývoje, tak pro výuku studentů.
Kromě původního účelu, tj. testování detekčních systémů pro případ jaderné havárie, experimentální zařízení MONTE-1 využívají od roku 2016 i hasiči - specializované jednotky Hasičského záchranného sboru ČR určené pro zásahy v prostorách s radioaktivními látkami. Tyto specializované jednotky, podobně jako odborníci se Státního ústavu radiační ochrany, využívají MONTE-1 pro testování svých detekčních systémů, které používají při zásazích. Experimentální zařízení MONTE-1 příležitostně využívají i výrobci detektorů a detekčních systému, např. z firmy NUVIA a.s.
Více než tři roky provozu experimentálního zařízení MONTE-1 ukazují, že i velmi specializovaná experimentální zařízení, která by bez podpory Bezpečnostního výzkumu Ministerstva vnitra ČR vznikala velmi obtížně, dokáží nalézt své uplatnění v České republice.
Experimentální zařízení MONTE-1 instalované u Školního reaktoru VR-1
Testovaná detekční zařízení na měřících lavicích zařízení MONTE-1
Specializované jednotky Hasičského záchranného sboru ČR využívající MONTE-1