Stavba druhého štěpného reaktoru na Fakultě jaderné a fyzikálně inženýrské ČVUT má zelenou

Na začátku listopadu vydal Státní úřad pro jadernou bezpečnost (SÚJB) povolení k umístění podkritického reaktoru VR-2 Fakultě jaderné a fyzikálně inženýrské ČVUT v Praze (FJFI). Příprava pokračuje podle harmonogramu, a nový reaktor by tak měl být spuštěn v roce 2022.

„S naším stávajícím reaktorem VR-1 Vrabec už narážíme na kapacitní limity, protože zájem jak o vzdělávací, tak výzkumné aktivity je velký. To byl hlavní důvod, proč jsme už před lety začali uvažovat o myšlence vybudování druhého reaktoru,“ vysvětluje Jan Rataj, vedoucí katedry jaderných reaktorů FJFI.

Reaktor VR-2 je klasifikován jako podkritický reaktor. Jedná se tedy o specifické výzkumné jaderné zařízení, které k udržení štěpné řetězové reakce potřebuje externí zdroj neutronů. K jeho odstavení tak stačí pouze vypnout tento zdroj neutronů. Samotná štěpná řetězová reakce není sama o sobě udržitelná. Díky tomu je konstrukce reaktoru velmi jednoduchá: tvoří ji válcová nádoba vysoká zhruba 1,7 metru o objemu zhruba 2 200 litrů. Uvnitř nádoby se nachází vyjímatelná vestavba s mříží pro umístění palivových proutků. Palivové proutky, jak obohacené, tak přírodní, mohou mít různé uspořádání dle typu mříže. Pro moderaci neutronů bude využita lehká voda. Stínění záření zajistí voda a beton. Nový reaktor bude umístěn v reaktorové hale, kde nyní fakulta provozuje školní reaktor VR-1.

Jaderné palivo fakulta získala darem z Aalto University ve Finsku, kde bylo v 70. letech součástí podkritického reaktoru. Fakulta se podílela na transportu paliva do ČR v úzké spolupráci s Alta Group, kontejnery na přepravu zapůjčila Skupina ČEZ. Palivovou část tvoří disperze UO2 s hořčíkem v hliníkovém pokrytí. K dispozici jsou proutky s obohacením 10% 235U nebo proutky s přírodním uranem (0,72% 235U).

Konstrukce reaktoru je založená na inherentní bezpečnosti, která brání rozvoji nekontrolované štěpné řetězové reakce. Radiační situace v okolí zařízení je příznivě ovlivněna minimálním výkonem reaktoru a umožňuje tedy pohyb studentů v bezprostřední blízkosti.

Harmonogram projektu:

  • 2019–20 – umisťování 
  • 2021–22 – výstavba
  • 2022 – spouštění
  • 2023 – zahájení provozu

V České republice je ve dvou elektrárnách šest energetických reaktorů a na dvou dalších místech tři výzkumné: dva v Řeži u Prahy a jeden ČVUT v pražské Troji. „Naše univerzita je jednou z mála na světě, které mají vlastní štěpný i fúzní reaktor. Už za tři roky budeme mít dokonce dva štěpné reaktory, což zvýší náš potenciál pro výuku klíčových jaderných odborníků,“ říká děkan fakulty Igor Jex.

První školní reaktor VR-1 Vrabec přitom právě letos – 3. prosince 2020 v 16.25 hodin – slaví 30 let od dosažení takzvaného kritického stavu. Na celém světě je nyní zhruba 450 energetických štěpných jaderných reaktorů a k tomu téměř 250 výzkumných.

Katedra jaderných reaktorů FJFI využívá reaktor VR-1 Vrabec jak pro výuku, tak pro výzkum. Kromě vlastních studentů míří do Troji také studenti dalších univerzit, ale také pracovníci různých firem či organizací z ČR i zahraničí. Pravidelně zde probíhá například i výcvik hasičů, u reaktoru byla také osádka jaderné ponorky. „Operátoři jaderných elektráren si u nás mohou vyzkoušet chování reaktoru a opětovně experimentálně prozkoumat pravidla reaktorové fyziky,“ popisuje přínos Ondřej Novák z katedry jaderných reaktorů FJFI. Reaktor VR-1 se letos stal součástí mezinárodní sítě reaktorů, které byly ve spolupráci s Mezinárodní agenturou pro atomovou energii vybaveny systémem Internet Reactor Laboratory pro vzdálenou výuku.

Podrobné informace o školním jaderném reaktoru mohou zájemci zjistit také v Národním technickém muzeu (NTM) v Praze na Letné, kde probíhá výstava k výročí 30 let provozu, a to až do 28. února 2021.