Klávesové zkratky na tomto webu - základní
Přeskočit hlavičku portálu

Zážitky z exkurze do Spojeného ústavu jaderných výzkumů část II

5. 10. 2017 15:58:50
V minulém článku jste se dozvěděli o Spojeném ústavu jaderných výzkumů v Dubně, zejména o laboratoři pro studium vysokých energií. Následující je zaměřen na laboratoře jaderných reakcí a neutronové fyziky s reaktorem IBR-2

Fljorovova Laboratoř jaderných reakcí

Laboratoř jaderných reakcí byla založena v roce 1957 fyzikem Georgijem Fljorovem. Nyní laboratoř zaměstnává přibližně 500 pracovníků a zaměřuje se zejména na syntézu nových těžkých prvků, které se v přírodě nevyskytují. Více jak 80 % všech výzkumů Fljorovovy laboratoře se zaměřuje na přípravu supertěžkých prvků.

Takové prvky jsou získávány spojením správných částic pomocí urychlovačů. Nejedná se o srážky částic popisované v předchozím díle. Při syntéze je nutné urychlit částice na správnou energii a poté je nechat spojit. Pokud by energie částic byla vyšší, došlo by k roztříštění prvků a supertěžké jádro by nevzniklo, pokud by byla energie nižší, nebyla by překonána Coulombovská bariéra a částice by se od sebe odrazily.

Jedním z prvků, pomocí kterých se vyrábí supertěžké prvky, je radioaktivní vápník 48, který se spojuje například s některými nuklidy americia. Takovým způsobem zde bylo připraveno několik supertěžkých prvků, jako například dubnium, livermorium, tennessine, flerovium a oganesson. Pro přípravu je v Dubně využíván urychlovač částic U400, což je cyklotron o průměru přibližně 4 metry. Připravovat supertěžké prvky lze například i pomocí jaderných reaktorů, například v Dimitrovgradu k tomu používají jaderný reaktor SM-3 a v Oak Ridge HFR.

Při tvorbě supertěžkých prvků je třeba získané prvky identifikovat a separovat pomocí hmotnostních separátorů. V laboratoři jaderných reakcí jsou nyní instalovány 2 hmotnostní separátory Acculina-1 a Acculina-2. Acculina-1 byla v Dubně vybudována v roce 1996, pomocí tohoto separátoru byly vyrobeny všechny supertěžké prvky. Od roku 2010 se však připravuje nástupce tohoto separátoru, který by měl být schopen pracovat s vyššími intenzitami při nižších energiích, přibližně 10-50 MeV na nukleon. Výstavba začala v roce 2015 a v dubnu 2017 byl poprvé do nového hmotnostního separátoru zaveden svazek iontů.

Z praktičtějších oblastí provádí laboratoř výzkum například i v oblasti materiálů, kdy hledá materiály s velkou radiační odolností. Tyto výzkumy jsou důležité zejména pro jaderné elektrárny, takže laboratoř úzce spolupracuje s ruskou korporací pro atomovou energii Rosatom s cílem zvýšit bezpečnost a spolehlivost jaderných elektráren a prodloužit jejich životnost.

Frankova laboratoř neutronové fyziky

Nejzajímavějším zařízením laboratoře neutronové fyziky je pulzní jaderný reaktor IBR-2, který má nominální výkon 2 MW, ale při výkonovém pulzu dosahuje hodnot až 1850 MW. Výkonové pulzy jsou vytvářeny dvěma lopatkami, které se otáčí proti sobě, jedna s rychlostí 600 ot/min, druhá 300 ot/min, a zakrývají tak štěrbinu v reaktorové nádobě. Reflektorové lopatky jsou vyrobeny z niklové oceli a při každém zakrytí otvoru vytvoří z reaktoru silně nadkritický soubor a ozařovacími kanály se vyšle svazek neutronů.

Jelikož by reaktorová nádoba nevydržela takovou fluenci neutronů, není IBR-2 v provozu po celý rok, ale provozuje se na etapy. V roce 2014 prošel reaktor modernizací, která dovoluje provoz až do roku 2030. Modernizace se týkala také nového systému řízení a kontroly, výměny paliva a obou reflektorových lopatek. Reaktor je v provozu vždy v 9 etapách, kdy některé jsou v režimu moderovaných neutronů při normálních podmínkách, a zbylé jsou v kryogenickém režimu, kdy jsou z reaktoru emitovány neutrony o nízkých energiích.

V tomto díle byly popsány další 2 laboratoře, které jsou v provozu v Dubně. Hlavním zařízením laboratoře neutronové fyziky je jaderný reaktor IBR-2, disponující vysokou hustotou neutronového toku a díky tomu je možné provádět různé experimenty jako například difrakci neutronů, ozařování materiálů či studium pixelových detektorů. Více o použití těchto metod se dozvíte v následujícím díle.

Zdroje: jinr.ru

indico.cern.ch

/aculina.jinr.ru

Autor: Pavel Suk | čtvrtek 5.10.2017 15:58 | karma článku: 9.47 | přečteno: 195x

Další články blogera

Pavel Suk

NUSIM2017: Zachování know-how jako klíčová dovednost pro existenci jadrných elektráren?

Nábor nových pracovníků Slovenských elektráren a skupiny ČEZ není jednoduchá práce. Řešení a názory jak personalistů, tak vědeckých odborníků si můžete přečíst v následujícím článku, na závěr pohled analytika z Jobs.cz

5.12.2017 v 20:51 | Karma článku: 6.11 | Přečteno: 172 | Diskuse

Pavel Suk

NUSIM2017: Role design authority a zvládání těžkých havárií na jaderných elektrárnách

V druhé části konference NUSIM byly řešeny problémy design authority s hlavním tématem udržení plánů jaderných elektráren ve shodě s projektem, a také bezpečnostní systémy pro reaktory generace II ke zvládání těžkých havárií.

5.12.2017 v 18:19 | Karma článku: 5.00 | Přečteno: 96 | Diskuse

Pavel Suk

Zkušenosti z provozu českých a Slovenských jaderných elektráren se zaměřením na bezpečnost

Letošní konference NUSIM2017 byla vskutku bohatá a hlavní témata, kterých se týkala, byla: bezpečnost provozu JE a lidské zdroje. Úvodních slov konference se chopili prezidenti ČNS a SNUS, Daneš Burket a Vladimír Slugeň.

4.12.2017 v 14:10 | Karma článku: 9.03 | Přečteno: 334 | Diskuse

Pavel Suk

Malé modulární reaktory, část II

V tomto článku poskytnu výčet dalších konceptů, které jsou „na papíře“, v licenčním řízení, či dokonce ve výstavbě, jako například plovoucí elektrárna Akademik Lomonosov se dvěma reaktory KLT-40S.

28.11.2017 v 23:50 | Karma článku: 14.56 | Přečteno: 503 | Diskuse

Další články z rubriky Věda

Jakub Kouřil

Na konci vesmíru

Už několik světelných let jsem nikoho nepotkal. Poslední planety, kolem kterých jsem proletěl, byly prázdné a bez života. Čenichám konec vesmíru, vnímám jej ve svých kostech, musí tu už někde být. Prostor je čím dál řidší

18.1.2018 v 12:13 | Karma článku: 8.86 | Přečteno: 279 | Diskuse

Libor Čermák

Na kterých amerických základnách můžou ukrývat UFO?

Už od 40. let 20. století se proslýchá, že americká armáda ukrývá havarovaná UFO a těla mimozemšťanů. Ale na kterých základnách by se měly ukrývat? Ufologové a záhadologové mají několik typů.

18.1.2018 v 9:42 | Karma článku: 11.18 | Přečteno: 630 |

Dana Tenzler

Jak se pozná stáří hornin? (2) Vesmírné hodiny

Stáří hornin dnes umíme určit hned několika na sobě nezávislými metodami. Tomu, že je Země stará 6000 let, proto už věří jen hrstka zaslepených fanatiků. Na jedné metodě datování hornin se podílí i kosmické vlivy. (délka 5 min.)

18.1.2018 v 8:00 | Karma článku: 18.09 | Přečteno: 474 | Diskuse

Dana a Rudolf Mentzlovi

Kosmická strava

Americký astronaut John Glenn již při svém prvním letu prokázal to, co Jurij A.Gagarin tušil. I v kosmu se musí jíst.

17.1.2018 v 8:00 | Karma článku: 10.58 | Přečteno: 212 | Diskuse

Dana Tenzler

Jak se odhalí stáří hornin?

Stvořil Zemi Bůh nebo se stvořila jaksi sama od sebe? A jak je vlastně stará? To, že je Bible jen pohádka, se podařilo prokázat pomocí zirkonu, nepatrného krystalu, který hraje roli geologických hodin. (délka blogu 5 min.)

15.1.2018 v 8:00 | Karma článku: 22.35 | Přečteno: 609 | Diskuse
Počet článků 57 Celková karma 9.74 Průměrná čtenost 469

Jmenuji se Pavel Suk, je mi 24 let, studuji ČVUT, fakultu jadernou a fyzikálně inženýrskou, studijní obor Jaderné inženýrství.





Najdete na iDNES.cz



mobilní verze
© 1999–2017 MAFRA, a. s., a dodavatelé Profimedia, Reuters, ČTK, AP. Jakékoliv užití obsahu včetně převzetí, šíření či dalšího zpřístupňování článků a fotografií je bez souhlasu MAFRA, a. s., zakázáno. Provozovatelem serveru iDNES.cz je MAFRA, a. s., se sídlem
Karla Engliše 519/11, 150 00 Praha 5, IČ: 45313351, zapsaná v obchodním rejstříku vedeném Městským soudem v Praze, oddíl B, vložka 1328. Vydavatelství MAFRA, a. s., je členem koncernu AGROFERT.