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

Hlasujte ve finále Blogera roku

Autor: Pavel Suk | čtvrtek 5.10.2017 15:58 | karma článku: 9.47 | přečteno: 211x


Další články blogera

Pavel Suk

Solné reaktory – řešení energetického problému lidstva?

V minulém článku byly shrnuty základní informace o reaktorech s roztavenými solemi, v následujících odstavcích si můžete přečíst současný vývoj těchto reaktorů, hlavně reaktoru Integral MSR.

7.3.2018 v 16:30 | Karma článku: 14.40 | Přečteno: 600 | Diskuse

Pavel Suk

Solné reaktory - minulost, nebo budoucnost?

Jsou všechny koncepty jaderných reaktorů podobné tlakovodním reaktorům? Může být jaderné palivo v tekuté formě? Historii i princip fungování solných reaktorů si můžete přečíst v následujícím článku.

6.3.2018 v 18:50 | Karma článku: 17.89 | Přečteno: 684 | Diskuse

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: 8.42 | Přečteno: 213 | 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: 8.49 | Přečteno: 113 | Diskuse

Další články z rubriky Věda

Jan Fikáček

Teorie relativity pro ty, kdo si myslí, že ji nikdy nepochopí

Byly pro vás všechny výklady speciální teorie relativity příliš nepochopitelné a složité? Tak zkuste ještě přístupnější výklad, který vám relativitu přiblíží paralelami s důvěrně známými jevy jako jsou stín nebo déšť.

24.4.2018 v 9:13 | Karma článku: 24.53 | Přečteno: 1413 | Diskuse

Dana Tenzler

Nechte si se mnou nechat zajít chuť na … pizzu

Co mají společného pizza a hamburger? Jsou to jednoduché pokrmy, zhotovené z levných přísad. Někdy až moc levných. Pojďme se podívat, co se dá najít v průmyslové pizze. (délka blogu 10 min.)

23.4.2018 v 8:00 | Karma článku: 35.22 | Přečteno: 3973 | Diskuse

Libor Čermák

Záhady poutního místa Chimayo

Víte, jaké je nejnavštěvovanější poutní místo ve Spojených státech amerických? Je to El Santuario de Chimayo v sev. části Nového Mexika, přezdívané "americké Lourdy". A i k němu se váže několik zajímavých legend či dokonce záhad.

22.4.2018 v 14:13 | Karma článku: 9.25 | Přečteno: 210 |

Jakub Kouřil

Kdo kouří, nepochopil funkci plic

Věta jak z mramoru: Kdo kouří, nepochopil funkci plic. Kdo zná, jak fungují plíce? Vdechneme dým jako opium, a dostáváme se do božské zahrady (klidu). Kouříme, a je nám skvěle. Plíce jsou obrovskou možností.

22.4.2018 v 13:16 | Karma článku: 11.40 | Přečteno: 537 | Diskuse

Libor Čermák

Jaké jsou nejznámější kryptozoologické záhady v USA?

Spojené státy americké jsou se svojí rozlohou téměř 10 milionů kilometrů čtverečních třetím největším státem na světě. A na takovém to území se nalézá i celá řada zpráv o výskytu dosud neprokázaných živočišných druhů.

21.4.2018 v 5:36 | Karma článku: 11.94 | Přečteno: 478 |
Počet článků 59 Celková karma 0.00 Průměrná čtenost 491

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.