Tuż pod Warszawą znajduje się czynny reaktor jądrowy

Niemal każdy sąsiad Polski posiada elektrownie jądrowe. Z wyjątkiem Białorusi i Obwodu Kaliningradzkiego (które i tak są już w trakcie budowy), nasi najbliżsi sąsiedzi dysponują ponad czterdziestoma elektrowniami atomowymi. W Polsce trwają przymiarki do reaktywowania projektu elektrowni atomowej z Żarnowca (woj. pomorskie), ale nie każdy wie, że Polska i tak posiada reaktor jądrowy i to jeden z najważniejszych w Europie. Do tego w 100 proc. polskiej produkcji, udowadniając, że nasi inżynierowie też potrafią dumnie grać na międzynarodowej arenie.

Niemal każdy sąsiad Polski posiada elektrownie jądrowe. Z wyjątkiem Białorusi i Obwodu Kaliningradzkiego (które i tak są już w trakcie budowy), nasi najbliżsi sąsiedzi dysponują ponad czterdziestoma elektrowniami atomowymi. W Polsce trwają przymiarki do reaktywowania projektu elektrowni atomowej z Żarnowca (woj. pomorskie), ale nie każdy wie, że Polska i tak posiada reaktor jądrowy i to jeden z najważniejszych w Europie. Do tego w 100 proc. polskiej produkcji, udowadniając, że nasi inżynierowie też potrafią dumnie grać na międzynarodowej arenie.

Pierwszym był badawczy reaktor jądrowy EWA. Został on uruchomiony w 1958 w ówczesnym Instytucie Badań Jądrowych w Świerku (k. Otwocka). Nazwa pochodzi od pierwszych liter słów: eksperymentalny, wodny, atomowy. Jak Ewa trafiła do Polski? Po 1955 roku, ZSRR - w związku ze zdjęciem klauzuli tajności - mógł przekazać socjalistycznym państwom badawcze reaktory doświadczalne. Instytut Badań Jądrowych uznał jednak, że zaproponowana przez Związek Radziecki kwota 15 mln dolarów jest przesadzona. Negocjacje doprowadziły do zmniejszenia ceny do... 5.5 mln dolarów. Za tę sumę Polska otrzymała gotowy reaktor oraz paliwo jądrowe.

Budowa rozpoczęła się w 1956 roku, aby dwa lata później, 31 maja 1958 reaktor osiągnął tzw. stan krytyczny. W terminologii jądrowej oznacza to, że liczba neutronów, która powstaje w wyniku rozszczepień w jednostce czasu jest równa liczbie neutronów traconych w tej samej jednostce wskutek ich pochłaniania i ucieczki. Stan krytyczny charakteryzuje się też reakcją, przebiegającą ze stałą szybkością.

Uruchomienie i przekazanie do użytku reaktora Ewa nastąpiło 14 czerwca 1958 roku. Dzięki niemu przeprowadzono w Polsce szereg badań i rozwinięto wiele nowych dziedzin nauki i techniki. Przez ponad 30 lat wykorzystywano Ewę do badań struktur materiałów, budowy i dynamiki sieci krystalicznych. Jej izotopy rozwinęły zastosowanie technik jądrowych, diagnostykę i terapie medyczne, przyczyniły się do zastosowań przemysłowych i naukowych badań. Fizyka reaktorowa, inżynieria reaktorowa czy elektronika jądrowa to działy nauki i techniki, które w Polsce powstały właśnie dzięki temu jednemu reaktorowi. Co więcej, zajmujący się Ewą Instytut Badań Jądrowych był liczącym się w świecie rozwoju technik nuklearnych ośrodkiem, a sama Ewa, modernizowana i ulepszana, z początkowej mocy 2 MW, osiągnęła aż 10 MW. Jak podaje Instytut Energii Atomowej POLATOM, był to jeden z najlepiej i najdłużej eksploatowanych reaktorów jądrowych na całym świecie.

24 lutego 1995 roku reaktor został wyłączony. Zużycie elementów i materiałów wymusiło rozpoczęcie w 1997 roku procesu likwidacji. Paliwo jądrowe oraz substancje wysokoaktywne usunięto do 2002 roku. Zdemontowano reaktor , a jego korpus ma w przyszłości być wykorzystywany do suchego przechowywania wypalonego paliwa. Oczywiście wsad jądrowy nie może się od tak wydostać do środowiska, więc jest przechowywany w szczelnych, mokrych przechowalnikach wypełnionych helem. Część w latach 2009-2010 została wywieziona do kraju pochodzenia, Rosji, w pięciu transportach razem z paliwem drugiego polskiego reaktora, Marii. Dało to łącznie 450 kg wypalonego paliwa.

Jest to jedyny działający w Polsce reaktor. Rok po powstaniu programu budowy, 20 listopada 1965 roku Rada Techniczna przyjęła projekt drugiego - tym razem polskiego - doświadczalnego reaktora jądrowego 30 MW typu wodno-berylowego, o nazwie roboczej R-2. 16 czerwca 1970 roku wmurowano kamień węgielny pod trwającą cztery lata budowę. 18 grudnia 1974 roku przystąpiono do doświadczenia krytycznego, a eksploatację rozpoczęto w następnym roku. Zaprojektowany przez polskich techników i specjalistów wielozadaniowy reaktor o wysokim strumieniu neutronów stanowił uzupełnienie możliwości Ewy. Służył też jako element koniecznych badań nad programami budowy i eksploatacji elektrowni atomowych. Później zmieniono profil Marii z badawczego na produkcyjny i w takim stanie działa on do dzisiaj pod Warszawą w tym budynku:

W wyniku gruntownej modernizacji w 1985 roku wymieniono systemy sterowania, uzupełniono go o dodatkowe bloki berylowe, wykonano osłonę biologiczną stabilizatora ciśnienia, usprawniono systemy obiegowej kontroli temperatur, chłodzenia, wentylacji etc. Po katastrofie elektrowni jądrowej w ukraińskim Czarnobylu kompletnie zmieniło się podejście do analiz bezpieczeństwa reaktorów. _ Nawet, gdy nie ma zasilania w energię elektryczną i np. na skutek wyładowań atmosferycznych reaktor przestanie działać, mamy odpowiednie agregaty prądotwórcze, baterie akumulatorów, a rdzeń reaktora, zanurzony pod siedmiometrowym słupem wody, jest odpowiednio chłodzony i zabezpieczony przed promieniowaniem. Przez 40 lat działalności reaktora, nie zdarzyła się żadna niepokojąca sytuacja. _ - mówił w wywiadzie z Wirtualną Polską Grzegorz Krzysztoszek, zastępca dyrektora ds. reaktorów w Instytucie Energii Atomowej POLATOM.

Jakie konsekwencje dla polskiego reaktora wywołała katastrofa w Czarnobylu?

Między rokiem 1986 (awaria w Czarnobylu) a 1993, reaktor był wyłączony z pracy. Dzięki temu R-2 (który przyjął imię Marii Skłodowskiej - Curie) został wyposażony w nowoczesne układy eliminujące możliwość wystąpienia niepożądanych zdarzeń lub minimalizujące ich konsekwencje. Na stronie POLATOM-u można przeczytać, że "zainstalowano między innymi pasywny układ zalewania kanałów paliwowych wodą basenową w przypadku spadku ciśnienia w obiegu chłodzenia elementów paliwowych, zamontowano nowe konstrukcje poziomych kanałów wyprowadzających wiązki neutronów z reaktora". Ponowne uruchomienie Marii nastąpiło pod koniec 1992 roku i od 1993 podjęła normalną eksploatację. Według analiz, reaktor ten może być wykorzystywany do 2020 roku, a po kolejnej modernizacji - aż do 2060.

Reaktor Maria ma dość nietypową konstrukcję kanałowo-basenową. Kanały paliwowe wraz z pozostałymi elementami rdzenia reaktora (bloki moderatora berylowego i reflektora grafitowego, pręty pochłaniające, zasobniki z materiałami tarczowymi) znajdują się w tzw. koszu rdzenia w basenie reaktora pod 7-metrową warstwą wody. Połączony jest on śluzą z sąsiednim basenem przechowawczym, który pełni rolę krótkookresowego przechowalnika wypalonego paliwa i napromienionych elementów konstrukcyjnych oraz eksperymentalnych reaktora. Co więcej, konstrukcja rdzenia jest modułowa, dzięki czemu szybko, łatwo i bezpiecznie można go dostosować do zmian w programie badawczo - produkcyjnym. Sześć kanałów poziomych wyprowadzonych z rdzenia daje naukowcom możliwości prowadzenia badań bezpośrednio na wiązkach neutronów. Reaktor Maria wyposażony jest w szereg układów zapewniających jego bezpieczną eksploatację. Do najważniejszych elementów należą: obiegi chłodzenia, wentylacja, blokady zabezpieczeń (rozruchu i podnoszenia mocy
reaktora), awaryjne zalewanie rdzenia, wielostopniowe systemy zapewniające ciągłość zasilania w warunkach normalnych i awaryjnych, instalacje ścieków w obiekcie reaktora jak i specjalna gospodarka odpadami promieniotwórczymi, a także rozbudowany system dozymetryczny obejmujący ciągły monitoring pól promieniowania i zagrożeń radiologicznych.

Teraz dla POLATOM-u priorytetem jest produkcja radioizotopów dla medycyny nuklearnej - głównie jodu 131 (który służy do walki z rakiem tarczycy) a także szereg izotopów stosowanych do diagnostyki i terapii medycznej. Dzięki temu, że posiadamy własny reaktor, Polska oszczędza gigantyczne sumy pieniędzy - kraj nie musi kupować i sprowadzać drogich pierwiastków z zagranicy. Co więcej, jednym z najważniejszych elementów procesu dostaw molibdenu jest właśnie polski ośrodek. Pierwiastek po odpowiedniej obróbce w polskim ośrodku trafia dalej do szpitali np. w USA czy Kanadzie. To, jak ważna dla całej Europy i świata jest nasza Maria świadczy choćby fakt, że po awarii holenderskiego reaktora, Polska zwiększyła system dostaw międzynarodowych, z jednej strony pomagając Niderlandom, z drugiej gwarantując konieczne dostawy dla innych krajów. Dzięki zdobytym w ten sposób finansom instytut może przeprowadzać konieczne modernizacje i kontynuować proces produkcyjny, ponieważ - jak twierdził Krzysztoszek - dotacje
budżetowe na modernizację urządzeń technologicznych są systematycznie zmniejszane.

Maria to obecnie jeden z najlepszych reaktorów w Europie. Atrakcyjność reaktora polega między innymi na stosunkowo młodym wieku, wysokiej efektywności, oddaleniu od dużych aglomeracji ludzkich. Większość reaktorów badawczych i produkcyjnych na naszym kontynencie musiała zostać wyłączona właśnie m.in. przez nieodpowiednią lokalizację. Do dyspozycji Europa ma w sumie 8 reaktorów badawczych - po dwa we Francji i Rosji oraz po jednym w Polsce, Belgii i Holandii.

Ewa i Maria to niejedyne polskie reaktory.

Ewa i Maria to najważniejsze i najbardziej znaczące polskie reaktory, jednak niejedyne. Oprócz tych dwóch Polska dysponowała małym reaktorem laboratoryjnym Maryla. Posiadał on moc cieplną 100 W, przez co nazywany był ośrodkiem mocy zerowej lub zestawem krytycznym - nie potrzebował wspomaganego odprowadzania ciepła. Modyfikowana Maryla posłużyła do powstania konstrukcji Maryla-1, Maryla 2 czy UR-100. Wykorzystywano go od 1963 roku do lat osiemdziesiątych.

W tym samym roku co Maryla, powstał grafitowo-wodny reaktor Anna. Posiadał on moc cieplną 10 kW, własny system chłodzenia i sterownię oraz osobny - współdzielony z reaktorem Agata - budynek. Anna była całkowicie polskim urządzeniem, zaprojektowana i stworzona przez polskich inżynierów. Pracował jednak na paliwie Ewy (produkcji radzieckiej). Po usunięciu wsadu jądrowego i zakończeniu dekontaminacji w latach osiemdziesiątych zaprzestano eksploatowania Anny. Ciekawostka: Podczas badań z tzw. neutronami prędkimi przeprowadzono modyfikację reaktora, która oficjalnie nazwana została P-ANNA, czyli "_ Prędka Anna _".

Kolejną "kobietą" w świecie polskich badań nuklearnych była Agata. Basenowy reaktor chłodzony wodą, moderowany wodą i berylem posiadający grafitowy reflektor został uruchomiony dziesięć lat po Maryli i Annie, w 1973 roku. Podobnie, jak Maryla, Agata posiadała moc cieplną 10 W. Agata była pilotem budowanej Marii, w późniejszym czasie służyła jako reaktor szkolno-treningowy dla przyszłych jej operatorów. Symulator Agaty do tej pory służy do celów treningowych w Narodowym Centrum Badań Jądrowych w Świerku pod Warszawą (k. Otwocka). Agata zakończyła swoją służbę w latach osiemdziesiątych.

_ Wirtualna Polska / Narodowe Centrum Badań Jądrowych / Instytut Energii Atomowej _